KR20170015992A - Ｘ-선 촬영에서 자동화된 선량 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

3차원 X-선 촬영에서 노출 제어를 위한 X-선 촬영 시스템 및 방법은, X-선 방출기 및 X-선 수광기로 적어도 하나의 영상을 취득하는 것을 포함한다. 이 적어도 하나의 영상으로부터 촬영 대상의 적어도 하나의 물리적 특성이 결정된다. 촬영 대상의 적어도 하나의 물리적 특성에 기초하여 적어도 하나의 노출 파라미터 값이 결정된다. X-선 방출기 및 X-선 수광기는 적어도 하나의 노출 파라미터 값을 이용하여 촬영 대상에 대한 복수의 투사 영상을 취득한다. 복수의 투사 영상으로부터 3차원 X-선 영상이 재구성된다.

Description

Ｘ-선 촬영에서 자동화된 선량 제어 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS OF AUTOMATED DOSE CONTROL IN X-RAY IMAGING}
본 개시내용은 X-선 촬영 시스템 및 방법에 관한 것이다.
PCT 특허 출원 공개 제WO2009156943호는, 관심 구역의 투사 영역 내의 노이즈 분포를 결정하기 위한 노이즈 결정 유닛 및 노이즈 전파 알고리즘을 이용함으로써 결정된 노이즈 분포에 기초하여 촬영 생성 디바이스의 방사선 소스에 대한 선량 프로파일(dose profile)을 결정하는 선량 제어 유닛을 포함하는 최적화된 선량 제어를 갖는 촬영 생성 디바이스를 개시하고 있다.
미국 특허 출원 제13/409,912호는 촬영 시스템에 의해 전달되는 방사선 선량을 감소시키는 방법을 개시하고 있다. 이 방법에서, 마스킹될 기관의 형상에 기초하여 가상 마스크 표현이 선택된다. 가상 마스크 표현은 스카우트 영상(scout image)에 디스플레이된다. 전달될 방사선 선량은 가상 마스크 표현을 수정하여 최적의 감쇠 프로파일을 획득하도록 조작된다.
PCT 출원 공개 제WO2013049818호는 컴퓨터 단층촬영(CT) 방사선 선량의 일관되고 검증가능한 최적화 방법을 개시하고 있다. 수학적 모델은, 디지털 영상 데이터 및 방사선 의사의 선호사항에 기초하여, 환자 크기, 영상, 크기별 방사선 선량 및 영상 품질 목표의 추정을 허용한다. 자동화된 시스템은 수학적 모델에 따라 영상 및 선량 데이터를 처리하고 정보를 저장 및 디스플레이하여, 일관된 선량 최적화의 검증 및 지속적 모니터링을 가능하게 한다. 최적화 모델은 가능한 최소 방사선 선량에서 목표 영상 품질을 달성하는 데 필요한 특정한 스캐너 설정을 계산한다.
미국 특허 제7,082,183호는 선량 보고를 위한 컴퓨터 단층촬영 선량 지수화 팬텀 선택(computed tomography dose indexing phantom selection)을 개시하고 있다. X-선 소스 및 검출기 어셈블리와 통신하는 제어 메커니즘은 제1 스카우트 스캔 영상을 생성하기 위해 대상의 적어도 하나의 스카우트 스캔을 실행하도록 구성된 로직을 포함한다. 제1 스카우트 스캔 영상에 기초하여 타원형 환자 모델이 생성된다. 타원형 환자 모델은 팬텀 직경 근사치(phantom diameter approximation)와 정합된다. 선량 보고는 팬텀 직경 근사치에 기초하여 생성된다. 선량 보고는 디스플레이된다.
본 개시내용은 본 발명자들의 개선된 X-선 촬영 시스템 및 방법의 연구 및 개발에 기인한다. 본 발명자들은, 전술된 시스템 및 방법을 포함하는 종래 기술의 X-선 시스템 및 방법이 종종 사용자 친화적이지 않고 비효율적이며 비효과적일 수 있다는 것을 인식하였다. 본 발명자들은 촬영 노출 파라미터를 자동으로 결정하는 개선된 X-선 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다는 것을 인식하였다. 실시예에서, 오퍼레이터는 지정된 품질을 입력할 수 있고, 그로부터 노출 파라미터가 결정된다. 추가 실시예에서, X-선 시스템 및 방법은 대상의 물리적 특성을 결정하고, 그로부터 촬영될 시야 및 노출 파라미터가 결정된다. 본 발명자들은 또한, 촬영되는 환자에 대한 과도한 방사선을 제한하는 개선된 X-선 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다는 것을 인식하였다. 본 발명자들은 X-선 시스템 오퍼레이터가 영상의 의도된 목적에 필요한 것보다 더 높은 품질의(예를 들어, 노이즈가 적은) X-선 영상을 생성하는 노출 파라미터로 환자를 촬영하여 더 큰 노출을 초래할 수 있다는 것을 깨달았다. 이 결과, 시간을 낭비하고 환자에게 과도한 방사선을 인가할 수 있다.
본 개시내용은 종래 기술의 단점을 극복하는 X-선 시스템 및 방법을 제공한다.
