KR20110133666A - 토모신테시스 초점평면 결정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이미지의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 토모신테시스 초점평면 결정장치 및 방법을 개시한다.
본 발명은 일측 끝단에 X선을 발생시키는 X선 광원부가 장착된 회전암과, 상기 회전암의 타측 끝단에 형성되는 회전축과 연결되고 수직기둥을 따라 슬라이딩 가능하게 장착되는 위치 이동수단과, X선 광원부에서 발산되는 X선을 취득하는 X선 디텍터와, 상기 X선 디텍터 위에 놓인 환자의 유방을 상기 X선 디텍터 방향으로 압박하는 압박패들로 구성됨으로써, 상기 수직기둥을 따라 상기 위치 이동수단을 이동시켜 상기 디텍터와 상기 압박패들 사이에 위치하는 압박된 유방의 중심점과 상기 회전축의 회전 중심점을 일치시키고, 얻어지는 이미지의 품질을 향상시킨다.

Description

토모신테시스 초점평면 결정장치 및 방법{APPARATUS FOR DETERMING ARRAYFOCAL PLANE OF TOMOSYNTHESIS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 토모신테시스 초점평면 결정장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토모신테시스 촬영 시 초점평면이 촬영하고자 하는 유방의 중심점에 위치할 수 있도록 소스의 회전 중심점과 유방의 중심점을 일치시키는 토모신테시스 초점평면 결정장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 의료기관에 보급된 토모신테시스 장치는 유방암종을 조기에 진단하기 위해 사용되는 X선 촬영장치로, 일정량의 X선을 검사대상물인 유방에 투과시키고, 투과된 X선을 감광 필름을 이용하여 아날로그 형식으로 영상을 획득하는 장치이다.

최근에는 토모신테시스 장치에서 X섬 감광 필름 대신에 디지털 디텍터를 사용하여 X선 감광 필름의 현상 과정을 생략함으로써, 실시간으로 영상을 확인할 수 있는 등, 편리성을 향상시키고있고, 데이터 보존성이나 취급이 용이한 토모신테시스 장치에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.

이렇나 토모신테시스 장치는 도 1에 도시되 바와 같이 X선 광원부(101)와 X선 디텍터(102) 사이에 유방 압박패들(103)의 위치시킨 구조로 이루어져 있으며, 유방 촬영방법은 X선 디텍터(102) 위에 유방을 위치시키고 압박패들(103)로 압박한 후, X선 광원부의 각도를 변화시키며 촬영하게 된다.

이러한 토모 신테시스 장치로 유방을 촬영하는 방식으로는 상하 방향에서 촬영하는 CC(Cranial Caudal)방식, 대각선 방향에서 촬영하는 MLO(Mediolateral-Obilique)방식 등이 있다.

그러나, 종래 구조의 ,토모 신테시스 장치는 상기와 같이 X선 광원부의 각도를 변화시키는 회전 중심점이 X선 디텍터(102)의 상면에 일치하도록 세팅된 상태로 사용되기 때문에 초점평면이 유방의 하단에 형성되어 초점의 대역폭이 작아지는 문제점이 있다.

