KR20140141186A - 엑스선 촬영 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

방사선 피폭량을 감소시킬 수 있는 엑스선 촬영 장치 및 그 제어 방법이 개시된다.
엑스선 촬영 장치의 일 실시예는 보어의 내부에 위치한 테이블 위의 대상체를 중심으로 회전하는 갠트리; 상기 갠트리에 마련되어 상기 대상체에 대한 적어도 하나의 깊이 영상을 획득하는 깊이 카메라; 상기 깊이 영상으로부터 상기 대상체의 위치 정보 및 두께 정보를 검출하는 영상 처리부; 및 상기 대상체의 두께 정보에 따라 상기 대상체로 조사할 엑스선량을 설정하는 제어부를 포함한다.

Description

엑스선 촬영 장치 및 그 제어 방법{X-ray imaging apparatus and x-ray imaging apparatus control method}
방사선 피폭량을 감소시킬 수 있는 엑스선 촬영 장치 및 그 제어 방법이 개시된다.
엑스선 촬영 장치는 엑스선(X-ray)을 인체나 물건과 같은 대상체에 조사하여, 대상체의 내부에 대한 영상을 획득하는 영상 장치이다. 엑스선 촬영 장치는 대상체 내부 구조를 용이하게 파악할 수 있기 때문에 의료 분야 등에서 인체 내부의 병변과 같은 이상을 검출하거나, 물체나 부품의 내부 구조를 파악하기 위해서 사용된다. 또한 엑스선 촬영 장치는 공항 등에서 수하물 내부를 확인하기 위해 사용되기도 한다.
이와 같은 엑스선 촬영 장치로는 디지털 엑스선 촬영 장치(Digital Radiography; DR), 컴퓨터 단층 촬영 장치(Computed tomography; CT), 유방 촬영 장치(Full Field Digital Mammography; FFDM; 마모그라피) 등을 예로 들 수 있다.
엑스선 촬영 장치의 동작 원리에 대해 살펴보면 다음과 같다. 엑스선 촬영 장치는 인체나 물건 등의 대상체에 엑스선을 조사한 다음, 대상체를 투과하거나 대상체를 투과하지 않고 직접 도달하는 엑스선을 수광한다. 그리고 수광된 엑스선을 전기적 신호로 변환시키고, 변환된 전기적 신호를 독출함으로써 엑스선 영상을 생성한다. 생성된 엑스선 영상은 디스플레이부를 통해 디스플레이된다. 이로써 사용자는 대상체의 내부 구조를 파악할 수 있다.
방사선 피폭량을 감소시킬 수 있는 엑스선 촬영 장치 및 그 제어 방법이 제공된다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 엑스선 촬영 장치의 일 실시예는 보어의 내부에 위치한 테이블 위의 대상체를 중심으로 회전하는 갠트리; 상기 갠트리에 마련되어 상기 대상체에 대한 적어도 하나의 깊이 영상을 획득하는 깊이 카메라; 상기 깊이 영상으로부터 상기 대상체의 위치 정보 및 두께 정보를 검출하는 영상 처리부; 및 상기 대상체의 두께 정보에 따라 상기 대상체로 조사할 엑스선량을 설정하는 제어부를 포함한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 엑스선 촬영 장치의 다른 실시예는 보어의 내부에 위치한 테이블 위의 대상체를 중심으로 회전하는 갠트리; 상기 갠트리에 마련되어 대상체에 대한 적어도 한 쌍의 좌 영상 및 우 영상을 획득하는 입체 카메라; 상기 적어도 한 쌍의 좌 영상 및 우 영상으로부터 상기 대상체의 위치 정보 및 두께 정보를 검출하는 영상 처리부; 및 상기 대상체의 두께 정보에 따라 상기 대상체로 조사할 엑스선량을 설정하는 제어부를 포함한다.
프리샷을 수행하지 않고도 대상체의 두께 정보를 알 수 있으므로, 방사선 피폭량을 줄일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치에서 대상체의 위치 정보 및 두께 정보를 얻는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 제어구성을 도시한 도면이다.
도 4는 엑스선 발생부에 포함되는 엑스선 튜브의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 엑스선 검출부의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 깊이 카메라의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 영상 처리부의 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 깊이 카메라의 위치를 고정시킨 상태에서 대상체의 두께 정보를 획득하는 경우의 엑스선 촬영 장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 9는 깊이 카메라의 위치를 이동시키면서 위치별로 대상체의 두께 정보를 획득하는 경우의 엑스선 촬영 장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 제어구성을 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 영상 처리부의 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 입체 카메라의 위치를 고정시킨 상태에서 대상체의 두께 정보를 획득하는 경우 엑스선 촬영 장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
도 13은 입체 카메라의 위치를 이동시키면서 대상체의 두께 정보를 획득하는 경우의 엑스선 촬영 장치의 제어 방법을 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 엑스선 촬영 장치 및 그 제어 방법에 대한 실시예들을 설명한다. 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
엑스선 촬영 장치로는 디지털 엑스선 촬영 장치(Digital Radiography; DR), 컴퓨터 단층 촬영 장치(Computed tomography; CT), 유방 촬영 장치(Full Field Digital Mammography; FFDM; 마모그라피)를 예로 들 수 있다. 이하의 설명에서는 엑스선 촬영 장치가 CT인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 엑스선 촬영 장치(100)는 하우징, 테이블(190), 입력부(130) 및 디스플레이부(170)를 포함할 수 있다.
하우징의 내부에는 갠트리(102)가 장착된다. 갠트리(102)의 내부에는 엑스선 발생부(110) 및 엑스선 검출부(120)가 서로 마주보도록 장착된다. 갠트리(102)는 보어(105)의 주위를 180도 내지 360도의 각도로 회전한다. 갠트리(102)가 회전함에 따라 엑스선 발생부(110) 및 엑스선 검출부(120)도 회전하게 된다.
엑스선 발생부(110)의 주변에는 깊이 카메라(150)가 마련된다. 깊이 카메라(150)는 대상체(30)를 촬영하여 대상체(30)에 대한 깊이 영상 즉, 깊이 지도(depth image)를 획득한다. 깊이 카메라(150)는 갠트리(102)에 마련될 수 있다. 따라서 갠트리(102)가 회전함에 따라 깊이 카메라(150)도 회전하게 된다.
테이블(190)은 엑스선 촬영의 대상이 되는 대상체(30)를 보어(bore, 105)의 내부로 이송시킨다. 테이블(190)은 지면에 대해 수평 상태를 유지하면서 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향으로 이동될 수 있다.
입력부(130)는 엑스선 촬영 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 지시나 명령을 입력받을 수 있다. 이를 위하여 입력부(130)는 키보드 및 마우스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(170)는 대상체(30)에 대한 엑스선 영상을 디스플레이할 수 있다. 엑스선 영상은 대상체(30)에 대한 2차원 투영 영상(2D projection image), 3차원 영상(3D image) 및 3차원 입체 영상(3D stereo image) 중 하나일 수 있다.
여기서, 2차원 투영 영상이란 대상체(30)로 엑스선을 조사하고, 대상체(30)를 투과한 엑스선을 검출하여 획득한 영상을 말한다. 3차원 영상은 복수의 2차원 투영 영상으로부터 복원된 3차원 볼륨 데이터를 소정 시점을 기준으로 볼륨 렌더링하여 얻은 영상을 말한다. 즉, 3차원 영상은 소정 시점을 기준으로 볼륨 데이터를 2차원 평면(디스플레이 화면)에 재투영시킨 2차원 재투영 영상(2D reprojection image)을 의미한다. 이에 비하여, 3차원 입체 영상은 사람의 좌우 눈에 각각 대응하는 좌 시점 및 우 시점에서 볼륨 데이터를 각각 볼륨 렌더링하여 좌 영상 및 우 영상을 획득하고, 획득된 좌 영상 및 우 영상을 합성한 영상을 말한다.
디스플레이부(170)는 적어도 하나의 디스플레이를 포함할 수 있다. 도 1은 디스플레이부(170)가 제1 디스플레이(171) 및 제2 디스플레이(172)를 포함하는 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 제1 디스플레이(171) 및 제2 디스플레이(172)에는 서로 다른 종류의 영상이 디스플레이될 수 있다. 예를 들면, 제1 디스플레이(171)에는 2차원 투영 영상이 디스플레이되고, 제2 디스플레이(172)에는 3차원 영상 또는 3차원 입체 영상이 디스플레이될 수 있다. 또는 제1 디스플레이(171) 및 제2 디스플레이(172)를 통틀어 한 종류의 영상이 디스플레이될 수도 있다.