3차원 X-선 촬영에서 노출 제어 방법의 예시적 실시예는, X-선 방출기 및 X-선 수광기로 적어도 하나의 스카우트 영상을 취득하는 단계를 포함한다. 컴퓨터 프로세서는 적어도 하나의 스카우트 영상으로부터 촬영 대상의 적어도 하나의 물리적 특성을 결정한다. 컴퓨터 프로세서는 촬영 대상의 결정된 적어도 하나의 물리적 특성에 기초하여 적어도 하나의 노출 파라미터 값을 결정한다. X-선 방출기 및 X-선 수광기는 적어도 하나의 촬영 파라미터 값을 이용하여 촬영 대상에 대한 복수의 투사 영상을 취득한다. 컴퓨터 프로세서는 복수의 투사 영상으로부터 3차원 X-선 영상을 재구성한다.
3차원 X-선 촬영에서 노출 제어 방법의 추가적인 예시적 실시예는, X-선 방출기 및 X-선 수광기로 적어도 하나의 스카우트 영상을 취득하는 단계를 포함한다. X-선 방출기는 초기 촬영 파라미터 값에서 동작한다. 컴퓨터 프로세서는 적어도 하나의 스카우트 영상으로부터 촬영 대상의 적어도 하나의 물리적 특성을 결정한다. 영상 품질의 사용자 입력이 수신된다. 컴퓨터 프로세서는, 촬영 대상의 결정된 적어도 하나의 물리적 특성 및 영상 품질의 사용자 입력에 기초하여 새로운 촬영 파라미터 값을 결정한다. X-선 방출기 및 X-선 수광기는 새로운 촬영 파라미터 값에서 동작하는 X-선 방출기를 이용하여 촬영 대상에 대한 복수의 투사 영상을 취득한다. 컴퓨터 프로세서는 캡처된 복수의 투사 영상으로부터 3차원 X-선 영상을 재구성한다.
X-선 촬영 시스템의 예시적 실시예는 촬영 파라미터 값에 관하여 X-선을 생성하고 X-선을 촬영 대상으로 향하게하도록 구성된 X-선 방출기를 포함한다. X-선 수광기는 X-선 방출기로부터 X-선을 수광하도록 구성된다. X-선 방출기 및 X-선 수광기는 촬영 대상의 적어도 하나의 스카우트 영상을 취득하도록 구성된다. 입력 디바이스는 영상 품질의 사용자 입력을 수신하도록 구성된다. 컴퓨터 프로세서는, X-선 방출기, X-선 수광기 및 입력 디바이스에 통신가능하게 접속된다. 컴퓨터 프로세서는 적어도 하나의 스카우트 영상으로부터 촬영 대상의 물리적 특성을 결정하도록 구성된다. 컴퓨터 프로세서는 물리적 특성 및 영상 품질의 사용자 입력으로부터 새로운 촬영 파라미터 값을 결정하도록 구성된다. X-선 방출기 및 X-선 수광기는 새로운 촬영 파라미터 값을 이용하여 촬영 대상에 대한 복수의 투사 영상을 취득하도록 구성된다. 컴퓨터 프로세서는 캡처된 복수의 투사 영상으로부터 3차원 X-선 영상을 재구성하도록 구성된다.
도 1a는 예시적 X-선 촬영 장치의 사시도이다.
도 1b는 예시적 X-선 촬영 장치의 정면도이다.
도 1c는 예시적 X-선 촬영 장치의 측면도이다.
도 1d는 예시적 X-선 촬영 장치의 평면도이다.
도 2는 예시적 X-선 촬영 시스템의 일부의 개략도이다.
도 3은 예시적 명령 제어부 및 디스플레이의 사시도이다.
도 4는 환자 위치결정 패널의 도면이다.
도 5a는 정중시상 위치결정 조명(midsagittal positioning light)의 도면이다.
도 5b는 수평 위치결정 조명의 도면이다.
도 6은 시스템 및 방법과 관련하여 입력 디바이스로서 이용될 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)의 예시적 실시예이다.
도 7은 입력 디바이스의 사시도이다.
도 8은 촬영되는 대상의 위치결정 영상의 디스플레이이다.
도 9는 X-선 촬영 장치에서의 자동 선량 제어 방법의 한 예를 나타내는 플로차트이다.
도 10은 X-선 촬영 장치에서의 자동 선량 제어 방법의 또 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 11은 X-선 촬영 장치에서의 자동 선량 제어 방법의 또 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 12은 시스템 및 방법과 관련하여 입력 디바이스로서 이용될 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)의 예시적 실시예이다.
본 설명에서, 소정의 용어들은, 간결성, 명료성 및 이해를 위해 사용되었다. 이러한 용어들은 설명의 목적으로만 사용되며 넓게 해석되어야 하기 때문에, 종래 기술의 요건을 넘어 불필요한 제한이 암시되는 것은 아니다. 여기에 기술된 상이한 시스템들 및 방법들은 단독으로 또는 다른 시스템 및 방법과 조합하여 사용될 수 있다. 다양한 균등물, 대안 및 수정이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 가능하다. 첨부된 청구항들 내의 어떠한 제한도, 각각의 제한에서 "하기 위한 수단" 또는 "하기 위한 단계"라는 용어가 명시적으로 기재되지 않는 한, 35 U.S.C. §112(f) 하의 해석을 발동시키고자 하는 의도는 없다.
