KR20150057013A - Ct 촬영 장치, ct 촬영 방법, ct 촬영을 위한 표적 팬텀 및 이를 이용한 ct 영상 - Google Patents

Ct 촬영 장치, ct 촬영 방법, ct 촬영을 위한 표적 팬텀 및 이를 이용한 ct 영상 Download PDF

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    • A61B6/582—Calibration
    • A61B6/583—Calibration using calibration phantoms

Abstract

CT 촬영 장치, CT 촬영 방법, CT 촬영을 위한 표적 팬텀 및 이를 이용한 CT 영상이 개시된다. 본 발명에 따른 CT 촬영 장치는, 고유의 CT 넘버를 갖는 표적 팬텀이 삽입된 피검체의 CT 영상을 취득하는 CT 촬영부; 및 상기 CT 촬영부에 의해 취득된 상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하고, 상기 CT 영상에 표시된 상기 표적 팬텀의 CT 넘버와 상기 표적 팬텀의 고유 CT 넘버의 차이에 기초하여 상기 CT 영상을 조정하는 영상 처리부를 포함한다. 본 발명에 따른 CT 촬영 방법은, CT 넘버가 미리 알려진 표적 팬텀을 피검체의 CT 촬영 범위 내에 삽입한 상태로 CT 영상을 취득하는 단계; 및 취득된 상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하고, 상기 CT 영상에 표시된 상기 표적 팬텀의 CT 넘버와 상기 표적 팬텀의 고유 CT 넘버의 차이에 기초하여 상기 CT 영상을 조정하는 단계를 포함한다.

Description

CT 촬영 장치, CT 촬영 방법, CT 촬영을 위한 표적 팬텀 및 이를 이용한 CT 영상{Apparatus, Method and Target Panthom for Obtaining Computed Tomography and CT Image Using The Same}
본 발명은 엑스선을 이용한 단층 촬영 장치 즉, CT(computed tomography) 촬영 장치 및 CT 촬영 방법 등에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 치아를 포함하여 인체의 머리 부분을 주 피검체로 하는 치과용 CT 촬영 장치 및 이를 이용한 CT 촬영 방법 등에 관한 것이다.
의료분야에서 엑스선 촬영 장치는 일정량의 엑스선을 촬영하고자 하는 신체부위에 투과시키고, 투과된 엑스선을 엑스선 센서가 수광하여 발생된 전기적인 신호를 이용하여 영상을 제공하는 장치를 말한다. 신체부위를 투과된 엑스선은 신체 촬영 부위의 각 지점의 엑스선 흡수율에 따라 다른 전기적 신호를 발생시키므로 그 전기적 신호를 엑스선 촬영 장치에 구비된 중앙처리부를 통해 처리함으로써 영상을 구현할 수 있다.
치과 진료분야에서, 치과용 엑스선 CT(Computed Tomography) 촬영 장치는 환자의 신체 중 주요 관심부인 치열, 잇몸, 턱 관절 또는 머리 부분 전체의 주변을 회전하면서 여러 각도에서 촬영한 엑스선 영상들을 재구성하여 이들 부위의 단층 영상 또는 필요에 따라 3차원 영상을 제공하는 장치를 말한다.
일반적으로 치과용 CT로는 콘빔CT(Cone Beam CT, 이하 CBCT)가 사용된다. CBCT는 산란선의 영향 및 트렁케이티드(Truncated) 조건 등에 의하여 부정확한 값을 제공한다는 단점을 가지는 반면, 치과 진단에 적합한 수준의 정밀도와 편의성을 제공한다. 치과에서 진단하고자 하는 영역이 임플란트 등 골조직의 형상과 관련된 부분이 많아 CBCT를 통해 검출된 CT 넘버의 정확도가 다소 부족해도 치과 진단용으로 쓰이는 데는 부족함이 없어 현재까지 널리 사용되고 있다. 다만, 관련 업계와 학계에서는 CBCT에 의해 검출된 CT넘버의 정확도를 메디컬 CT(MDCT)에 의해 검출되는 CT넘버의 정확도와 비교하는 연구가 지속적으로 진행되어 왔으며, 상대적으로 낮은 CBCT의 정확도가 단점으로 지적되어 왔다.