이를 X선 광원부의 회전중심점을 디텍터로부터 5cm 정도 상부에 위치시키는 방법을 사용하고 있으나, 환자에 따라 압박되는 유방의 두께가 다르기 때문에 초점의 대역폭이 작아지는 문제점은 여전히 해결되고 있지 못하다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 촬영시, 초점 평면이 항상 촬영하고자하는 대상물의 중심점에 위치할 수 있도록 하여 투영영상을 취득하면 단면 재구성 시, 초점의 대역폭이 커지는 토모신테시스 초점평면 결정장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 X선 광원부가 장착된 회전암회전암회전암축 중심점이 압박된 유방의 중심점과 일치되도록 위치 이동수단을 작동시킨 상태에서 회전암을 회전시키며 촬영하도록 함으로써, 초점평면이 항상 유방의 중심점에서 형성되도록 함으로써, 취득되는 영상의 품질을 향상시키는 토모신테시스 초점평면 결정장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 토모신테시스 초점평면 결정장치는 일측 끝단에 X선을 발생시키는 X선 광원부가 장착된 회전암; 상기 회전암의 타측 끝단에 형성되는 회전축과 연결되고 수직기둥을 따라 슬라이딩 가능하게 장착되는 위치 이동수단; X선 광원부에서 발산되는 X선을 취득하는 X선 디텍터; 및 상기 X선 디텍터 위에 놓인 환자의 유방을 상기 X선 디텍터 방향으로 압박하는 압박패들; 을 포함하여 상기 수직기둥을 따라 상기 위치 이동수단을 이동시켜 상기 디텍터와 상기 압박패들 사이에 위치하는 압박된 유방의 중심점과 상기 회전축의 회전 중심점이 일치되도록 한 것이다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 디텍터와 상기 압박패들 간의 간격을 감지하는 감지수단이 장착되고, 상기 감지수단에서 감지된 상기 디텍터와 상기 압박패들 간의 간격에 따라 상기 위치 이동수단을 이동시키는 제어부; 를 더 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 수직기둥에는 상기 X선 디텍터의 수직부가 연결되고, 상기 수직부에는 상기 압박패들이 승하강 가능하게 장착되는 것이다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 감지수단은 상기 X선 디텍터에 장착되어 상기 압박패들의 높이를 측정하는 레이저 변위센서인 것이다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 감지수단은 X선 디텍터의 수직부를 따라 이동되는 압박패들의 이동궤적을 측정하는 엔코더인 것이다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 위치 이동수단은 상기 수직기둥의 길이방향을 따라 연장되는 가이드 레일; 및 상기 회전암의 회전축을 회전가능하게 지지하고 상기 가이드 레일을 따라 이동되는 이동부재; 를 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 토모신테시스 초점평면 결정방법은 압박패들과 X선 디텍터 사이에 유방을 압박하는 압박단계; 감지센서를 이용하여 상기 압박패들과 X선 디텍터 사이의 간격을 측정하고, 상기 측정치의 1/2에 해당하는 압박된 유방의 중심점을 산출하는 산출단계; 일측에 X선 소스가 형성된 회전암의 회전축 중심을 상기 유방의 중심점과 일치시키는 이동단계; 및 상기 회전암을 회전시키면서 X선 촬영을 실시하는 촬영단계로 이루어진다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 이동단계는 수직 기둥의 길이방향을 따라 형성된 가이드 레일을 따라 상기 회전축이 연결된 이동부재를 이동시켜 상기 산출단계에서 측정된 압박된 유방의 중심점과 상기 회전축의 회전 중심점을 일치시킨다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 산출단계에서는 상기 X선 디텍터에 장착되는 레이저 변위센서에 의해 상기 X선 디텍터 상단면에서 상기 압박패들의 압박면까지 높이를 측정한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 산출단계에서는 상기 압박패들 측에 장착되는 엔코더에 의해 상기 디텍터의 상단면에 상기 압박패들의 압박면이 접촉된 상태에서 유방을 압박한 상태의 상기 압박패들이 이동된 이동궤적을 통해 상기 디텍터의 상단면에서 상기 압박패들의 압박면까지 간격을 측정한다.

이와 같이 본 발명에 의한 토모신테시스 초점평면 결정장치 및 방법은 촬영대상물인 압박된 유방의 중심점에 초점 평면이 위치하도록 하여 투영영상을 취득하면 단면 재구성 시, 초점의 대역폭이 커진다. 즉, 초점이 맞는 단면의 수를 넓힐 수 있는 장점이 있다. 초점이 맞는 단면의 수가 증가되면 당연히 병변의 판독이 용이하게 되는 것이다.

또한 회전암의 회전축 중심점을 압박된 유방의 중심점에 일치 시킨 상태로 회전시키면서 X선 촬영을 실시하는 간단한 기구적 구성으로 초점의 대역폭이 커지므로 원본이미지 자체로 품질이 향상된 최적의 이미지를 얻을 수 있게 되는 효과가 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예인 토모 신테시스 초점평면 결정장치를 개략적으로 도시한 상태도,
도 3은 토모 신테시스 초점평면 결정장치가 작동되기 전 상태를 도시한 상태도,
도 4는 토모 신테시시 초점평면 결정장치가 작동된 상태를 도시한 상태도,
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예인 초점평면 결정장치를 도시한 상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예인 토모신테시스 초점평면 결정장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예인 토모 신테시스 초점평면 결정장치를 개략적으로 도시한 상태도이고, 도 3은 토모 신테시스 초점평면 결정장치가 작동되기 전 상태를 도시한 상태도이고, 도 4는 토모 신테시시 초점평면 결걸장치가 작동된 상태를 도시한 상태도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예인 토모신테시스 초점평면 결정장치는

일측 끝단에 X선을 발생시키는 X선 광원부(11)이 장착된 회전암(10)과, 회전암(10)의 타측 끝단에 장착되는 회전축(12)과 연결되고 수직기둥(30)을 따라 슬라이딩 가능하게 장착되는 위치 이동수단(20)과, 수직기둥(30)에 연결되고 X선 광원부(11)에서 발산되는 X선을 취득하는 X선 디텍터(40)와, X선 디텍터(40)를 향해 이동되며 유방을 압축하는 압박패들(50)로 이루어져, 수직기둥(30)을 따라 위치 이동수단(20)을 이동시켜 X선 디텍터(40)와 압박패들(50) 사이에 위치하는 압박된 유방의 중심점과 회전축(11)의 중심점을 일치시키는 것이 가능하게 된 것이다.