여기서 개시된 시스템 및 방법의 실시예는 환자의 3D 촬영 절차에서 이용하기 위한 노출 파라미터 값들을 자동으로 계산하도록 동작한다. 여기서 더 상세하게 개시되는 바와 같이, 실시예는, X-선 방출기에 제공되는 킬로볼트(kV) 및 밀리암페어(mA)를 포함할 수 있지만 이것으로 제한되지 않는 최적의 노출 파라미터 값들을 결정할 수 있다. 실시예는, 환자의 물리적 특성, 예를 들어 머리 크기 및/또는 밀도를 결정함으로써 이것을 달성할 수 있다. 크기 및/또는 밀도의 물리적 특성은 촬영 대상에 의한 X-선의 총 감쇠에 영향을 준다. 역시 또다른 실시예에서, 최적의 노이즈 필터링도 역시 자동으로 결정될 수 있다. 일부 실시예는 환자 위치결정 및 시야(field of view, FOV) 식별 목적을 위한 스카우트 영상을 취득하고, 이들 스카우트 영상들은 또한 촬영 파라미터 값들의 자동화된 결정을 위한 입력으로서 이용될 수 있다. 따라서, 노출 파라미터의 결정을 위한 추가적인 스카우트 영상을 취득하는 것이 필요하지 않을 수도 있다.
도 1a 내지 도 1d는 예를 들어 치과 또는 의료 환자(P)(예를 들어, 도 5a 및 도 5b 참조))를 포함하는 대상의 X-선 영상을 취득하기 위한 예시적 X-선 촬영 장치(20)를 도시한다. 도시된 특정한 예에서, 촬영 장치(20)는 인간 두개골의 치아-악안면 복합체(dento-maxillofacial complex)의 3D 촬영을 위해 구성된다; 그러나, 그 대신에 대상의 다른 부분들의 촬영을 위한 디바이스의 다른 구성이 본 개시내용의 개념과 함께 이용될 수 있다. X-선 촬영 장치(20)는 선택사항으로서, 상이한 타입의 촬영 절차들, 예를 들어, 파노라마 촬영(예를 들어, 표준, 소아과, 오르소 존(ortho zone), 넓은 아치, 직교 및/또는 기타), 두부계측 촬영(예를 들어, 두부 소아 측방향 돌출부, 두부 측방향 돌출부, 두부 후방-전방, 및/또는 기타)을 수행하도록 구성될 수 있다. 현재 이용되는 예시적 실시예에서, X-선 촬영 장치(20)는, 3D 촬영, 예를 들어, 원추 빔 컴퓨터 단층 촬영(CBCT) 3D 촬영에 이용된다. 도면들은 본 개시내용의 개념에서 이용하기 위한 X-선 촬영 장치의 단지 한 예만을 도시한다. X-선 촬영 장치의 다른 예가 역시 이용될 수 있다.
예시적 촬영 장치(20)는 지지 기둥(24) 상에 이동가능하게 지지되는 하우징(22)을 가진다. 하우징(22)은, 지지 기둥(24)을 따라 연장되는 트랙(26)을 따라 수직으로 상하로 하우징(22)을 이동시키도록 구성된 종래의 가이드 모터(미도시)를 통해 수직 방향(V)으로 위아래로 움직일 수 있다. 하우징(22)은 지지 기둥(24) 상에 배치된 대체로 수직 연장 가이드부(28) 및 가이드부(28)로부터 대체로 수평으로 연장되는 대체로 수평 연장 지지부(30)를 포함한다. 지지부(30)는, 도 1d의 화살표 34에 도시된 바와 같이, 고정 지지부(30)에 대해 수평면(H)에서 회전가능한 회전부(32)(때때로 "갠트리(gantry)"라고도 함)를 지지한다. 지지부(30) 및/또는 회전부(32)는 화살표 34에 도시된 바와 같이, 회전부(32)를 회전시키도록 구성된 종래의 가이드 모터(미도시)를 포함한다. 대안적 예에서, 장치는, 기둥에 의해 지지되는 것 대신에 또는 이에 추가하여 예를 들어 벽을 포함하는 지지 구조물에 장착될 수 있다.
X-선 방출기 하우징(36) 및 X-선 수광기 하우징(38)은 서로 대향하고 회전부(32)로부터 대체로 수직으로 연장된다. 방출기 하우징(36)은, 일반적으로 40에 위치한 방출기를 포함하고, 방출기 하우징(36) 내에서 지지되며, 42에 위치하고 X-선 수광기 하우징(38) 내에서 지지되는 수광기 쪽으로 촬영되는 대상(예를 들어 환자(P))을 통해 X-선을 방출하도록 위치한다. 일반적으로 방출기는 캐소드 및 애노드가 있는 X-선을 포함한다. 전원(미도시)은 캐소드로부터 애노드(미도시)로 전자를 가속시키기 위해 캐소드 및 애노드 양단에 예를 들어 킬로볼트(kV)의 전압을 생성한다. 캐소드와 애노드 사이의 예를 들어 밀리암페어(mA) 전류는 일반적으로 캐소드로부터 방출되는 전자들의 양을 결정한다. 애노드는 타겟을 포함하며, 타겟을 타격하는 캐소드로부터의 전자가 대체로 방출기로부터 수광기를 향하는 방향으로 X-선을 생성하도록 대체로 각진 텅스텐으로 형성될 수 있다.