최근 들어 치과에서 구강암의 진단, 혹은 골밀도 검사 등을 통한 진단의 필요성이 대두되면서 치과용 CBCT 장비에 이와 같은 진단에 적합한 기능이 추가될 것이 요구되고 있으나, 현재 치과용 CBCT의 CT 넘버의 정확도에 비추어 이러한 진단 기능을 제공하기에는 어려움이 있다. 일반적으로 구강암이 발병하면 골 파괴가 이루어지기 전까지는 연조직 상에서 발병되는 경우가 많은데, 현재 치과용 CBCT 수준의 연조직에 대한 CT 넘버 정확도로는 영상으로 확인이 어렵다. 골밀도 또한 피검체 구성물질의 밀도가 CT 넘버와 연관되어 있기 때문에 낮은 수준의 CT 넘버 정확도로는 진단이 어렵다.
한편, 현재까지 치과용 CBCT 장비의 정확도를 유지 관리하는 방안으로는, 정기적으로, CT 넘버가 미리 알려진 팬텀(Panthom)을 촬영하여 화질을 평가하고 장비를 조정(calibration)하는 방안이 알려져 있다. 팬텀을 이용한 화질 평가를 위해 팬텀 거치대에 관한 발명(대한민국 등록특허공보 10-1181346 참조)이 개시된 예도 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1181346
본 발명은 치과용 CBCT의 촬영 영상을 통해 검출되는 CT 넘버의 정확도를 향상시키는 것을 목적으로 한다. 좀 더 구체적으로 본 발명은, 표적 팬텀을 피검체에 삽입하여 취득한 영상을 미리 알려진 상기 표적 팬텀의 CT 넘버를 이용하여 조정(calibration)하여 출력함으로써, 피검체 내의 조직에 대한 CT 넘버의 정확도를 향상시키는 CT 촬영 장치 및 CT 촬영 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 한 측면에 따른 CT 촬영 장치는, 고유 CT 넘버를 갖는 표적 팬텀과 함께 피검체의 CT 영상을 취득하는 CT 촬영부; 및 상기 CT 촬영부에 의해 취득된 상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하고, 상기 CT 영상에 표시된 상기 표적 팬텀의 CT 넘버와 상기 표적 팬텀의 고유 CT 넘버의 차이에 기초하여 상기 CT 영상을 조정하는 영상 처리부를 포함한다.
상기 표적 팬텀은 둘 이상의 서로 다른 고유 CT 넘버를 갖는 것일 수 있다. 또한, 상기 표적 팬텀은 형상, 마커(marker), 배치, 구조 중 적어도 하나의 방식으로 내재화된 고유 코드를 가지고, 상기 영상 처리부는 상기 고유 코드로 상기 표적 팬텀 및 상기 고유 CT 넘버를 식별하는 것일 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하는 표적 팬텀 식별 모듈; 식별된 상기 표적 팬텀의 고유 CT 넘버에 대한 정보를 취득하는 표적 팬텀 데이터 모듈; 및 상기 표적 팬텀이 고유 CT 넘버에 맞게 표시되도록 상기 CT 영상을 조정하는 영상 조정 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 표적 팬텀은 그 자체의 형상 또는 마커(marker)의 형상 및 배치의 형태로 내재화된 고유 코드를 가지고, 상기 표적 팬텀 식별 모듈은 상기 CT 영상으로부터 상기 고유 코드를 식별하는 것일 수 있다.
상기 표적 팬텀 데이터 모듈은 상기 CT 촬영 장치 내부 또는 외부의 데이터 저장소에 미리 저장된 데이터 집단으로부터 식별된 상기 표적 팬텀에 대응되는 고유 CT 넘버를 취득하는 것일 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따른 표적 팬텀은, 피검체를 포함하는 CT 촬영 범위(FOV, Field Of View) 내에 삽입되어 상기 피검체와 함께 CT 촬영되고, 둘 이상이 고유 CT 넘버를 갖는다.