이상으로 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 자치의 외관을 설명하였다. 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(100)는 깊이 카메라(150)를 이용하여 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명을 위해 도 2a 내지 도 2c를 참조하기로 한다. 도 2a 내지 도 2c에서 좌측 그림은 엑스선 촬영 장치(100)의 후방 정면도이고, 우측 그림은 엑스선 촬영 장치(100)의 측면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이 테이블(190)이 보어(105)의 내부로 이동되면 깊이 카메라(150)는 테이블(190)과 마주보는 상태에서 대상체(30)를 촬영한다. 대상체(30)에 대한 깊이 영상이 획득되면, 깊이 영상을 분석하여 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 획득할 수 있다. 여기서 대상체(30)의 두께 정보란 테이블(190)로부터 대상체(30)의 가장 높은 부분까지의 길이를 의미할 수 있다. 대상체(30)의 위치 정보란 대상체(30)의 중심(Cobject)의 위치를 의미할 수 있다. 대상체(30)의 중심(Cobject)은 대상체(30)의 두께와 너비의 교차점을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이 엑스선 촬영 장치(100)로 인체의 흉부를 촬영하는 경우, 대상체(30)의 중심(Cobject)은 흉부의 두께와 흉부의 너비의 교차점을 의미할 수 있다.
대상체(30)의 위치 정보는 테이블(190)의 위치를 조정하는데 사용된다. 구체적으로 대상체(30)의 중심(Cobject)과 보어(105)의 중심(Cbore)을 비교하여, 대상체(30)의 중심(Cobject)을 보어(105)의 중심(Cbore)에 일치시키기 위해 테이블(190)을 이동시켜야할 방향 및 거리를 산출한다. 테이블(190)의 이동 거리 및 이동 방향이 산출되면, 산출 결과에 따라 테이블(190)을 이동시킨다. 예를 들어 도 2a와 같이 대상체(30)의 중심(Cobject)이 보어(105)의 중심(Cbore)에 비하여 좌하 방향으로 벗어나 있다면 보어(105)의 중심(Cbore)에서 대상체(30)의 중심(Cobject)이 이격된 거리만큼 테이블(190)을 우상 방향으로 이동시켜 도 2b와 같이 보어(105)의 중심(Cbore)과 대상체(30)의 중심(Cobject)을 일치시킨다. 이처럼 대상체(30)의 중심(Cobject)과 보어(105)의 중심(Cbore)을 일치시키면 적어도 하나의 엑스선 영상으로부터 3차원 형상을 복원할 때 보다 선명한 영상을 얻을 수 있다.
일 예로, 테이블(190)의 위치를 조정한 후에는 대상체(30)의 두께 정보에 따라 대상체(30)로 조사할 엑스선량(dose)을 설정할 수 있다. 엑스선 발생부(110)는 설정된 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선을 조사한다. 이처럼 대상체(30)의 두께 정보에 따라 엑스선량을 설정하면, 대상체(30)에 대한 엑스선의 투과성을 확인하기 위해 저선량(low dose)의 엑스선을 조사하는 프리샷(pre-shot)을 수행하지 않아도 된다. 따라서 대상체(30)의 방사선 피폭량을 줄일 수 있다.
다른 예로, 테이블(190)의 위치를 조정한 후에는 도 2c에 도시된 바와 같이 갠트리(102)를 회전시켜 깊이 카메라(150)의 위치를 이동시킬 수 있다. 그 결과 깊이 카메라(150)의 위치별로 깊이 영상을 획득하고, 획득된 깊이 영상들로부터 각각 대상체(30)의 두께 정보를 획득한다. 그리고 획득된 두께 정보별로 엑스선량을 설정한다. 즉, 두께 정보가 획득된 위치별로 해당 위치에서의 두께 정보에 따라 엑스선량을 설정한다. 이 후 갠트리(102)가 회전하여 엑스선 발생부(110)가 두께 정보가 획득된 지점에 위치하게 되면, 엑스선 발생부(110)는 해당 위치에서의 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선을 조사한다.
이처럼 대상체(30)의 두께 정보에 따라 엑스선량을 설정하면, 각 위치에서 보다 선명한 엑스선 영상을 얻을 수 있다. 도 2c에서 깊이 카메라(150)가 엑스선 발생부(110)에 마련된 경우, 엑스선 발생부(110)의 위치가 이동함에 따라 대상체(30)의 두께 즉, 엑스선이 투과해야할 길이가 달라진다. 만약, 엑스선 발생부(110)의 위치에 따른 대상체(30)의 두께 정보와는 상관 없이 동일한 엑스선량으로 엑스선을 조사하게 되면, 획득된 엑스선 영상들의 품질에 차이가 발생할 수 있다. 이에 비하여 엑스선 발생부(110)의 위치에 따른 대상체(30)의 두께 정보를 고려하여 엑스선량을 설정하고, 설정된 엑스선량에 따라 엑스선을 조사하게 되면, 균일한 품질의 엑스선 영상들을 얻을 수 있다.
한편, 도 2c는 테이블(190)의 위치를 조정한 후 깊이 카메라(150)를 이동시켜, 깊이 카메라(150)의 위치별로 대상체(30)의 두께 정보를 얻는 경우를 설명하였다. 그러나 테이블(190)의 위치를 조정하는 작업이 깊이 카메라(150)의 위치를 이동시키는 작업보다 반드시 선행되어야 하는 것은 아니다. 구체적으로, 도 2a와 같은 상태에서 깊이 카메라(150)를 이동시켜 깊이 카메라(150)의 위치별로 깊이 영상을 획득하고, 획득된 깊이 영상으로부터 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 획득할 수 있다. 그 다음 대상체(30)의 위치 정보에 기초하여 테이블(190)의 위치를 조정하고, 깊이 카메라(150)의 위치 별 두께 정보에 따라 엑스선량을 설정할 수도 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(100)의 제어구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 엑스선 촬영 장치(100)는 입력부(130), 제어부(140), 엑스선 발생부(110), 엑스선 검출부(120), 깊이 카메라(150), 영상 처리부(160), 디스플레이부(170), 저장부(180) 및 테이블(190)을 포함한다.
입력부(130)는 앞서 설명한 바와 같이 엑스선 촬영 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 지시나 명령을 입력받을 수 있다.
엑스선 발생부(110)는 엑스선을 발생시켜 대상체(30)에 조사한다. 엑스선 발생부(110)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브를 포함한다. 여기서 엑스선 튜브에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 도 4를 참조하기로 한다.
도 4는 엑스선 발생부(110)에 포함되는 엑스선 튜브의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 엑스선 튜브(111)는 양극(111c)과 음극(111e)을 포함하는 2극 진공관으로 구현될 수 있다. 이 때 관체는 규산경질 유리 등을 재료로 하는 유리관(111a)일 수 있다.
음극(111e)은 필라멘트(111h)와 전자를 집속시키는 집속 전극(111g)을 포함한다. 집속 전극(111g)은 포커싱 컵(focusing cup)이라고도 한다. 유리관(111a)의 내부를 약 10mmHg 정도의 고진공 상태로 만들고 음극의 필라멘트(111h)를 고온으로 가열하여 열전자를 발생시킨다. 필라멘트(111h)의 일 예로 텅스텐 필라멘트를 사용할 수 있고 필라멘트에 연결된 전기도선(111f)에 전류를 가하여 필라멘트(111h)를 가열할 수 있다. 그러나 개시된 발명의 실시예가 음극(111e)에 필라멘트(111h)를 채용하는 것에 한정되는 것은 아니며, 고속 펄스로 구동 가능한 카본 나노 튜브(carbon nano-tube)를 음극으로 할 수도 있다.
양극(111c)은 주로 구리로 구성되고, 음극(111e)과 마주보는 쪽에 타겟 물질(111d)이 도포 또는 배치된다. 타겟 물질로는 예를 들어, Cr, Fe, Co, Ni, W, Mo 등의 고저항 재료들이 사용될 수 있다. 타겟 물질의 녹는점이 높을수록 초점 크기(focal spot size)가 작아진다.
음극(111e)과 양극(111c) 사이에 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질(111d)에 충돌하면서 엑스선을 발생시킨다. 발생된 엑스선은 윈도우(111i)를 통해 외부로 조사된다. 윈도우의 재료로는 베릴륨(Be) 박막이 사용될 수 있다. 이 때, 윈도우(111i)의 전면 또는 후면에는 필터(미도시)를 위치시켜 특정 에너지 대역의 엑스선을 필터링할 수 있다.