환자 위치결정 하우징(44)은 가이드부(28)으로부터 연장되고 마주보는 방출기(40)와 수광기(42) 사이에 환자(P)의 머리를 위치시키기 위한 턱 지지대(48)를 포함한다. 머리 지지대(46)는 지지부(30)로부터 회전부(32)를 통해 연장된다. 턱 지지대(48) 및 머리 지지대(46)는 선택사항이며 환자를 위치시키기 위한 다른 수단이 채용될 수 있다. 환자 위치결정 패널(68)은 환자 위치결정 하우징(44) 상에 위치하고, 이하에서 더 논의되는 바와 같이, 촬영 장치(20)의 다양한 컴포넌트들의 위치를 조절하기 위한 사용자 입력을 수신한다.
제어 패널(50)은 하우징(22)에 부착되고, 이하에서 더 논의되는 바와 같이, 촬영 장치(20)를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신하고 촬영 장치(20)의 기능의 디스플레이를 제공하도록 구성된다. 선택사항으로서, 제어 패널(50)은 각각 도 1a 및 도 1b 내지 도 1d에 도시된 위치들에 위치시키기 위해 촬영 장치(20)를 중심으로 선회하는(pivot) 아암(49)에 의해 지지될 수 있다.
도 2는 X-선 촬영 장치(20)를 포함하는 X-선 촬영 시스템(52)의 예시적 실시예의 일부를 개략적으로 도시한다. 시스템(52)은, 특히, 장치 제어부(54) 및 명령 제어부(56)를 포함하는 제어 회로(59)를 포함한다. 실시예에서, 제어 회로(59)는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서이다. 하나 이상의 컴퓨터 프로세서는 통합된 메모리를 포함하거나 컴퓨터 판독가능한 코드가 저장되는 메모리에 통신가능하게 접속될 수 있으며, 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의한 코드의 실행은 컴퓨터 프로세서로 하여금 여기서 개시된 기능을 수행하게 한다. 장치 제어부(54) 및 명령 제어부(56) 각각은, 각각 메모리(58a, 58b)를 포함한다. 또한, 장치 제어부(54) 및 명령 제어부(56) 양쪽 모두는 프로그램가능하며, 예를 들어, 도 2에서 실선 형식으로 도시된 링크를 포함하는 유선 또는 무선 링크를 통해 컴퓨터 명령을 송수신할 수 있다. 명령 제어부(56)는 장치 제어부(54)에 전자적 신호/명령을 전송할 수 있고, 장치 제어부(54)로부터 전자적 신호/명령을 수신할 수 있다. 유사하게, 장치 제어부(54)는 명령 제어부(56)에 컴퓨터 전자적 신호/명령을 전송할 수 있고, 명령 제어부(56)로부터 전자적 신호/명령을 수신할 수 있다. 도 2에 도시된 예는 함께 기능하는 2개의 제어부(54, 56)를 도시하고 있지만, 대안적인 배치는 오직 하나의 제어부 또는 서로간에 명령을 전송 및/또는 수신함으로써 함께 기능하는 2개보다 많은 제어부를 포함할 수 있다. 제어부(54, 56)는 단일 컴퓨터 프로세서 상에서 동작하는 소프트웨어 모듈이거나 명령 및/또는 장치 제어 컴퓨터 판독가능한 코드를 각각 실행하는 별개의 컴퓨터 프로세서들 일 수 있다. 본 개시내용에서 설명된 예는 도 2에 도시된 특정한 시스템(52) 배열 및 구성으로 제한되지 않는다.
도 2의 예시적 실시예에서, 장치 제어부(54)는 X-선 촬영 장치(20)와 함께 배치되고 X-선 촬영 장치(20)의 다양한 기능을 제어한다. 예를 들어, 장치 제어부(54)는, 이하에서 더 논의되는 바와 같이, 전자적 신호/명령을 통해 메모리(58a)와; 지지 기둥(24)을 따라 가이드부(28)를 이동시키는 가이드부 모터(60)와; 회전부(32)의 회전 운동을 유발하기 위한 지지부 모터(62); 턱 지지대(48)의 이동을 유발하기 위한 턱 지지대 모터(61)와; 장치 특성 및 기능을 디스플레이하고 사용자 입력을 수신하기 위한 터치 스크린 디스플레이(50)와 통신한다. 선택사항으로서, 머리 지지대(46)의 이동을 유발하기 위해 머리 지지대 모터(미도시)도 역시 포함될 수 있다. 또한, 장치 제어부(54)는, 예를 들어 도 2 및 도 7에 도시된 촬영 버튼(66)을 포함한 사용자 입력 디바이스(74)로부터 및 도 4에 도시된 환자 위치결정 패널(68)로부터 명령을 수신할 수 있다. 사용자 입력 디바이스(74) 및 환자 위치결정 패널(68)의 동작이 이하에서 더 설명될 것이다.