상기 표적 팬텀은 상기 CT 촬영 중 피검체에 삽입되는 마우스피스 또는 바이트 블록일 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따른 CT 촬영 방법은, 고유 CT 넘버를 갖는 표적 팬텀을 피검체와 함께 CT 촬영 범위(FOV, Field Of View) 내에 삽입한 상태로 CT 영상을 취득하는 단계; 및 취득된 상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하고, 상기 CT 영상에표시된 상기 표적 팬텀의 CT 넘버와 상기 표적 팬텀이 고유 CT 넘버의 차이에 기초한 수정 조건을 찾고, 그 수정 조건에 기초하여 상기 CT 영상을 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 측면에 따른 CT 영상은, 피검체를 포함하는 CT 촬영 범위(FOV, Field Of View) 내에 둘 이상의 고유 CT 넘버를 갖는 표적 팬텀이 존재하고, 상기 표적 팬텀은 상기 둘 이상의 고유 CT 넘버 중 적어도 하나에 대응되는 부분이 해당 부분의 고유 CT 넘버에 대응되는 그레이 스케일 레벨로 표시된다.
본 발명에 따르면 치과용 CBCT의 촬영 영상을 통해 검출되는 CT 넘버의 정확도를 향상시키는 효과가 있다. 좀 더 구체적으로, 본 발명에 따르면 표적 팬텀을 피검체에 삽입하여 취득한 영상을 미리 알려진 상기 표적 팬텀의 CT 넘버를 이용하여 조정(calibration)하여 출력함으로써, 피검체 내의 조직에 대한 CT 넘버의 정확도를 향상시키는 CT 촬영 장치 및 CT 촬영 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치에서 표적 팬텀이 삽입된 피검체의 CT 영상을 취득한 예를 보인다.
도 1b는 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치에서 상기 도 1a의 CT 영상을 상기 표적 팬텀이 고유 CT 넘버에 맞게 표시되도록 조정한 예를 보인다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표적 팬텀을 보이는 사시도이다.
도 3은 상기 도 2의 표적 팬텀이 단층 촬영된 모습을 보이는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표적 팬텀이 단층 촬영된 모습을 보이는 단면도이다
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표적 팬텀을 보이는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표적 팬텀을 보이는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치의 구성을 보이는 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 방법을 보이는 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 기술적 사상을 명확히 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
도 1a는 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치에서 표적 팬텀이 삽입된 피검체의 CT 영상을 취득한 예를 보인다. 즉, 상기 도 1a는 표적 팬텀(10)을 이용하여 영상을 조정(calibration)하기 전 상태의 CT 영상을 보인다. 본 발명에 따른 CT 촬영 장치는, 도시된 바와 같이, 피검체의 FOV(Field Of View), 예컨대 환자의 구강 내에 그 고유 CT 넘버가 미리 알려져 있는 표적 팬텀(10)을 삽입한 채로 CT 영상을 취득한다. 여기서 CT 영상의 취득은, 일반적인 CT 촬영 장치에서와 마찬가지로 엑스선 제너레이터와 엑스선 센서, 및 이들을 구동하는 구동 장치를 이용하여 여러 각도에서 다수의 엑스선 영상을 촬영하고, 이렇게 얻어진 다수의 엑스선 영상을 재구성하여 임의의 슬라이스(단층)에 해당하는 단층 영상을 취득하는 과정을 통해 이루어진다.
그런데, 치과용 CBCT에 의해서 촬영된 CT 영상은 메디컬 CT에 의해서 촬영된 CT 영상에 비해 CT 넘버의 정확도가 떨어진다. 특히, 연부 조직에 대한 CT 넘버의 정확도가 떨어지는데, CBCT 에서 CT 넘버의 정확도가 떨어지는 가장 큰 원인은 산란선과, 트렁케이티드(Truncated) 조건이다. 산란선은 CBCT의 특성상 보고자 하는 슬라이스 위치 이외의 부위에 조사되어 산란된 엑스선이 보고자 하는 슬라이스의 엑스선 영상 데이터에 포함되어 발생하는 문제로서, 실제는 환자마다 영향이 다르고 촬영 부위에 따라서도 그 영향이 다르기 때문에 보상방법이 어렵고 정확하지 않다. 또한 트렁케이티드(Truncated) 조건이 많은 CBCT 에서는 공기의 CT 넘버에 대한 정확한 데이터 추출이 어렵기 때문에 전체적인 CT 넘버의 균일성이 저해되는 것이다.