타겟 물질(111d)은 로터(111b)에 의해 회전될 수 있다. 타겟 물질(111d)이 회전하게 되면 타겟 물질(111d)이 고정된 경우에 비하여 열 축적율이 단위 면적당 10배 이상 증대될 수 있고, 초점 크기가 감소될 수 있다.
엑스선 튜브(111)의 음극(111e)과 양극(111c) 사이에 가해지는 전압을 관전압(tube voltage)이라 한다. 관전압의 크기는 파고치(단위 kVp)로 표시할 수 있다.
관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가된다. 그 결과 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(광자의 에너지)가 증가한다. 엑스선의 에너지가 증가하면, 대상체(30)를 투과하는 엑스선의 양이 증가한다. 엑스선의 투과량이 증가하면 엑스선 검출부(120)에 의해 검출되는 엑스선의 양이 증가한다. 그 결과, 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)가 높은 엑스선 영상 즉, 고품질의 엑스선 영상을 얻을 수 있다.
반대로 관전압이 낮아지면 열전자의 속도가 감소되고, 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지가 감소한다. 엑스선의 에너지가 감소하면, 대상체(30)로 흡수되는 엑스선의 양이 증가하고, 엑스선 검출부(120)에 의해 검출되는 엑스선의 양이 감소한다. 그 결과, 신호대잡음비가 낮은 영상 즉, 저품질의 엑스선 영상이 얻어진다.
엑스선 튜브(111)에 흐르는 전류는 관전류(tube current)라 하며 평균치(단위 mA)로 표시할 수 있다. 관전류가 증가하면 엑스선량(엑스선 광자의 수; dose)이 증가하고, 신호대잡음비가 높은 엑스선 영상이 얻어진다. 반대로 관전류가 감소하면 엑스선량이 감소하고, 신호대잡음비가 낮은 엑스선 영상이 얻어진다.
요약하면, 관전압을 제어하여 엑스선의 에너지를 제어할 수 있다. 그리고 관전류 및 엑스선 노출 시간을 조절하여 엑스선의 선량 또는 세기를 제어할 수 있다. 따라서 대상체(30)의 종류나 특성에 따라 관전압 및 관전류를 제어하여, 조사되는 엑스선의 에너지 및 선량을 제어할 수 있다.
엑스선 소스(110)에서 조사되는 엑스선은 일정 에너지 대역을 갖고, 에너지 대역은 상한과 하한에 의해 정의될 수 있다. 에너지 대역의 상한, 즉 조사되는 엑스선의 최대 에너지는 관전압의 크기에 의해 조절될 수 있다. 에너지 대역의 하한, 즉 조사되는 엑스선의 최소 에너지는 엑스선 소스(110)에 구비된 필터에 의해 조절될 수 있다. 필터를 이용하여 저에너지 대역의 엑스선을 여과시키면, 조사되는 엑스선의 평균 에너지를 높일 수 있다. 한편, 조사되는 엑스선의 에너지는 최대 에너지 또는 평균 에너지로 나타낼 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 엑스선 검출부(120)는 대상체(30)를 투과한 엑스선을 검출하여 전기적 신호로 변환한다. 여기서 엑스선 검출부(120)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 5를 참조하기로 한다.
도 5를 참조하면, 엑스선 검출부(120)는 엑스선을 검출하여 전기적인 신호로 변환하는 수광 소자(121)와 전기적인 신호를 읽어 내는 독출 회로(122)를 포함한다. 여기서, 독출 회로(122)는 복수의 픽셀 영역을 포함하는 2차원 픽셀 어레이 형태로 이루어진다. 수광 소자(121)를 구성하는 물질로는 낮은 에너지와 적은 선량에서의 높은 해상도와 빠른 응답 시간 및 높은 동적 영역을 확보하기 위하여 단결정 반도체 물질을 사용할 수 있다. 단결정 반도체 물질의 예로는 Ge, CdTe, CdZnTe, GaAs 를 들 수 있다.
수광 소자(121)는 고저항의 n형 반도체 기판(121a)의 하부에 p형 반도체가 2차원 픽셀 어레이 구조로 배열된 p형 층(121b)을 접합하여 PIN 포토다이오드 형태로 형성될 수 있다. CMOS 공정을 이용한 독출 회로(122)는 각 픽셀별로 수광 소자(121)와 결합된다. CMOS 독출 회로(122)와 수광 소자(121)는 플립 칩 본딩 방식으로 결합할 수 있다. 구체적으로, 땜납(PbSn), 인듐(In) 등의 범프(bump; 123)를 형성한 후 리플로우(reflow)하고 열을 가하며 압착하는 방식으로 결합할 수 있다. 다만, 상술한 구조는 엑스선 검출부(120)의 일 실시예에 불과하며, 엑스선 검출부(120)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
다시 도 3을 참조하면, 깊이 카메라(150)는 테이블(190) 위의 대상체(30)를 촬영하여 대상체(30)에 대한 깊이 영상을 획득한다.
일 예로, 깊이 카메라(150)는 구조광 방식의 깊이 카메라(150)가 사용될 수 있다. 구조광 방식의 깊이 카메라(150)는 특정한 패턴을 가지는 구조광(structured light)을 대상체(30)로 투영하고, 대상체(30)에 의해 왜곡된 광 패턴을 촬영하여 대상체(30)에 대한 깊이 영상을 획득한다.
다른 예로, 깊이 카메라(150)는 TOF(Time Of Flight) 방식의 깊이 카메라(150)가 사용될 수도 있다. TOF 방식의 깊이 카메라(150)는 대상체(30)로 소정의 신호를 조사하고, 대상체(30)에서 반사된 신호가 수신되기까지의 신호에 기초하여 대상체(30)에 대한 깊이 영상을 획득한다. TOF 방식의 깊이 카메라(150)에서 대사에로 조사되는 신호는 적외선 광 또는 초음파 신호일 수도 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위하여 구조광 방식의 깊이 카메라(150)가 사용된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 구조광 방식의 깊이 카메라(150)는 프로젝터(151) 및 카메라(152)를 포함할 수 있다. 프로젝터(151)는 대상체(30)로 구조광(structured light)을 투영한다. 여기서 구조광은 특정한 패턴을 가지는 광을 의미한다. 카메라(152)는 대상체(30)에 의해 왜곡된 광 패턴을 촬영하기 위한 것으로, 영상 센서를 포함할 수 있다. 영상 센서로는 CCD(Charge Coupled Device) 영상 센서, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 영상 센서를 예로 들 수 있다.
한편, 구조광 방식의 깊이 카메라(150)는 프로젝터(151)에서 대상체(30)로 투영되는 구조광의 종류에 따라 광 스팟법, 광 슬릿법, 광 그리드법으로 분류될 수 있다.
광 스팟법은 대상체(30)의 표면에 비칠 때 식별하기 쉬운 색을 가지는 광 스팟을 대상체(30)의 표면에 투영하는 방식이다. 광 스팟법에서는 대상체(30)의 능선을 따라 광 스팟을 이동시킴으로써 대상체(30)의 형상을 알 수 있다.
광 슬릿법은 광의 슬릿 상를 대상체(30)의 표면에 투영하는 방식이다. 대상체(30)의 표면에 슬릿 패턴을 투영하면, 슬릿 패턴은 대상체(30)의 표면에 긴 선분으로 비쳐진다. 따라서 카메라(152)로 대상체(30)를 촬영하였을 때 대상체(30)에 비쳐진 슬릿 상을 용이하게 인식할 수 있다. 광 슬릿법은 광 슬릿에 의해 대상체(30)가 절단되는 모양으로 되기 때문에 광절단법이라고도 한다.
광 그리드법은 광격자상을 대상체(30)의 표면에 투영하는 방식이다. 광 그리드법에 의하면 대상체(30)의 표면에 다수의 격자상이 비쳐진다. 따라서 동시에 많은 표면점을 이용하여 대상체(30)의 3차원 위치를 계측할 수 있다.