장치 제어부(54)는 또한, 방출기(40) 및 수광기(42)와 전자적 신호/명령을 송수신하여 방출기(40) 및 수광기(42)를 제어하고, 촬영되는 대상(예를 들어, 환자(P))의 X-선 영상(들)으로 변환될 수 있는 영상 데이터를 취득한다. 이용시, 장치 제어부(54)는 환자 위치결정 패널(68)로부터 환자 위치결정 입력을 수신하고 대응하는 명령 신호를 가이드부 모터(60), 지지부 모터(62), 및 턱 지지대 모터(61)에 전송하여 환자(P)에 관해 장치(20)를 위치시킨다. 시스템(20)은 도시되고 설명된 것보다 더 많거나 더 적은 수의 모터 및 가동부를 포함할 수 있고, 일부 예에서는 환자(P)에 관해 장치(20)의 완전한 3차원 움직임을 제공할 수 있다. 또 다른 예에서, 장치 제어부(54)는 환자 위치결정 패널(68)로부터 환자 위치결정 입력을 수신하고, 예를 들어 종래의 의자 가이드 모터(미도시)에 의해 이동가능한 의자를 통해 장치(20)에 관해 환자(P)를 이동시키는 대응 명령 신호를 전송할 수 있다. 추가 예에서, 장치 제어부(54)는 사용자가 원하는 위치를 달성하도록 장치(20) 및 의자 가이드 모터 양쪽 모두의 상대적인 위치결정을 제어할 수 있다. 촬영되는 대상에 관한 장치(20)의 더욱 용이한 위치결정을 가능하게 하기 위해, 장치 제어부(54)는 또한, 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 촬영되는 대상에서 촬영하기를 원하는 시야를 식별하기 위한 위치결정 조명(70)(예를 들어, 도 2, 도 5a 및 5b 참조)을 제어하도록 구성될 수 있다. 추가의 실시예에서, 환자 및/또는 장치(20)는 서로에 관해 수동으로 위치결정될 수 있다.
장치 제어부(54)는 또한, 명령 제어부(56)와 통신하고, 명령 제어부(56)로부터 전자적 신호/명령을 수신하고, 수광기(42)로부터 수신된 영상 데이터를 명령 제어부(56)에 제공하도록 구성된다. 도 3을 참조하면, 예시적 명령 제어부(56)는, 도시된 예에서는 키보드인 사용자 입력 디바이스(74) 및 도시된 예에서는 컴퓨터 모니터인 디스플레이(76)를 갖는 개인용 컴퓨터(72)일 수 있다. 다른 타입의 명령 제어부, 사용자 입력 디바이스 및 디스플레이도 생각해 볼 수 있고 본 개시내용의 범위 내에 있다. 예를 들어, 디스플레이(76) 및 입력 디바이스(74)는, 그 대신에 또는 또한, 터치 스크린 디바이스, 마우스, 핸드헬드 컴퓨터 디바이스 및/또는 기타의 것을 포함할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d, 도 4, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 환자(P)는 처음에 장치(20)에서 방출기(40)와 수광기(42) 사이에 위치한다. 도시된 예에서, 환자(P)는 턱을 턱 지지대(48) 상에 두고 머리를 머리 지지대(46) 상에 둔 채 위치한다. 그 다음, 장치 제어부(54)에게 장치(20)를 제어하고 장치(20)를 환자(P)의 X-선 촬영에 대체로 적합한 위치에 위치시키게끔 지시하도록 환자 위치결정 패널(68)이 수동으로 동작된다. 이것은, 예를 들어, 전술된 바와 같이, 가이드부 모터(60), 턱 지지대 모터(61), 및/또는 지지부 모터(62)에 의해 이루어질 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 입력 키(86)를 누르는 것은, 환자(P)의 전술된 위치결정을 돕기 위해, 도 5a 및도 5b에 도시된 바와 같이 위치결정 조명(70)을 온시킨다. 도 5a 및 도 5b는, 각각 X-선 처리를 위한 원하는 시야를 구분하는, 정중시상 조명(51)과 수평 상부 및 하부 조명(53, 55)을 포함하는 예시적 위치결정 조명(70)을 도시한다. 추가적인 환자 위치결정 조명(70)이 채용될 수 있다. 위치결정 조명(70)의 이용은 선택사항이며, 도시된 것 이외의 위치결정을 위한 다른 구성이 이용될 수 있다. 환자 위치결정 패널(68) 상의 입력 키(88)를 누르는 것은, 장치 제어부(54)에게 위치결정 명령들이 사용자에 의해 입력될 것이라는 것을 시그널링하고 장치로 하여금 추가적인 환자 위치결정을 위한 위치로 회전하게 한다.