본 발명에 따른 CT 촬영 장치에서는, 취득된 CT 영상에서 피검체 내부에, 좀 더 구체적으로는, 관심 조직에 인접한 부분에 삽입되어 함께 촬영된 표적 팬텀(10)의 고유 CT 넘버를 기준으로 피검체 전체 영상의 CT 넘버를 조정(calibration)함으로써, CT 촬영에 의해 검출된 관심 조직에 대한 CT 넘버의 정확도를 높일 수 있다.
CT 넘버는 엑스선 투과율과 연관된 값으로서, 뼈, 연조직, 물, 공기 등에 대하여 고정 정의된 값이 있기 때문에 이러한 값에 가까운 고유 CT 넘버를 갖는 물질을 이용하여 제작된 표적 팬텀을 사용함으로써 피검체의 CT 넘버를 더 정확하게 검출할 수 있다. 표적 팬텀을 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역마다 서로 다른 고유 CT 넘버를 갖도록 함으로써 하나의 표적 팬텀으로 다수의 캘리브레이션 기준 값들을 제공할 수도 있다. 상기 도 1a에는 세 가지 CT 넘버를 가지는 영역들로 이루어진 표적 팬텀(10)이 개시되어 있다.
CT 영상에서 해당 조직의 CT 넘버는 그레이 스케일 레벨(gray scale level)로 표현된다. 다만, 도 1a와 같이 조정(calibration) 전의 CT 영상에서 표현된 레벨은 실제 해당 조직의 CT 넘버와 정확히 일치하지 않는다. 전술한 바와 같이 산란선의 영향이나 트렁케이티드 조건에 의한 오차가 존재하기 때문이다. 산란선의 영향이나 트렁케이티드 조건에 의한 오차는 피검체의 상태 혹은 피검체 내에서의 위치에 따라서도 달라지기 때문에 피검체 내에서도 관심 조직에 가까운 위치에 상기 표적 팬텀(10)을 배치하고 이를 기준으로 캘리브레이션하여 영상을 조정하는 것이 바람직하다. 한편, 상기한 바와 같은 이유로 본 발명에 따른 CT 촬영 장치에서 조정 전의 CT 영상은 화면을 통해 표시되지 않을 수 있다. 다만, 사용자의 선택에 따라서는 조정 전후 비교 등의 목적으로 표시되도록 할 수도 있다.
도 1b는 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치에서 상기 도 1a의 CT 영상을 상기 표적 팬텀이 고유 CT 넘버에 맞게 표시되도록 조정한 예를 보인다. 전술한 바와 같이 본 실시예에서 상기 표적 팬텀(10)은 각각 고유 CT 넘버를 갖는 세 개의 영역으로 이루어져 있다. 일반적으로 CT 촬영 장치에 탑재된 영상 처리부는 다수의 엑스선 영상 데이터를 재구성한 CT 영상을 통해 검출된, 피검체의 단층을 이루는 부분들의 CT 넘버들을 표현 가능한 그레이 스케일 레벨에 대응시켜 화면에 표시한다. 검출된 CT 넘버들에 대한 그레이 스케일 레벨의 대응, 즉 매핑(mapping) 작업은 영상 처리부에 미리 설정되어 저장되어 있는 일종의 룩업테이블(lookup table)을 이용하여, 일정 범위의 CT 넘버들이 일정한 그레이 스케일 레벨에 대응되도록 수행될 수 있다.
그런데, 본 발명에 따른 CT 촬영 장치에서는 상기 표적 팬텀(10)의 각 영역들에 대한 고유 CT 넘버를 이미 알고 있다. 상기 표적 팬텀(10)이 고유 CT 넘버에 맞게 화면에 표시되도록 하기 위해서, 본 발명에 따른 CT 촬영 장치는 검출된 상기 표적 팬텀(10)의 세 영역에 대한 조정 전 CT 영상에서의 CT 넘버들을 미리 알고 있는 각각의 고유 CT 넘버들을 캘리브레이션 기준 값으로 활용하여 조정하고, 이때 해당 영역에 대한 조정 조건과 동일한 조정 조건을 조정 전 CT 영상 전체에 적용하여 조정(calibration)함으로써 조정된 CT 영상을 통해 표시되는 피검체 조직에 대한 CT 넘버의 정확도를 높인다.