도 6은 구조광 방식의 깊이 카메라(150)의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 깊이 카메라(150)의 프로젝터(151)에서 스트라이프 형태의 광 패턴을 대상체(30)로 투영시키는 경우를 도시하고 있다. 대상체(30)로 투영된 스트라이프 광은 대상체(30)의 표면이 가지는 굴곡에 의해 왜곡된다. 대상체(30)의 표면에 비춰진 광 패턴을 카메라(152)를 통해 촬영하면, 왜곡된 광 패턴을 얻을 수 있는데, 대상체(30)로 투영된 광 패턴과 대상체(30)에 의해 왜곡된 광 패턴을 비교하여 대상체(30)에 대한 3차원 정보(예를 들면, 깊이 영상)을 얻을 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 영상 처리부(160)는 카메라(152)의 각 픽셀에서 출력된 전기적 신호를 기초로 대상체(30)에 대한 깊이 영상을 생성하고, 깊이 영상으로부터 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 검출할 수 있다. 또한 영상 처리부(160)는 엑스선 검출부(120)의 각 픽셀에서 출력된 전기적 신호를 기초로 엑스선 영상을 생성할 수 있다. 영상 처리부(160)에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 도 7을 참조하기로 한다.
도 7을 참조하면, 영상 처리부(160)는 깊이 영상 생성부(161), 보정부(162), 검출부(163), 영상 생성부(164), 볼륨 데이터 생성부(165) 및 볼륨 렌더링부(166)를 포함할 수 있다.
깊이 영상 생성부(161)는 카메라(152)의 각 픽셀에서 출력된 전기적 신호를 기초로 대상체(30)에 대한 깊이 영상을 생성한다. 생성된 깊이 영상은 보정부(162)로 제공될 수 있다.
보정부(162)는 깊이 영상을 보정할 수 있다. 예를 들어, 평면인 테이블(190)이 곡면으로 왜곡되어 있다면, 보정부(162)는 곡면으로 왜곡된 테이블(190)을 평면으로 보정할 수 있다. 다른 예로, 테이블(190) 표면에서 반사되는 광이 주변의 강한 조명에 의해 산란되어 부정확한 깊이 정보가 획득될 수도 있는데, 보정부(162)를 이를 보정할 수도 있다. 보정된 깊이 영상은 검출부(163)로 제공될 수 있다.
검출부(163)는 보정된 깊이 영상으로부터 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 검출할 수 있다. 검출된 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보는 후술될 제어부(140)로 제공될 수 있다. 대상체(30)의 위치 정보는 테이블(190)의 위치를 조정하는데 사용될 수 있다. 그리고 대상체(30)의 두께 정보는 대상체(30)로 조사할 엑스선량을 설정하는데 사용될 수 있다.
영상 생성부(164)는 엑스선 검출부(120)의 각 픽셀에서 출력된 전기적 신호를 기초로 2차원 투영 영상을 생성할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 갠트리(102)가 회전함에 따라 엑스선 발생부(110) 및 엑스선 검출부(120)는 대상체(30)의 주위를 일정 각도로 회전하게 되며, 그 결과 서로 다른 위치에서 대상체(30)에 대한 2차원 투영 영상이 획득된다.
볼륨 데이터 생성부(165)는 서로 다른 위치에서 획득된 2차원 투영 영상들을 재구성하여 대상체(30)에 대한 3차원 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. 2차원 투영 영상들을 재구성한다는 것은 2차원 투영 영상에서 2차원으로 표현되어 있던 대상체(30)를 실물과 유사하게 3차원으로 재구성(rconstruction)하는 것을 말한다. 2차원 투영 영상을 재구성하는 방법으로는 반복적(iterative) 방법, 비반복적(non-iterative) 방법, 직접 푸리에(direct fourier) 방법, 역투영법(back projection)을 예로 들 수 있다.
반복적 방법은 투영 데이터를 연속적으로 보정하여 대상체(30)의 원래 구조에 근접한 데이터가 얻어질 때까지 보정하는 방법이다. 비반복적 방법은 3차원의 대상체(30)를 2차원으로 모델링하는데 사용되는 변환 함수의 역변환 함수를 복수의 투영 데이터에 적용하여 3차원으로 재구성하는 방법을 말한다. 비반복적 방법으로는 여과 역투사 방법(Filtered Back-projection)을 예로 들 수 있다. 여과 역투사 방법은 투영 데이터의 중심 부위 주변으로 형성되는 흐림(blur)를 상쇄시키기 위하여 여과 처리를 한 후에 역투영하는 방법이다. 직접 푸리에 변환법은 투영 데이터를 공간 영역에서 주파수 영역으로 변환하는 방법이다. 역투영법은 복수의 시점에서 얻은 투영 데이터들을 한 화면에 되돌려 놓는 방법이다.
볼륨 데이터 생성부(165)는 상술한 방법들 중 하나를 이용하여, 복수의 2차원 투영 영상으로부터 대상체(30)에 대한 3차원 볼륨 데이터를 생성할 수 있다. 만약, 대상체(30)를 중심으로 엑스선 발생부(110)와 엑스선 검출부(120)를 회전시켜 복수의 2차원 투영 영상을 획득하는 대신, 엑스선 발생부(110)와 엑스선 검출부(120)를 다른 방식으로 이동시켜 대상체(30)에 대한 복수의 횡단면 영상을 획득한 경우에는 획득된 복수의 횡단면 영상들을 종축 방향으로 축적하여 대상체(30)에 대한 3차원 볼륨 데이터를 생성할 수 있다.
볼륨 데이터는 다수의 복셀(Voxel)로 표현될 수 있다. 복셀은 볼륨(Volume)과 픽셀(pixel)의 합성어로, 픽셀이 2차원 평면에서의 한 점을 정의한다면, 복셀은 3차원 공간에서의 한 점을 정의한다. 픽셀은 x 좌표와 y 좌표를 포함하는데 비하여 복셀은 x, y, z 좌표를 포함한다.
볼륨 렌더링부(166)는 3차원 볼륨 데이터를 볼륨 렌더링(Volumn Rendering)하여 3차원 영상 또는 3차원 입체 영상을 생성할 수 있다. 볼륨 렌더링은 표면 렌더링(surface rendering)과 직접 볼륨 렌더링(direct volumn rendering)으로 분류될 수 있다.
표면 렌더링은 볼륨 데이터로부터 일정한 스칼라 값과 공간적인 변화량을 기반으로 표면 정보를 추출하여 이를 다각형이나 곡면 패치(patch) 등의 기하학적 요소로 변환하여 기존의 렌더링 기법을 적용하는 방법을 말한다. 표면 렌더링의 예로는 marching cubes 알고리즘, dividing cibes 알고리즘을 들 수 있다.
직접 볼륨 렌더링은 볼륨 데이터를 기하학적 요소로 바꾸는 중간 단계 없이 볼륨 데이터를 직접 렌더링하는 방법을 말한다. 직접 볼륨 렌더링은 물체의 내부 정보를 그대로 가시화할 수 있고, 반투명한 구조를 표현하는데 유용하다. 직접 볼륨 렌더링은 볼륨 데이터에 접근하는 방식에 따라, 객체 순서 방식(object-order method)과 영상 순서 방식(image-order method)으로 분류될 수 있다.
객체 순서 방식은 볼륨 데이터를 저장 순서에 따라 탐색하여 각 복셀을 그에 대응되는 픽셀에 합성하는 방식으로서, 대표적인 예로서 스플래팅(splatting) 방식이 있다.
영상 순서 방식은 영상의 스캔 라인 순서대로 각 픽셀 값을 차례로 결정해 나가는 방식이다. 영상 순서 방식의 예로는 광선 투사법(Ray-Casting), 광선 추적법(Ray-Tracing)을 들 수 있다.
광선 투사법은 시점에서부터 디스플레이 화면의 소정 픽셀을 향하여 가상의 광선을 발사하고, 볼륨 데이터의 복셀들 중에서 상기 광선이 통과하는 복셀들을 검출한다. 그리고 검출된 복셀들의 밝기값들을 누적하여 디스플레이 화면의 해당 픽셀의 밝기값을 결정한다. 또는 검출된 복셀들의 평균값을 디스플레이 화면의 해당 픽셀의 밝기값으로 결정할 수도 있다. 또는 검출된 복셀들의 가중 평균값을 디스플레이 화면의 해당 픽셀의 밝기값으로 결정할 수도 있다.
광선 추적법은 관찰자의 눈에 들어오는 광선의 경로를 하나하나 추적하는 방식을 말한다. 광선이 볼륨 데이터와 만나는 교점만을 찾는 광선 투사법과는 달리, 광선 추적법은 조사된 광선의 추적하여 광선의 반사, 굴절과 같은 현상까지도 반영할 수 있다.