환자 위치결정 패널(68) 상의 화살표(78, 80)를 누르는 것은, 장치 제어부(54)에게 장치(20)를 각각 위아래로 움직이게 지시한다. 따라서, 사용자는 조명(70)을 보면서 위치결정 조명(70)(및 그에 따라 장치)을 환자(P) 상의 적절한 위치에 위치시키기 위해 화살표(78, 80 및 82, 84)를 이용할 수 있다. 입력 키(78, 80)를 누르는 것은 장치 제어부(54)에게 각각의 지지부 모터(62)를 제어하여 장치(20)를 움직이도록 지시한다. 화살표(82, 84)를 누르는 것은 장치 제어부(54)에게 턱 지지대 모터(61)를 제어하여 턱 지지대(48)를 각각 상하로 이동시키도록 지시한다. 전술된 바와 같이, X-선 장치(20)를 이동시키는 것 대신에, 예를 들어, 전술된 구성 대신에 또는 이에 추가하여 환자(P)가 장치(20)에 관해 이동되거나 장치(20)가 환자(P)에 관해 이동되는, 상이한 구성을 이용하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다. 촬영 후 입력 키(90)를 누르는 것은, 장치(20)로 하여금 환자가 쉽게 장치(20)에서 나올 수 있는 위치로 회전하게 한다.
도 6을 참조하면, 촬영 프로세스, 예를 들어 3D 촬영에 대한 원하는 시야를 전반적으로 달성하도록 환자(P)가 장치(20)에 관해 대체적으로 배치되고 나면, 명령 제어부(56)는 디스플레이(76)를 제어하여, 이 예에서는 촬영될 환자(P)의 해부학적 구조를 나타내는, 대상의 초기 뷰(92)의 프리젠테이션을 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(77)를 시각적으로 프리젠팅한다. 초기 뷰(92)를 포함하는 GUI(77)는, 또한 또는 그 대신에, 장치 제어부(54)에 의해 제어되는 터치 스크린 디스플레이(50) 상에, 또는 또 다른 그래픽 디스플레이 디바이스, 예를 들어 핸드 헬드 디바이스, 텔레비전 스크린 및/또는 기타 등등 상에 디스플레이될 수 있다.
도 6에 도시된 예에서, 초기 뷰(92)는 환자의 턱의 일반 모델(94)을 포함한다. 추가 예에서, 초기 뷰(92)는, 대상의 사진 또는 X-선 영상, 예를 들어 환자(P)의 특정 해부학적 구조를 포함할 수 있다. 이 추가 예의 단지 예시적 실시예에서, 초기 X-선은, 사용자가 보기 위한 초기 뷰(92)를 생성하도록 X-선 촬영 장치(20)에 의해 취해질 수 있다. 도 6에 도시된 예에서, 위치 마커(96)가 GUI(77)에 도시된다. 도 6에 나타낸 위치 마커(96)는 원형 및 십자형을 가진다; 그러나, 위치 마커의 다른 구성들이 이용될 수 있다. 위치 마커(96)는 촬영을 위해 원하는 특정한 3D 체적을 나타낸다. 실시예에서, 위치 마커(96)는 촬영될 체적의 중심을 나타낸다. 위치 마커(96)는 초기 뷰(92)와 중첩하고 GUI(77)에서 초기 뷰(92)에 관해 이동가능하다. 추가 실시예에서, 위치 마커(96)는 또한 촬영될 구역의 체적을 전달하도록 크기가 조정될 수 있다. 대안적 예에서, 초기 뷰(92)는 위치 마커(96)에 대해 이동가능할 수 있다. 또 다른 예에서, 초기 뷰(92) 및 위치 마커(96)는 서로에 관해 이동가능할 수 있다. 초기 뷰(92) 및 위치 마커(96)의 상대적인 이동은, 전술된 바와 같이, 입력 디바이스(74)를 통해, 및/또는 터치 스크린 구성, 예를 들어, 터치 스크린 디스플레이(50) 상의, 예를 들어, 위 및 아래 화살표들(91, 93)과 좌 및 우 화살표들(95, 97)을 포함하는, 위치결정 키를 통해 요청될 수 있다. 예를 들어, 음성 명령, 마우스 패드, 드래그 앤 드롭 터치 스크린 명령 및/또는 기타 등등에 의해, GUI(77)에서 초기 뷰(92)의 프리젠테이션을 수정하기 위한 다른 구성들이 이용될 수 있다.
파노라마, 3D 및 두개골 계측 방사선 촬영 모델리티들 사이에서 선택하기 위한 입력 키들도 역시 GUI(77) 상에 제공된다. 본 예는 입력 키(99)에서 선택될 수 있는 3D 촬영에 관한 것이다; 그러나, 여기서 개시된 원리는 전술된 다른 촬영 모델리티(modality)들에서도 적용될 수 있다.
따라서, 도 6 및 도 7을 참조하면, 초기 뷰(92)를 포함하는 GUI(77)는, 사용자가 그 3D 영상을 필요로 하는 초기 뷰(92) 상의 특정한 관심 영역을 식별하기 위해 사용자에 의해 수정될 수 있다. 사용자는 초기 뷰(92) 상의 관심 영역으로 위치 마커(96)를 이동시킴으로써 GUI(77)를 수정하고, 추가 실시예에서, 촬영될 원하는 체적을 포함하도록 위치 마커(96)의 크기를 조정할 수 있다. 그 다음, 사용자는 촬영 버튼(66)을 누름으로써 입력 디바이스(64)를 동작시킬 수 있고, 이것은, 장치 제어부(54)에게, 예를 들어 가이드부(28), 지지부(30) 및 회전부(32)를 포함하는 촬영 장치(20)를 제어하여 초기 뷰(92) 상의 위치 마커(96)와 비례하는 환자(P)에 관한 위치로 이동하도록 지시한다. 따라서, 장치(20)는, 방출기(40) 및 수광기(42)가 동작하여 GUI(77) 상의 위치 마커(96)와 초기 뷰(92)의 상대적 위치결정에 대응하는 환자(P)의 하나 이상의 스카우트 영상을 획득하도록 위치결정된다.