표적 팬텀(10)이 세 개의 서로 다른 고유 CT 넘버를 가지는 본 실시예를 기준으로 하여, 상기 조정 조건의 예들을 설명하면 다음과 같다. 제 1 예로는 상기 세 가지 고유 CT 넘버 중 어느 하나, 예컨대 피검체 내의 관심 대상 조직의 CT 넘버에 가까운 것을 기준으로 선택하고, 상기 표적 팬텀(10)의 해당 영역의 조정 전 CT 넘버와 해당 고유 CT 넘버의 차이를 보정하는 식을 조정 전 CT 영상 전체에 적용하는 조정 조건을 들 수 있다. 제 2 예로는 상기 표적 팬텀(10)의 세 영역의 조정 전 CT 넘버를 각각 대응되는 고유의 CT 넘버로 매칭시킬 수 있는 보정 식을 구하고, 이 보정 식을 조정 전 CT 영상 전체에 적용하는 조정 조건을 들 수 있다. 또한, 제 3의 예로서 상기 세 가지 고유 CT 넘버 또는 그 중 일부와 해당 영역의 조정 전 CT 넘버의 차이를 구하고, CT 넘버를 이들 사이의 중간 값으로, 예컨대 조정 전 CT 넘버와 고유 CT 넘버의 평균값으로 매칭시키는 보정 식을 구하여 이를 조정 전 CT 영상 전체에 적용하는 조정 할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표적 팬텀을 보이는 사시도이고, 도 3은 상기 도 2의 표적 팬텀이 단층 촬영된 모습을 보이는 단면도이다. 본 실시예에 따른 표적 팬텀(10)은 세 개의 영역으로 이루어져 있으며, 이들은 각 영역별로 서로 다른 고유 CT 넘버를 갖는다. 이를 위해 상기 세 개의 영역은 서로 다른 물질들(m1, m2, m3)로 이루어질 수 있다. 예컨대, 뼈의 CT 넘버와 유사한 고유 CT 넘버를 갖는 금속이나 테플론(Teflon), 물 또는 연조직과 유사한 고유 CT 넘버를 갖는 합성수지(예, PMMA 등)로 각각 이루어질 수 있다. 상기 표적 팬텀(10)은 피검체에서 관심 있는 조직의 대략적인 CT 넘버에 유사한 고유 CT 넘버를 가지는 영역을 포함하는 것으로 선택될 수 있다.
이와 같이 표적 팬텀을 서로 다른 물질로 이루어진 다수 영역으로 구성할 경우, 캘리브레이션을 위한 보정 식은 표적 팬텀의 영역별로 설정될 수 있다. 이 경우, 조정 전 CT 영상의 CT 넘버 분포를 파악하고, 영상의 각 영역을 표적 팬텀의 영역과 대응시키고, 대응된 표적 팬텀 영역의 캘리브레이션 기준 값을 영상에 적용하여 CT 영상을 조정할 수 있다. 다시 말하면, 표적 팬텀의 세 개의 영역을 이루는 서로 다른 물질들 m1, m2, m3 각각의 고유 C T 넘버가 뼈의 CT 넘버, 연조직의 CT 넘버, 공기와 CT 넘버가 유사한 경우, 조정 전 CT 영상을 CT 넘버를 기준으로 위 세 물질의 영역을 구분하고, 각 표적 팬텀 영역의 캘리브레이션 기준 값에 기초하여 세물질의 영역을 CT 넘버를 조정하여 피검체를 구성하는 물질의 영역 별로 영상의 화질을 개선시킬 수 있다.