또한, X선 디텍터(40)와 압박패들(50) 간의 간격을 감지하는 감지수단(60)이 장착되고, 감지수단(60)에서 감지된 X선 디텍터(40)와 압박패들(50) 간의 간격에 따라 위치 이동수단(20)을 이동시키는 제어부를 더 포함한다. 제어부는 X선 디텍터(40)와 압박패들(50)의 간격의 1/2 수치를 압박된 유방의 중심점으로 산정하고, 그 위치에 회전축(12)의 중심점이 일치되도록 위치 이동수단(20)을 이동시켜 회전암(10)의 위치를 조절하는 역할을 수행한다.

상기 수직기둥(30)에는 X선 디텍터(40)의 수직부(41)가 연결되고, 수직부(41)에는 압박패들(50)이 승하강 가능하게 장착된다. 또한 수직부(41)는 수직기둥(30)의 길이방향을 따라 승하강 가능하게 장착되는 구조로 구성될 수도 있으며, 회전암(10)과 마찬가지로 수직기둥(30)에 회전 가능한 구조로 구성될 수도 있다.

상기 감지수단(60)은 X선 디텍터에 장착되어 압박패들(50)의 높이는 측정하는 레이저 변위센서로 이루어지거나, 압박패들(50)을 이동시키는 구동모터에 장착되어 압박패들(50)의 이동궤적을 측정하는 엔코더로 이루어진다. 레이저 변위센서는 레이저를 이용하여 X선 디텍터(40)의 상단면에서 압박패들(50)의 압박면까지 높이를 측정하는 장치이고, 엔코더는 압박패들(50)의 압박면이 X선 디텍터(40)의 상단면에 접촉된 상태에서 압박패들(50)이 이동되는 이동량을 측정할 수 있도록 구동모터에 장착되어 구동모터의 회전량을 측정하는 장치이다.

상기 위치 이동수단(20)은 수직기둥(30)의 길이방향을 따라 연장 형성된 가이드레일(21)과 회전암(10)의 회전축(12)을 회전가능하게 지지하고 가이드 레일(21)을 따라 이동되는 이동부재(22)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 일 실시예인 토모신테시스 초점평면 결정장치의 작동 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

촬영하고자하는 환자의 유방을 X선 디텍터(40) 상단면 위에 얹은 상태에서 압박패들(50)을 X선 디텍터(40) 방향으로 하강시켜 유방을 압박하는 압박단계를 실시한다.

그리고, 유방을 압박한 상태에서 감지센서(60)를 통해 압박패들(50)의 압박면과 X선 디텍터(40)의 상단면 사이 간격을 측정하고, 측정치의 1/2 값을 근거로 압박된 유방으 중심점 위치를 산출하는 산출단계를 실시한다.

이때, 산출단계에서는 X선 디텍터(40)에 장착되는 감지센서인 레이저 변위센서에 의해 X선 디텍터(40) 상단면에서 압박패들(50)의 압박면까지 높이를 측정하는 방법을 사용하거나, 압박패들(50) 측에 장착되는 감지센서인 엔코더에 의해 X선 디텍터(40)의 상단면에 압박패들(50)의 압박면이 접촉된 상태에서 유방을 압박한 상태의 압박패들(50)이 이동된 이동궤적을 통해 X선 디텍터(40)의 상단면에서 압박패들(50)의 압박면까지 간격을 측정하는 방법을 사용한다.

유방의 중심점 위치가 구해지면 제어부에 의해 가이드레일(21)을 따라 이동부재(22)를 이동시켜 압박된 유방의 중심점과 회전축(12)의 중심점을 일치 시키는 이동단계를 실시한다. 즉, 수직 기둥(30)의 길이방향을 따라 형성된 가이드 레일(21)을 따라 회전축(12)이 회전가능하게 연결된 이동부재(22)를 이동시켜, 산출단계에서 측정된 압박된 유방의 중심점과 회전축(12)의 회전 중심점을 일치시키는 것이다.

회전암(10)의 회전 중심점을 압박된 유방의 중심점과 일치시킨 상태에서 회전암(10)을 회전시키면서 X선 광원부(11)에서 X선을 발산하여 유방 이미지를 획득하는 촬영을 실시한다.