실시예에서, 제어 회로(59)는, 도 8에 예시적으로 도시된, 환자의 적어도 하나의 스카우트 영상을 취득하기 위하여 92의 초기 뷰에 대한 사용자 수정에 따라 방출기 및 수광기를 동작하도록 프로그램된다. 도 8은 전술된 사용자 입력에 따라 취해질 수 있는 스카우트 영상을 프리젠팅하는 그래픽 디스플레이(101)를 도시한다. 실시예들에서, 하나 이상의 스카우트 영상들이 취득되어 환자 위치결정에 이용될 수 있다. 스카우트 영상(102)은, 제1 스카우트 영상(104) 및 제2 스카우트 영상(106)을 포함하지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면 대안적 실시예들에서 더 많거나 더 적은 수의 스카우트 영상들이 취득될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 일부 실시예에서는 스카우트 영상이 환자의 치아-악안면 영역의 일부를 제한될 수 있지만, 다른 실시예에서는 환자의 전체 머리를 포함한 그러나 이것으로 제한되지 않는 환자의 더 큰 부분이 스카우트 영상에서 촬영될 수 있다는 것도 역시 인식될 것이다. 스카우트 영상(102)은, 도시된 예에서는 직각 뷰(104) 및 접선 뷰(106)인, 상이한 각도들에서 환자로부터 취해진다. 여기서 개시된 일부 예시적 실시예는, 여기서 설명된 환자 위치결정 목적을 위해 이미 취득된 적어도 하나의 스카우트 영상을 이용하여 적어도 하나의 노출 파라미터 값을 추가적으로 자동으로 결정한다. 역시 다른 실시예에서, 적어도 하나의 스카우트 영상은 처리 목적으로만 이용될 수 있고 사용자에게 프리젠팅되지 않을 수도 있다.
도 6을 다시 참조하면, 여기서 더 상세히 설명되는 실시예에서, X-선 촬영 시스템은 자동 선량 제어(automatic dose control, ADC)를 제공하도록 동작될 수 있다. ADC의 시스템 및 방법은, 여기서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 적어도 하나의 스카우트 영상으로부터 3D X-선 촬영에 이용하기 위한 적어도 하나의 노출 파라미터 값을 자동으로 결정하는 기능 및 이점을 제공한다. 여기서 개시된 실시예에서, 환자에 대한 X-선량은 기술적 사용자 입력에 덜 의존하면서 최적화될 수 있다. 실시예에서, 사용자는 초기 뷰가 GUI(77)에 프리젠팅되는 동안 "A" 버튼(118)을 선택함으로써 자동 선량 제어 피쳐 또는 동작 모드를 선택한다. 실시예에서, 촬영 시스템은 ("M" 버튼(130)의 선택에 의해) 수동 모드에서 또는 ("T" 버튼(132)의 선택에 의해) 테스트 모드에서 동작할 수도 있다. 수동 모드의 예에서, 노출 설정은 수동으로 선택된다. 테스트 모드의 예에서, 노출 설정의 특정한 미리결정된 조합이 선택된다. ADC 모드의 개시시에, 사용자는 GUI(120)에서 원하는 영상 품질을 입력하도록 촉구된다. GUI(120), 특히 선택된 동작 모드에 관련된 입력을 수신하도록 구성된 인터페이스를 프리젠팅하도록 변경될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예시적 실시예에서, 사용자는, 취득하고자 하는 저, 중 및 고 품질의 영상 중에서 선택하기 위하여, 하위 버튼(122), 중간 버튼(124) 또는 상위 버튼(126)을 선택함으로써 원하는 영상 품질을 입력한다.