상기 표적 팬텀(10)은 식별 코드를 내재화 하기 위한 마커(marker)(c1)를 포함할 수 있다. 상기 마커(c1)는 엑스선 투과 특성이 상기 표적 팬텀(10)의 다른 영역들과 확연히 구분되는 물질로 이루어져 단층 영상에서 도 3과 같이 식별이 가능한 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 CT 촬영 장치는 상기 마커(c1)가 인식되면 그것이 속한 표적 팬텀(10)에서 가장 먼 영역을 이루는 물질(m1)의 CT 넘버, 중간 영역을 이루는 물질(m2)의 CT 넘버, 및 가장 가까운 영역을 이루는 물질(m3)의 CT 넘버에 대한 정보를 미리 저장되어 있는 데이터 집단으로부터 추출하고, 이들을 CT 영상의 조정에 활용할 수 있다.
조정 전 CT 영상에서 상기 표적 팬텀(10)에 해당하는 부분을 상기 마커(c1)를 통해 인식하면, 상기 마커(c1)가 나타내는 코드에 해당하는 표적 팬텀에 대한 정보를 데이터 집단으로부터 추출한다. 이렇게 추출된 정보에는 상기 마커(c1)를 포함하는 표적 팬텀(10)의 규격, 상기 마커(c1)로부터의 거리에 따른 물질 구성 및 그에 따른 CT 넘버 등의 정보가 포함될 수 있다. 이렇게 해서 표적 팬텀(10)을 구성하는 여러 물질들(m1, m2, m3)
에 대한 각각의 고유 CT 넘버가 확인되면 이들 전부 또는 일부를 캘리브레이션 기준 값으로 하여 CT 영상을 조정한다. CT 영상을 조정하는 여러 가지 조정 조건은 전술한 바와 같다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표적 팬텀이 단층 촬영된 모습을 보이는 단면도이다. 본 실시예에 따른 표적 팬텀(11)은 고유 CT 넘버가 서로 다른 세 개의 물질들(m1, m2, m3)로 이루어진 점은 상기 도 2 내지 도 3의 실시예와 동일하나 표적 팬텀(11)에 식별 코드를 내재화하는 수단인 마커들(c1, c2, c3)의 배치 형태가 다르다. 도시된 바와 같이 단위 마커의 개수에 따라 표적 팬텀의 각 구성 물질들(m1, m2, m3)을 식별할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표적 팬텀을 보이는 사시도이다. 본 실시예에 따른 표적 팬텀(12)은 고유 CT 넘버가 서로 다른 세 개의 물질들(m1, m2, m3)로 이루어진 점은 상기 도 2 내지 도 3의 실시예와 동일하며, 표적 팬텀(12)에 식별 코드를 내재화하는 수단이 각 구성 물질(m1, m2, m3) 영역의 크기의 비라는 점에 차이가 있을 뿐이다. 이와 같이, 표적 팬텀(12)의 CT 넘버 또는 그에 속한 각 영역의 CT 넘버를 식별하기 위한 고유 코드는 다양한 형태로 내재화 될 수 있다. 예컨대, 표적 팬텀 각 영역의 형상, 상대적 크기 또는 마커(marker)의 형상 및 배치의 형태로 다양하게 내재화될 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표적 팬텀을 보이는 사시도이다. 본 실시예에 따른 표적 팬텀(13)은 환자가 상악과 하악 사이에 이로 문 상태로 CT 영상을 촬영할 수 있도록 마우스피스 형태로 형성된 예를 보인다. 고유 CT 넘버가 서로 다른 세 개의 물질들(m1, m2, m3)로 이루어진 점은 상기 도 2 내지 도 3의 실시예와 동일하다.
이상의 실시예들을 통해 살펴본 바와 같이, 표적 팬텀은 피검체의 촬영 영역 즉, FOV(Field Of View) 내에 삽입될 수 있는 것이면 어떠한 형태를 가져도 무방하며, 표적 팬텀을 이루는 물질에 대해서도 고유 CT 넘버가 미리 알려진 물질이면 물질의 종류에 구애 받지 않는다. 다만, 피검체의 관심 조직에 대한 CT 넘버 검출의 정확도를 높이기 위해서는 관심 조직과 유사한 물질로 이루어지고, 관심 조직에 인접하게 삽입되어 촬영될 수 있는 바이트 블럭 또는 마우스피스 등의 형태를 가지는 것이 유리하다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치의 구성을 보이는 블럭도이다. 본 실시예에 따른 CT 촬영 장치는 영상 촬영부(21)와 영상 처리부(22) 및 표시부(23)를 포함한다.