광선 추적법은 순방향 광선 추적법과 역방향 광선 추적법으로 나뉠 수 있다. 순방향 광선 추적법은 가상의 광원에서 조사된 광원이 볼륩 데이터에 닿아 반사, 산란, 투과되는 현상을 모델링하여 최종적으로 관찰자의 눈에 들어오는 광선을 찾는 기법이다. 역방향 광선 추적법은 관찰자의 눈에 들어오는 광선의 경로를 역방향으로 추적하는 기법이다.
볼륨 렌더링부(166)는 상술한 볼륨 렌더링 방식 중 하나로 3차원 볼륨 데이터를 볼륨 렌더링(Volumn Rendering)하여, 3차원 영상 또는 3차원 입체 영상을 생성할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 3차원 영상은 소정 시점을 기준으로 볼륨 데이터를 2차원 디스플레이 화면에 투영시킨 2차원 투영 영상(projected image)을 말한다. 이에 비하여 3차원 입체 영상은 사람의 좌우 눈에 각각 대응하는 두 개의 시점에서 볼륨 데이터를 볼륨 렌더링하여 좌 영상 및 우 영상을 획득하고, 획득된 두 영상을 조합한 영상을 말한다.
다시 도 3을 참조하면, 저장부(180)는 영상 처리부(160)가 동작하는데 필요한 데이터나 알고리즘, 영상 처리부(160)에 의해 생성된 영상을 저장할 수 있다. 이러한 저장부(180)는 휘발성 메모리 소자, 비휘발성 메모리 소자, 하드 디스크, 광 디스크 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 그러나 저장부(180)는 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다.
디스플레이부(170)는 영상 처리부(160)에 의해 생성된 영상을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이부(170)는 앞서 설명한 바와 같이 제1 디스플레이(171) 및 제2 디스플레이(172)를 포함할 수 있다.
제어부(140)는 영상 처리부(160)의 검출부(163)로부터 제공받은 대상체(30)의 위치 정보에 기초하여 테이블(190)의 이동 방향 및 이동 거리를 산출하고, 산출 결과에 따라 테이블(190)을 이동시키기 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 생성된 제어신호는 테이블(190)에 마련된 구동부(미도시)로 제공되어, 테이블(190)을 이동시킬 수 있다.
또한 제어부(140)는 영상 처리부(160)의 검출부(163)로부터 제공받은 대상체(30)의 두께 정보에 따라 대상체(30)로 조사할 엑스선량을 설정할 수 있다.
만약, 깊이 카메라(150)의 위치를 고정시킨 상태에서 획득한 깊이 영상으로부터 두께 정보를 획득한 것이라면, 갠트리(102)가 회전하여 엑스선 발생부(110) 및 엑스선 검출부(120)의 위치가 이동하더라도, 제어부(140)는 엑스선 발생부(110)의 위치에 상관 없이 기 설정된 엑스선량에 따른 엑스선이 조사되도록 엑스선 발생부(110)를 제어할 수 있다.
만약, 깊이 카메라(150)의 위치를 이동시켜 위치별로 획득한 깊이 영상들로부터 두께 정보가 획득된 경우라면, 각 위치에서의 두께 정보에 따라 각 위치별로 엑스선량을 설정할 수 있다. 이와 같이 위치별로 엑스선량이 설정된 경우, 갠트리(102)가 회전하여 엑스선 발생부(110)가 해당 위치에 위치하게 되면, 제어부(140)는 해당 위치에서의 엑스선량에 따라 엑스선이 조사될 수 있도록 엑스선 발생부(110)를 제어할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(100)의 제어 방법을 도시한 도면으로, 깊이 카메라(150)의 위치를 고정시킨 상태에서 대상체(30)의 두께 정보를 획득하는 경우의 엑스선 촬영 장치(100)의 제어 방법을 도시한 도면이다.
우선, 대상체(30)가 보어(105)의 내부에 위치하도록 테이블(190)을 이동시킨다. 그리고 깊이 카메라(150)가 테이블(190)과 마주보는 상태가 되도록 위치시킨다. 이러한 상태에서 깊이 카메라(150)를 이용하여 대상체(30)에 대한 깊이 영상을 획득한다(S710). 즉, 깊이 카메라(150)의 프로젝터(151)에서 특정한 패턴을 가지는 구조광을 대상체(30)로 투영하고, 구조광이 투영된 대상체(30)를 카메라(152)에서 촬영한다. 그리고 카메라(152)의 각 픽셀에서 출력된 전기적 신호를 기초로 대상체(30)에 대한 깊이 영상을 획득한다.
대상체(30)에 대한 깊이 영상이 획득되면, 획득된 깊이 영상으로부터 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 획득한다(S720). 도면에 도시되어 있지는 않으나, 깊이 영상으로부터 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 검출하기 이전에, 깊이 영상의 왜곡을 보정하는 단계가 선택적으로 수행될 수 있다. 깊이 영상에 대한 보정 여부는 입력부(130)를 통해 입력된 지시나 명령에 따라 수행되거나, 사전에 사용자가 설정한 내용에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.
이 후, 대상체(30)의 위치 정보에 따라 테이블(190)의 위치를 조정한다(S730). 구체적으로, 대상체(30)의 중심(Cobject)을 보어(105)의 중심(Cbore)에 일시키기 위해 테이블(190)을 이동시켜야 할 방향 및 테이블(190)을 이동시켜야 할 거리를 산출할 수 있다. 테이블(190)의 이동 방향 및 이동 거리가 산출되면, 산출 결과에 따라 테이블(190)을 이동시킨다.
이 후, 대상체(30)의 두께 정보에 따라 대상체(30)로 조사할 엑스선량을 설정한다(S740). 일 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전압을 설정할 수 있다. 다른 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전류를 설정할 수 있다. 또 다른 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전압 및 관전류를 모두 증가시킬 수 있다.
이 후, 갠트리(102)가 회전하여 엑스선 발생부(110) 및 엑스선 검출부(120)가 대상체(30)를 중심으로 회전하게 되면, 엑스선 발생부(110)는 설정된 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선을 조사한다(S750). 이 때, 엑스선 발생부(110)에서는 엑스선 발생부(110)의 위치에 상관 없이 설정된 엑스선량에 따라 엑스선을 조사한다.
설정된 엑스선량에 따라 엑스선이 조사되면, 대상체(30)에 대한 적어도 하나의 엑스선 영상을 획득할 수 있다(S760). 여기서, 엑스선 영상은 대상체(30)에 대한 복수의 2차원 투영 영상, 복수의 2차원 투영 영상에 기초하여 생성된 3차원 볼륨 데이터를 소정 시점에서 볼륨 렌더링하여 얻은 3차원 영상, 3차원 볼륨 데이터를 서로 다른 위치의 두 시점에서 각각 볼륨 렌더링하여 획득한 좌 영상과 우 영상을 조합한 3차원 입체 영상 중 하나를 의미할 수 있다. 획득된 엑스선 영상은 사전 설정된 디스플레이 방식에 따라 디스플레이부(170)를 통해 디스플레이될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(100)의 제어 방법을 도시한 도면으로, 깊이 카메라(150)의 위치를 이동시키면서 대상체(30)의 두께 정보를 획득하는 경우의 엑스선 촬영 장치(100)의 제어 방법을 도시한 도면이다.
우선, 대상체(30)가 보어(105)의 내부에 위치하도록 테이블(190)을 이동시킨다. 그리고 깊이 카메라(150)가 테이블(190)과 마주보는 상태가 되도록 위치시킨다. 이러한 상태에서 깊이 카메라(150)의 위치를 이동시켜 깊이 카메라(150)의 위치별로 대상체(30)에 대한 깊이 영상을 획득한다(S810). 즉, 깊이 카메라(150)의 프로젝터(151)에서 특정한 패턴을 가지는 구조광을 대상체(30)로 투영하고, 구조광이 투영된 대상체(30)를 카메라(152)에서 촬영한다. 그리고 카메라의 각 픽셀에서 출력된 전기적 신호를 기초로 대상체(30)에 대한 깊이 영상을 획득한다. 이 때, 구조광의 투영 및 구조광이 투영된 대상체(30)를 촬영하는 동작은 연속적으로 수행될 수 있으며, 영상 처리부(160)의 깊이 영상 생성부(161)는 깊이 카메라(150)가 특정 위치에 위치할 때마다 카메라의 각 픽셀에서 전기적 신호를 독출(read out)하여, 위치 별 깊이 영상을 획득할 수 있다.