상기와 같이 유방의 중심점과 X선 광원부(11)의 회전 중심점을 일치시킨 상태에서 생성되는 이미지의 초점평면은 유방의 중심점에 위치하게 되므로 촬영 이미지의 품질이 향상되는 것이다.

마찬가지로 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예인 토모신테시스 초점평면 결정장치는 도 5에 도시된 바와 같이 수직기둥(30)의 길이방향을 따라 연장되는 제2가이드 레일(71)을 따라 이동되며 수직부(41)를 회전가능하게 지지하는 제2이동부재(72)가 더 포함되는 구조로 이루어져, 압박패들(50)과 X선 디텍터(40)에 의해 압박된 유방의 중심점을 회전축(12)의 중심점과 일치시키는 작동이 추가되며, 그 외의 구성 및 작동은 본 발명의 바람직한 일 실시예와 동일하다.

10 : 회전암 11 : X선 광원부
12 : 회전축 20 : 위치 이동수단
21 : 가이드 레일 22 : 이동부재
30 : 수직기둥 40 : X선 디텍터
50 : 압박패들

Claims (11)

1. 일측 끝단에 X선을 발생시키는 X선 광원부가 장착된 회전암;
   상기 회전암의 타측 끝단에 형성되는 회전축과 연결되고 수직기둥을 따라 슬라이딩 가능하게 장착되는 위치 이동수단;
   X선 광원부에서 발산되는 X선을 취득하는 X선 디텍터; 및
   상기 X선 디텍터 위에 놓인 환자의 유방을 상기 X선 디텍터 방향으로 압박하는 압박패들; 을 포함하여
   상기 수직기둥을 따라 상기 위치 이동수단을 이동시켜 상기 디텍터와 상기 압박패들 사이에 위치하는 압박된 유방의 중심점과 상기 회전축의 회전 중심점이 일치되도록 하는 토모신테시스 초점평면 결정장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 디텍터와 상기 압박패들 간의 간격을 감지하는 감지수단이 장착되고,
   상기 감지수단에서 감지된 상기 디텍터와 상기 압박패들 간의 간격에 따라 상기 위치 이동수단을 이동시키는 제어부; 를 더 포함하는것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 수직기둥에는
   상기 X선 디텍터의 수직부가 연결되고, 상기 수직부에는 상기 압박패들이 승하강 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 감지수단은
   상기 X선 디텍터에 장착되어 상기 압박패들의 높이를 측정하는 레이저 변위센서인 것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 감지수단은
   X선 디텍터의 수직부를 따라 이동되는 압박패들의 이동궤적을 측정하는 엔코더 인 것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정장치.
6. 제 3항에 있어서, 상기 수직부에는
   상기 수직기둥의 길이방향을 따라 연장되는 제2 가이드 레일을 따라 이동되며 상기 수직부를 회전가능하게 지지하는 제2이동부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정장치.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치 이동수단은
   상기 수직기둥의 길이방향을 따라 연장되는 가이드 레일; 및
   상기 회전암의 회전축을 회전가능하게 지지하고 상기 가이드 레일을 따라 이동되는 이동부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정장치.
8. 압박패들과 X선 디텍터 사이에 유방을 압박하는 압박단계;
   감지센서를 이용하여 상기 압박패들과 X선 디텍터 사이의 간격을 측정하고, 상기 측정치의 1/2에 해당하는 압박된 유방의 중심점을 산출하는 산출단계;
   일측에 X선 소스가 형성된 회전암의 회전축 중심을 상기 유방의 중심점과 일치시키는 이동단계; 및
   상기 회전암을 회전시키면서 X선 촬영을 실시하는 촬영단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 이동단계는
   수직 기둥의 길이방향을 따라 형성된 가이드 레일을 따라
   상기 회전축이 연결된 이동부재를 이동시켜 상기 산출단계에서 측정된 압박된 유방의 중심점과 상기 회전축의 회전 중심점을 일치시키는 것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정방법.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 산출단계에서는
    상기 X선 디텍터에 장착되는 레이저 변위센서에 의해 상기 X선 디텍터 상단면에서 상기 압박패들의 압박면까지 높이를 측정하는 것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정방법.
11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 산출단계에서는
    상기 압박패들 측에 장착되는 엔코더에 의해
    상기 디텍터의 상단면에 상기 압박패들의 압박면이 접촉된 상태에서 유방을 압박한 상태의 상기 압박패들이 이동된 이동궤적을 통해 상기 디텍터의 상단면에서 상기 압박패들의 압박면까지 간격을 측정하는 것을 특징으로 하는 토모신테시스 초점평면 결정방법.

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