상기 영상 촬영부(21)는 피검체의 CT 영상을 취득하기 위한 것으로서, 일반적인 CT 촬영 장치에서와 마찬가지로 엑스선 제너레이터와 엑스선 센서, 및 이들을 구동하는 구동 장치를 이용하여 여러 각도에서 다수의 엑스선 영상을 촬영한다. 다만, CT 넘버가 미리 알려진 표적 팬텀이 FOV 내에 삽입된 상태로 CT 영상을 촬영하기에 적합한 구성을 가지는 것이 바람직하다.
영상 처리부(22)는 이렇게 얻어진 다수의 엑스선 영상을 재구성하여 임의의 슬라이스(단층)에 해당하는 단층 영상을 취득한다. 영상 처리부(22)는 이렇게 취득된 상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하고, 상기 CT 영상에서 상기 표적 팬텀이 고유 CT 넘버에 맞게 표시되도록 상기 CT 영상을 조정하는 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 영상 처리부(22)는, 조정 전의 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하는 표적 팬텀 식별 모듈(201)과, 상기 CT 촬영 장치 내부 또는 외부의 데이터 저장소에 미리 저장된 데이터 집단으로부터 식별된 상기 표적 팬텀에 대응되는 고유 CT 넘버를 취득하는 표적 팬텀 데이터 모듈(202), 그리고 상기 표적 팬텀이 그 고유 CT 넘버에 맞게 표시되도록 상기 CT 영상을 조정(calibration)하는 영상 조정 모듈(203)을 포함한다.
상기 표적 팬텀 데이터 모듈(202)은 다양한 표적 팬텀들에 대한 데이터 집단과 이러한 데이터 집단에 접근하여 필요한 데이터를 추출하고, 이를 전송할 수 있는 인터페이스 등의 구성을 포함할 수 있다. 상기 데이터 집단은 예컨대, 다양한 표적 팬텀 또는 이들이 다수의 물질로 구성된 경우 각 구성 물질들을 식별할 수 있는 고유 코드와 상기 고유 코드에 대응되는 고유 CT 넘버 데이터를 포함하여 구조화된 일종의 데이터 베이스일 수 있다.
상기 영상 조정 모듈(203)은 표적 팬텀이 고유 CT 넘버에 맞게 표시부(23)의 화면에 표시되도록 하기 위해서, 조정 전 CT 영상에서 검출된 상기 표적 팬텀의 CT 넘버를 상기 표적 팬텀 데이터 모듈(202)에 의해 추출된 고유 CT 넘버로 수정하고, 그 수정되는 추이를 조정 전 CT 영상의 나머지 부분, 즉 피검체의 조직 부분에도 동일하게 적용하여 조정(calibration)함으로써 최종적으로 표시부(23)를 통해 표시되는 조정된 CT 영상에서 피검체 조직에 대한 CT 넘버의 정확도를 높인다.
이하에서는, 본 발명에 따른 CT 촬영 방법에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 방법을 보이는 순서도이다. 본 실시예에 따르면, 고유 CT 넘버가 미리 알려진 표적 팬텀을 피검체를 포함하는 CT 촬영 범위 즉, FOV(Field Of View) 내에 삽입한 상태로 CT 영상을 취득하는 단계(s1)와 취득된 상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하고, 상기 CT 영상에서 상기 표적 팬텀이 고유 CT 넘버에 맞게 표시되도록 상기 CT 영상을 조정하는, 이른바 영상처리 단계(s2), 그리고 상기 영상처리 단계(s2)의 결과물인 조정된 CT 영상을 화면 또는 프린트 등의 형태로 출력하는 영상 표시 단계(s3)를 포함한다.