이 후, 위치 별 깊이 영상으로부터 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 획득한다(S820). 도면에 도시되어 있지는 않으나, 깊이 영상으로부터 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 검출하기 이전에, 각 깊이 영상의 왜곡을 보정하는 단계가 선택적으로 수행될 수 있다. 각 깊이 영상에 대한 보정 여부는 입력부(130)를 통해 입력된 지시나 명령에 따라 수행되거나, 사전에 사용자가 설정한 내용에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.
이 후, 대상체(30)의 위치 정보에 따라 테이블(190)의 위치를 조정한다(S830). 구체적으로, 대상체(30)의 중심(Cobject)을 보어(105)의 중심(Cbore)에 일시키기 위해 테이블(190)을 이동시켜야 할 방향 및 테이블(190)을 이동시켜야 할 거리를 산출할 수 있다. 테이블(190)의 이동 방향 및 이동 거리가 산출되면, 산출 결과에 따라 테이블(190)을 이동시킨다. 이 때, 대상체(30)의 위치 정보는 각 깊이 영상으로부터 획득된 위치 정보들 중에서 선택된 것일 수 있다. 또는 각 깊이 영상으로부터 획득된 위치 정보들의 평균을 의미할 수도 있다.
이 후, 각 위치에서의 두께 정보에 따라 각 위치별로 대상체(30)로 조사할 엑스선량을 설정한다(S840). 일 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전압을 설정할 수 있다. 다른 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전류를 설정할 수 있다. 또 다른 예로 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전압 및 관전류를 모두 증가시킬 수 있다.
이 후, 갠트리(102)가 회전하여 엑스선 발생부(110)가 대상체(30)를 중심으로 회전하게 되면, 엑스선 발생부(110)는 위치별로 설정된 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선을 조사한다. 즉, 대상체(30)의 두께 정보가 획득된 지점에 엑스선 발생부(110)가 위치할 때마다 엑스선 발생부(110)는 해당 위치에서의 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선을 조사한다(S850).
위치별로 설정된 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선이 조사되면, 대상체(30)에 대한 복수의 엑스선 영상을 획득할 수 있다(S860). 여기서, 엑스선 영상은 대상체(30)에 대한 복수의 2차원 투영 영상, 복수의 2차원 투영 영상에 기초하여 생성된 3차원 볼륨 데이터를 소정 시점에서 볼륨 렌더링하여 얻은 3차원 영상, 3차원 볼륨 데이터를 서로 다른 위치의 두 시점에서 각각 불롬 렌더링하여 획득한 좌 영상과 우 영상을 조합한 3차원 입체 영상 중 하나를 의미할 수 있다. 획득된 엑스선 영상은 사전 설정된 디스플레이 방식에 따라 디스플레이부(170)를 통해 디스플레이될 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(100)의 제어구성을 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 엑스선 촬영 장치(100)는 입력부(130), 제어부(140), 엑스선 발생부(110), 엑스선 검출부(120), 입체 카메라(stero camera; 250), 영상 처리부(260), 디스플레이부(170), 저장부(180) 및 테이블(190)을 포함한다. 입체 카메라(250) 및 영상 처리부(260)를 제외한 나머지 구성요소들은 앞서 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 10에 도시된 엑스선 촬영 장치(100)는 도 3의 엑스선 촬영 장치(100)에서 깊이 카메라(150) 대신 입체 카메라(250)를 포함한다.
입체 카메라(250)는 테이블(190) 위의 대상체(30)를 촬영하여 대상체(30)에 대한 입체 영상을 획득할 수 있다. 일 예로, 입체 카메라(250)는 좌 카메라(251) 및 우 카메라(252)를 포함할 수 있다. 좌 카메라(251) 및 우 카메라(252)는 소정 간격 이격되어 설치되며, 그 간격은 고정되거나 조절될 수 있다. 좌 카메라(251) 및 우 카메라(252)는 각각 영상 센서를 포함할 수 있다. 영상 센서로는 CCD 영상 센서, CMOS 영상 센서를 예로 들 수 있다. 입체 카메라(250)는 두 개의 카메라를 포함하므로, 입체 카메라(250)를 이용하여 대상체(30)를 촬영하면 동시에 2장의 영상(좌 영상 및 우 영상)을 획득할 수 있다. 좌 영상과 우 영상을 조합하면 대상체(30)에 대한 입체 영상을 획득할 수 있다.
일 예로, 입체 카메라(250)는 앞서 설명한 깊이 카메라(150)와 마찬가지로, 테이블(190)과 마주보는 위치에서 대상체(30)를 촬영할 수 있다. 다른 예로, 입체 카메라(250)는 갠트리(102)가 회전함에 따라 대상체(30)를 중심으로 회전할 수 있다. 이 경우, 입체 카메라(250)는 위치별로 대상체(30)에 대한 좌 영상 및 우 영상을 획득할 수 있다.
영상 처리부(260)는 좌 영상 및 우 영상으로부터 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 검출할 수 있다. 또한 영상 처리부(260)는 엑스선 검출부(120)의 각 픽셀에서 출력된 전기적 신호를 기초로 엑스선 영상을 생성할 수 있다. 영상 처리부(260)에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 도 11을 참조하기로 한다.
도 11을 참조하면, 영상 처리부(260)는 검출부(263), 영상 생성부(264), 볼륨 데이터 생성부(265) 및 볼륨 렌더링부(266)를 포함할 수 있다. 영상 생성부(264), 볼륨 데이터 생성부(265) 및 볼륨 렌더링부(266)는 도 7을 참조하여 설면한 영상 생성부(164), 볼륨 데이터 생성부(165) 및 볼륨 렌더링부(166)와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
검출부(263)는 대상체(30)에 대한 좌 영상 및 우 영상으로부터 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 검출할 수 있다. 만약, 입체 카메라(250)의 위치가 이동되어 대상체(30)에 대한 좌 영상 및 우 영상이 입체 카메라(250)의 위치별로 획득된 경우라면, 검출부(263)는 위치별로 획득된 좌 영상 및 우 영상에 기초하여 입체 카메라(250)의 위치별로 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 획득할 수 있다. 대상체(30)의 위치 정보는 테이블(190)의 위치를 조정하는데 사용될 수 있다. 그리고 대상체(30)의 두께 정보는 대상체(30)로 조사할 엑스선량을 설정하는데 사용될 수 있다.
도 12는 다른 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(100)의 제어 방법을 도시한 도면으로, 입체 카메라(250)의 위치를 고정시킨 상태에서 대상체(30)의 두께 정보를 획득하는 경우의 엑스선 촬영 장치(100)의 제어 방법을 도시한 도면이다.
우선, 대상체(30)가 보어(105)의 내부에 위치하도록 테이블(190)을 이동시킨다. 그리고 입체 카메라(250)가 테이블(190)과 마주보는 상태가 되도록 위치시킨다. 이러한 상태에서 입체 카메라(250)를 이용하여 대상체(30)에 대한 좌 영상 및 우 영상을 획득한다(S71).
대상체(30)에 대한 좌 영상 및 우 영상이 획득되면, 획득된 두 영상에 기초하여 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 획득한다(S72).
이 후, 대상체(30)의 위치 정보에 따라 테이블(190)의 위치를 조정한다(S73). 구체적으로, 대상체(30)의 중심(Cojbect)을 보어(105)의 중심(Cbore)에 일시키기 위해 테이블(190)을 이동시켜야 할 방향 및 테이블(190)을 이동시켜야 할 거리를 산출할 수 있다. 테이블(190)의 이동 방향 및 이동 거리가 산출되면, 산출 결과에 따라 테이블(190)을 이동시킨다.
이 후, 대상체(30)의 두께 정보에 따라 대상체(30)로 조사할 엑스선량을 설정한다(S74). 일 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전압을 설정할 수 있다. 다른 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전류를 설정할 수 있다. 또 다른 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전압 및 관전류를 모두 증가시킬 수 있다.
이 후, 갠트리(102)가 회전하여 엑스선 발생부(110) 및 엑스선 검출부(120)가 대상체(30)를 중심으로 회전하게 되면, 엑스선 발생부(110)는 설정된 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선을 조사한다(S75). 이 때, 엑스선 발생부(110)에서는 엑스선 발생부(110)의 위치에 상관 없이 설정된 엑스선량에 따라 엑스선을 조사한다.
설정된 엑스선량에 따라 엑스선이 조사되면, 대상체(30)에 대한 복수의 엑스선 영상을 획득할 수 있다(S76). 여기서, 엑스선 영상은 대상체(30)에 대한 복수의 2차원 투영 영상, 복수의 2차원 투영 영상에 기초하여 생성된 3차원 볼륨 데이터를 소정 시점에서 볼륨 렌더링하여 얻은 3차원 영상, 3차원 볼륨 데이터를 서로 다른 위치의 두 시점에서 각각 볼륨 렌더링하여 획득한 좌 영상과 우 영상을 조합한 3차원 입체 영상 중 하나를 의미할 수 있다. 획득된 엑스선 영상은 사전 설정된 디스플레이 방식에 따라 디스플레이부(170)를 통해 디스플레이될 수 있다.
도 13은 다른 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(100)의 제어 방법을 도시한 도면으로, 입체 카메라(250)의 위치를 이동시키면서 대상체(30)의 두께 정보를 획득하는 경우의 엑스선 촬영 장치(100)의 제어 방법을 도시한 도면이다.
우선, 대상체(30)가 보어(105)의 내부에 위치하도록 테이블(190)을 이동시킨다. 그리고 입체 카메라(250)가 테이블(190)과 마주보는 상태가 되도록 위치시킨다. 이러한 상태에서 입체 카메라(250)의 위치를 이동시켜 입체 카메라(250)의 위치별로 대상체(30)에 대한 좌 영상 및 우 영상을 획득한다(S81). 이 때, 입체 카메라(250)의 좌 카메라(251) 및 우 카메라(252)에서 대상체(30)를 촬영하는 동작은 연속적으로 수행될 수 있으며, 입체 카메라(250)가 특정 위치에 위치할 때마다 두 카메라(251, 252)의 각 픽셀에서 전기적 신호를 독출(read out)하여, 위치 별 좌 영상 및 우 영상을 획득할 수 있다.
이 후, 위치별로 획득된 좌 영상 및 우 영상에 기초하여 입체 카메라(250)의 위치별로 대상체(30)의 위치 정보 및 두께 정보를 획득한다(S82).
이 후, 대상체(30)의 위치 정보에 따라 테이블(190)의 위치를 조정한다(S83). 구체적으로, 대상체(30)의 중심(Cobject)을 보어(105)의 중심(Cbore)에 일시키기 위해 테이블(190)을 이동시켜야 할 방향 및 테이블(190)을 이동시켜야 할 거리를 산출할 수 있다. 테이블(190)의 이동 방향 및 이동 거리가 산출되면, 산출 결과에 따라 테이블(190)을 이동시킨다. 이 때, 대상체(30)의 위치 정보는 입체 카메라(250)의 위치별로 획득된 대상체(30)의 위치 정보들 중에서 선택된 것일 수 있다. 또는 획득된 위치 정보들의 평균을 의미할 수도 있다.
이 후, 각 위치에서의 두께 정보에 따라 각 위치별로 대상체(30)로 조사할 엑스선량을 설정한다(S84). 일 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전압을 설정할 수 있다. 다른 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전류를 설정할 수 있다. 또 다른 예로, 대상체(30)의 두께에 비례하여 관전압 및 관전류를 모두 증가시킬 수 있다.
이 후, 갠트리(102)가 회전하여 엑스선 발생부(110)가 대상체(30)를 중심으로 회전하게 되면, 엑스선 발생부(110)는 위치별로 설정된 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선을 조사한다. 즉, 대상체(30)의 두께 정보가 획득된 지점에 엑스선 발생부(110)가 위치할 때마다 엑스선 발생부(110)는 해당 위치에서의 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선을 조사한다(S85).
위치별로 설정된 엑스선량에 따라 대상체(30)로 엑스선이 조사되면, 대상체(30)에 대한 복수의 엑스선 영상을 획득할 수 있다(S86). 여기서, 엑스선 영상은 대상체(30)에 대한 복수의 2차원 투영 영상, 복수의 2차원 투영 영상에 기초하여 생성된 3차원 볼륨 데이터를 소정 시점에서 볼륨 렌더링하여 얻은 3차원 영상, 3차원 볼륨 데이터를 서로 다른 위치의 두 시점에서 각각 불롬 렌더링하여 획득한 좌 영상과 우 영상을 조합한 3차원 입체 영상 중 하나를 의미할 수 있다. 획득된 엑스선 영상은 사전 설정된 디스플레이 방식에 따라 디스플레이부(170)를 통해 디스플레이될 수 있다.
이상으로 실시예들을 설명하였다. 예시된 실시예들에서 엑스선 촬영 장치(100)를 구성하는 일부 구성요소들은 일종의 모듈로 구현될 수 있다.
여기서, '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 게다가, 상기 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 내에서 하나 또는 그 이상의 CPU를 실행할 수 있다.
전술한 실시예들에 더하여, 본 발명의 실시예들은 전술한 실시예의 적어도 하나의 처리 요소를 제어하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 코드/명령을 포함하는 매체 예를 들면, 일시적인 컴퓨터 판독 가능한 매체를 통해 구현될 수도 있다. 상기 매체는 상기 컴퓨터 판독 가능한 코드의 저장 및/또는 전송을 가능하게 하는 매체/매체들에 대응할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 코드는, 매체에 기록될 수 있을 뿐만 아니라, 인터넷을 통해 전송될 수도 있는데, 상기 매체는 예를 들어, 마그네틱 저장 매체(예를 들면, ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학 기록 매체(예를 들면, CD-ROM 또는 DVD)와 같은 기록 매체, 반송파(carrier wave)와 같은 전송매체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 매체는 비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다. 상기 매체들은 분산 네트워크일 수도 있으므로, 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드는 분산 방식으로 저장/전송되고 실행될 수 있다. 또한 더 나아가, 단지 일 예로써, 처리 요소는 프로세서 또는 컴퓨터 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 처리 요소는 하나의 디바이스 내에 분산 및/또는 포함될 수 있다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 개시된 발명의 실시예들을 설명하였지만, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 개시된 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 엑스선 촬영 장치
110: 엑스선 발생부
120: 엑스선 검출부
130: 입력부
140: 제어부
150: 깊이 카메라
160: 영상 처리부
170: 디스플레이부
180: 저장부
190: 테이블

Claims (17)

  1. 보어의 내부에 위치한 테이블 위의 대상체를 중심으로 회전하는 갠트리;
    상기 갠트리에 마련되어 상기 대상체에 대한 적어도 하나의 깊이 영상을 획득하는 깊이 카메라;
    상기 깊이 영상으로부터 상기 대상체의 위치 정보 및 두께 정보를 검출하는 영상 처리부; 및
    상기 대상체의 두께 정보에 따라 상기 대상체로 조사할 엑스선량을 설정하는 제어부를 포함하는 엑스선 촬영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 대상체의 위치 정보에 기초하여 상기 테이블의 위치를 조정하는 엑스선 촬영 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상체로 엑스선을 조사하는 엑스선 발생부 및 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 검출부를 더 포함하고,
    상기 깊이 카메라는 상기 엑스선 발생부의 주변에 구비되는 엑스선 촬영 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 깊이 영상은
    상기 깊이 카메라의 위치를 상기 테이블과 마주보도록 고정시킨 상태에서 획득된 깊이 영상인 엑스선 촬영 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 대상체의 두께 정보에 비례하여 엑스선 발생부의 관전압 및 관전류 중 적어도 하나를 설정하는 엑스선 촬영 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 깊이 영상은
    상기 깊이 카메라의 위치를 이동시키면서 상기 깊이 카메라의 위치별로 획득한 깊이 영상인 엑스선 촬영 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 영상 처리부는
    상기 깊이 카메라의 위치별로 획득된 깊이 영상으로부터 상기 대상체의 위치 정보 및 두께 정보를 검출하는 엑스선 촬영 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 깊이 카메라의 각 위치에서의 두께 정보에 따라 각 위치별로 엑스선량을 설정하는 엑스선 촬영 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 깊이 카메라는 구조광 방식의 깊이 카메라 또는 TOF 방식의 깊이 카메라인 엑스선 촬영 장치.