여기서, 상기 영상처리 단계(s2)는 상기 CT 영상으로부터 피검체를 포함하는 FOV 내에 삽입된 표적 팬텀의 고유 코드를 식별하고(s21), 미리 확보된 데이터 집단으로부터 식별된 상기 고유 코드에 대응되는 고유 CT 넘버 데이터를 취득하고(s22), 상기 표적 팬텀이 그 고유 CT 넘버에 맞게 표시 화면상에 표시되도록 CT 영상을 전체적으로 조정(calibration)하는(s23) 과정을 포함할 수 있다. 상기 영상처리 단계(s2)의 각 과정들은, 상기 도 7의 실시예에 따른 CT 촬영 장치에 대한 설명 중 상기 영상 처리부(22)에 대한 설명을 통해 좀 더 구체적으로 이해될 수 있을 것이다.
10, 11, 12, 13: 표적 팬텀
21: 영상 촬영부 22: 영상 처리부
23: 표시부 201: 표적 팬텀 식별 모듈
202: 표적 팬텀 데이터 모듈 203: 영상 조정 모듈

Claims (10)

  1. 고유 CT 넘버를 갖는 표적 팬텀과 함께 피검체의 CT 영상을 취득하는 CT 촬영부; 및
    상기 CT 촬영부에 의해 취득된 상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하고, 상기 CT 영상에 표시된 상기 표적 팬텀의 CT 넘버와 상기 표적 팬텀의 고유 CT 넘버의 차이에 기초하여 상기 CT 영상을 조정하는 영상 처리부를 포함하는,
    CT 촬영 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 표적 팬텀은 둘 이상의 서로 다른 고유 CT 넘버를 갖는,
    CT 촬영 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 표적 팬텀은 형상, 마커(marker), 배치, 구조 중 적어도 하나의 방식으로 내재화된 고유 코드를 가지고, 상기 영상 처리부는 상기 고유 코드로 상기 표적 팬텀 및 상기 고유 CT 넘버를 식별하는,
    CT 촬영 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하는 표적 팬텀 식별 모듈;
    식별된 상기 표적 팬텀의 고유 CT 넘버에 대한 정보를 취득하는 표적 팬텀 데이터 모듈; 및
    상기 표적 팬텀이 고유 CT 넘버에 맞게 표시되도록 상기 CT 영상을 조정하는 영상 조정 모듈을 포함하는,
    CT 촬영 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 표적 팬텀은 그 자체의 형상 또는 마커(marker)의 형상 및 배치의 형태로 내재화된 고유 코드를 가지고, 상기 표적 팬텀 식별 모듈은 상기 CT 영상으로부터 상기 고유 코드를 식별하는,
    CT 촬영 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 표적 팬텀 데이터 모듈은 상기 CT 촬영 장치 내부 또는 외부의 데이터 저장소에 미리 저장된 데이터 집단으로부터 식별된 상기 표적 팬텀에 대응되는 고유 CT 넘버를 취득하는,
    CT 촬영 장치.
  7. 피검체를 포함하는 CT 촬영 범위(FOV, Field Of View) 내에 삽입되어 상기 피검체와 함께 CT 촬영되고, 둘 이상이 고유 CT 넘버를 갖는,
    표적 패텀.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 표적 팬텀은 상기 CT 촬영 중 피검체에 삽입되는 마우스피스 또는 바이트 블럭인,
    표적 팬텀.
  9. 고유 CT 넘버를 갖는 표적 팬텀을 피검체와 함께 CT 촬영 범위(FOV, Field Of View) 내에 삽입한 상태로 CT 영상을 취득하는 단계; 및
    취득된 상기 CT 영상으로부터 상기 표적 팬텀을 식별하고, 상기 CT 영상에표시된 상기 표적 팬텀의 CT 넘버와 상기 표적 팬텀이 고유 CT 넘버의 차이에 기초한 수정 조건을 찾고, 그 수정 조건에 기초하여 상기 CT 영상을 조정하는 단계를 포함하는,
    CT 촬영 방법.
  10. 피검체를 포함하는 CT 촬영 범위(FOV, Field Of View) 내에 둘 이상의 고유 CT 넘버를 갖는 표적 팬텀이 존재하고,
    상기 표적 팬텀은 상기 둘 이상의 고유 CT 넘버 중 적어도 하나에 대응되는 부분이 해당 부분의 고유 CT 넘버에 대응되는 그레이 스케일 레벨로 표시된,
    CT 영상.

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