  10. 보어의 내부에 위치한 테이블 위의 대상체를 중심으로 회전하는 갠트리;
    상기 갠트리에 마련되어 상기 대상체에 대한 적어도 한 쌍의 좌 영상 및 우 영상을 획득하는 입체 카메라;
    상기 적어도 한 쌍의 좌 영상 및 우 영상으로부터 상기 대상체의 위치 정보 및 두께 정보를 검출하는 영상 처리부; 및
    상기 대상체의 두께 정보에 따라 상기 대상체로 조사할 엑스선량을 설정하는 제어부를 포함하는 엑스선 촬영 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 대상체의 위치 정보에 기초하여 상기 테이블의 위치를 조정하는 엑스선 촬영 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 대상체로 엑스선을 조사하는 엑스선 발생부 및 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 검출부를 더 포함하고,
    상기 입체 카메라는 상기 엑스선 발생부의 주변에 구비되는 엑스선 촬영 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 한 쌍의 좌 영상 및 우 영상은
    상기 입체 카메라의 위치를 상기 테이블과 마주보도록 고정시킨 상태에서 획득된 것인 엑스선 촬영 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 대상체의 두께 정보에 비례하여 엑스선 발생부의 관전압 및 관전류 중 적어도 하나를 설정하는 엑스선 촬영 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 한 쌍의좌 영상 및 우 영상은
    상기 입체 카메라의 위치를 이동시키면서 상기 입체 카메라의 위치별로 획득한 것인 엑스선 촬영 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 영상 처리부는
    상기 입체 카메라의 위치별로 획득된 좌 영상 및 우 영상으로부터 상기 대상체의 위치 정보 및 두께 정보를 검출하는 엑스선 촬영 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입체 카메라의 각 위치에서의 두께 정보에 따라 각 위치별로 엑스선량을 설정하는 엑스선 촬영 장치.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110260A (ko) * 2015-03-12 2016-09-21 지멘스 악티엔게젤샤프트 엑스선 튜브 전류 프로필을 결정하기 위한 방법, 컴퓨터 프로그램, 데이터 캐리어 및 엑스선 이미지 기록 장치
KR20160115469A (ko) * 2015-03-27 2016-10-06 주식회사바텍 엑스선 영상 처리 시스템 및 그 사용 방법
KR20160147196A (ko) * 2015-06-12 2016-12-22 삼성전자주식회사 엑스선 장치 및 엑스선 촬영 방법
KR20180013821A (ko) * 2017-08-08 2018-02-07 주식회사 오스테오시스 체형 사전 감지를 이용한 덱사 방식의 골밀도 및 신체조성 측정장치
KR20190017482A (ko) * 2017-08-11 2019-02-20 서울대학교병원 수술 검체용 엑스레이 변환 장치
CN110139607A (zh) * 2016-11-22 2019-08-16 通用电气公司 用于患者扫描设置的方法和***
KR20210093676A (ko) * 2020-01-20 2021-07-28 연세대학교 원주산학협력단 3차원 레이저 스캐너를 이용한 단일 에너지 물질 분리 시스템, 장치 및 방법
KR20230066751A (ko) 2021-11-08 2023-05-16 (주)씨비에이치 두경부를 고정시키기 위한 의료용 테이블 및 그 작동 방법

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8017915B2 (en) 2008-03-14 2011-09-13 Reflexion Medical, Inc. Method and apparatus for emission guided radiation therapy
KR20140044174A (ko) * 2012-10-04 2014-04-14 주식회사바텍 엑스선 촬영장치 및 촬영방법
TWI542327B (zh) * 2014-05-14 2016-07-21 Automatic control device and method for exposure of X - ray machine with depth camera
CN106456100A (zh) * 2014-06-30 2017-02-22 爱克发医疗保健公司 用于配置x射线成像***的方法和***
CN107405123B (zh) * 2014-11-06 2020-08-21 西门子保健有限责任公司 利用深度传感器数据的扫描数据检索
KR102328117B1 (ko) * 2014-12-08 2021-11-17 삼성전자주식회사 엑스선 장치 및 시스템
JP6873902B2 (ja) * 2014-12-17 2021-05-19 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 血流撮像
WO2017117517A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-06 The Johns Hopkins University System and method for medical imaging
JP6342437B2 (ja) * 2016-02-22 2018-06-13 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 放射線断層撮影システム及びその制御プログラム
CN107202801A (zh) * 2016-03-16 2017-09-26 临沂大学 一种计算机断层扫描***
DE102016207367A1 (de) * 2016-04-29 2017-11-02 Siemens Healthcare Gmbh Festlegen von Scanparametern einer CT-Bildaufnahme mit Hilfe einer Außenbildaufnahme
KR101769856B1 (ko) * 2016-07-28 2017-08-21 주식회사 오스테오시스 체형 사전 감지를 이용한 덱사 방식의 골밀도 및 신체조성 측정장치
JP7178714B2 (ja) 2016-11-15 2022-11-28 リフレクション メディカル， インコーポレイテッド 放射線療法患者プラットフォーム
EP3541281B1 (en) 2016-11-15 2021-09-08 RefleXion Medical, Inc. System for emission-guided high-energy photon delivery
KR102592905B1 (ko) * 2016-12-21 2023-10-23 삼성전자주식회사 엑스선 영상 촬영 장치 및 제어방법
KR20180086709A (ko) * 2017-01-23 2018-08-01 삼성전자주식회사 엑스선 영상 장치 및 그 제어 방법
WO2018183748A1 (en) 2017-03-30 2018-10-04 Reflexion Medical, Inc. Radiation therapy systems and methods with tumor tracking
EP3387997B1 (en) * 2017-04-13 2020-02-26 Siemens Healthcare GmbH Medical imaging device and method controlling one or more parameters of a medical imaging device
US10445886B2 (en) * 2017-05-30 2019-10-15 General Electric Company Motion-gated medical imaging
CN111050849B (zh) 2017-07-11 2022-04-08 反射医疗公司 用于pet检测器余辉管理的方法
WO2019099551A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-23 Reflexion Medical, Inc. Systems and methods for patient monitoring for radiotherapy
US10779791B2 (en) * 2018-03-16 2020-09-22 General Electric Company System and method for mobile X-ray imaging
FI129905B (fi) 2020-07-08 2022-10-31 Palodex Group Oy Röntgenkuvausjärjestelmä ja menetelmä hammasröntgenkuvausta varten
CN112043300B (zh) * 2020-08-31 2023-10-20 上海西门子医疗器械有限公司 防碰撞装置和方法以及计算机可读存储介质
US20220375621A1 (en) * 2021-05-23 2022-11-24 Innovision LLC Digital twin

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1670357A1 (en) * 2003-10-02 2006-06-21 Philips Intellectual Property & Standards GmbH X-ray unit
US7840249B2 (en) * 2004-11-24 2010-11-23 University Of Iowa Research Foundation Clinical micro-CT (CMCT) methods, techniques and apparatus
US7869562B2 (en) * 2008-05-19 2011-01-11 Siemens Aktiengesellschaft Automatic patient positioning system
US11372391B2 (en) * 2011-04-06 2022-06-28 Koninklijke Philips N.V. Safety in dynamic 3D healthcare environment

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110260A (ko) * 2015-03-12 2016-09-21 지멘스 악티엔게젤샤프트 엑스선 튜브 전류 프로필을 결정하기 위한 방법, 컴퓨터 프로그램, 데이터 캐리어 및 엑스선 이미지 기록 장치
US10004465B2 (en) 2015-03-12 2018-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for determining an X-ray tube current profile, computer program, data carrier and X-ray image recording device
KR20160115469A (ko) * 2015-03-27 2016-10-06 주식회사바텍 엑스선 영상 처리 시스템 및 그 사용 방법
KR20160147196A (ko) * 2015-06-12 2016-12-22 삼성전자주식회사 엑스선 장치 및 엑스선 촬영 방법
CN110139607A (zh) * 2016-11-22 2019-08-16 通用电气公司 用于患者扫描设置的方法和***
KR20190101366A (ko) * 2016-11-22 2019-08-30 제너럴 일렉트릭 캄파니 환자 스캔 셋업을 위한 방법들 및 시스템들
CN110139607B (zh) * 2016-11-22 2024-04-26 通用电气公司 用于患者扫描设置的方法和***
KR20180013821A (ko) * 2017-08-08 2018-02-07 주식회사 오스테오시스 체형 사전 감지를 이용한 덱사 방식의 골밀도 및 신체조성 측정장치
KR20190017482A (ko) * 2017-08-11 2019-02-20 서울대학교병원 수술 검체용 엑스레이 변환 장치
KR20210093676A (ko) * 2020-01-20 2021-07-28 연세대학교 원주산학협력단 3차원 레이저 스캐너를 이용한 단일 에너지 물질 분리 시스템, 장치 및 방법
KR20230066751A (ko) 2021-11-08 2023-05-16 (주)씨비에이치 두경부를 고정시키기 위한 의료용 테이블 및 그 작동 방법

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