예시적으로, 여기서 이용되는 원하는 영상 품질은 취득된 X-선 투사 영상에서 발견되는 노이즈, 또는 대안으로서, 취득된 X-선 투사 영상의 신호-대-노이즈 비를 나타낸다. 역시 또 다른 실시예에서, 사용자는 결과적인 3D 영상 재구성을 위해 원하는 품질/노이즈 레벨을 입력한다. 여기서 더 상세히 설명하는 바와 같이, X-선 투사 영상 내의 노이즈는, 촬영될 대상/환자의 물리적 특성(예를 들어, 크기, 밀도 또는 감쇠) 및 X-선 촬영 장치를 작동하는 데 이용되는 노출 파라미터들(예를 들어, mA, kV, 노출 시간, 듀티 사이클, 투사 영상의 개수, 복셀 크기, 및 재구성 시스템 및/또는 소프트웨어)의 함수이다. 일부 실시예에서, 사용자는, 예시적으로 "필터링" 버튼(128)을 선택하거나 선택하지 않음으로써, 3D 재구성 프로세스에서 영상 노이즈 감소 소프트웨어 필터링이 이용될 것인지를 입력하도록 촉구될 수 있다. 역시 추가적인 실시예에서, 사용자는 필터링의 양을 나타내는 입력을 제공할 수 있으며, 예시적으로는, 고, 중, 저 필터링이 이용된다. 일반적으로, 영상 노이즈 감소 소프트웨어 필터링을 이용하면, 더 큰 X-선 노출로 촬영한 것과 동일한 노이즈 레벨 또는 품질을 갖는 영상을 얻을 수 있지만 해상도가 감소될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 영상 노이즈 감소 소프트웨어 필터링을 추가하거나 더 높은 필터링을 이용하면, 환자에 대한 X-선 노출을 감소시키면서 적절한 영상 품질을 얻을 수 있다. 촬영의 목적에 따라, 사용자는 촬영될 영상의 목적을 달성하는 데 필요한 만큼만의 적절한 품질 레벨 및/또는 해상도/필터링을 선택할 수 있다는 것을 인식할 것이다.
예시적이고 비제한적인 실시예에서, 자동 선량 제어(ADC)는 영상 품질에 따라 수행될 수 있고 "mA 보상"에 기초할 수 있다. 이러한 실시예에서, mA 보상은 사용자가 방출기 전류(mA)를 감소시킬 때 시스템이 투사 영상 필터링의 강도를 증가시키는 경우일 수 있다. 이러한 실시예는, 성인 환자의 경우에 특정한 작업에 대해서는 더 적은 방출기 전류로 충분하다고 오퍼레이터가 평가(예를 들어, 결과적인 영상 품질과의 타협을 기꺼이 수락)할 때 그 응용성을 발견할 수 있다. 이러한 실시예에서, 영상 노이즈 레벨이 일정하게 유지되거나 다른 방출기 전류 값으로 부분적으로 보상되거나 감소된 방출기 전류로부터 발생하는 노이즈 증가를 감소시키도록 필터링이 자동적으로 선택된다.
도 9 내지 도 11은 X-선 촬영 장치에서의 자동 선량 제어 방법의 예시적 실시예를 도시하는 플로차트이다.
도 9는 X-선 촬영 장치에서의 자동 노출 제어 방법(200)의 예시적 실시예를 도시한다. 방법(200)은 적어도 하나의 스카우트 영상이 취득되는 202에서 시작한다. 전술된 바와 같이, 적어도 하나의 스카우트 영상의 취득은, 촬영을 위한 일반화된 영역 또는 초기 뷰가 선택된 이후에 발생할 수 있다. 역시 추가적인 실시예에서, 적어도 하나의 스카우트 영상은, 환자의 CBCT 영상, 파노라마 또는 두개골 계측 방사선 영상을 포함한 그러나 이것으로 제한되지 않는, 이전에 취득된 영상일 수 있다. 대안으로서, 또는 추가적으로, 스카우트 영상은, 환자가 전술된 바와 같이 X-선 촬영 장치에 적절하게 위치된 후에 취득될 수 있고, 사용자는 예시적으로 3D X-선 촬영 및 X-선 촬영 장치 상의 시야(FOV) 크기를 선택한다. 그러나, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 202에서 적어도 하나의 스카우트 영상이 취득되기 이전에 다양한 준비 단계들이 취해질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 실시예들에서, 적어도 하나의 스카우트 영상은, 환자 위치결정을 위해 취득된 적어도 하나의 투사 영상, 자동 선량 제어의 특정한 목적을 위해 취득된 적어도 하나의 영상, 또는 촬영 절차의 과정 동안에 취득된 적어도 하나의 영상을 포함한 그러나 이것으로 제한되지 않는, 여기서 설명된 바와 같이 이용될 수 있는 임의의 영상일 수 있다. 따라서, 여기서 개시된 시스템 및 방법은, 영상이 자동 선량 제어 목적에 적합하다면, 초기에 영상을 획득하기 위한 목적과는 독립된 스카우트 영상으로서 다양한 영상들 중 임의의 영상을 이용할 수 있다. 실시예에서, 적어도 하나의 스카우트 영상(들)은, 이용된 파라미터들 중 노출 값이 알려지고 여기서 더 상세하게 개시된 바와 같이 이용될 수 있는 한, 앞서 식별된 노출 파라미터들에 대한 디폴트 값들에서 취득된다. 실시예에서, 취득된 스카우트 영상은 환자를 위치시키고 및/또는 3D 촬영에 대한 개선된 FOV를 선택하는 데 이용될 수 있다.
그 다음, 204에서, 촬영 대상의 또는 촬영 대상의 일부의 적어도 하나의 물리적 특성이, 적어도 하나의 스카우트 영상의 하나 이상의 특성들(예를 들어, 제한없이, 휘도, 콘트라스트, 노이즈 레벨, 및/또는 가시 해부학적 피쳐들) 및 스카우트 영상(들)을 찍는 데 이용된 노출 파라미터들 중 하나 이상에 기초하여 결정된다. 어린이 환자의 머리의 3D 촬영 대 성인 환자의 머리의 3D 촬영간의 비교를 위해, 여기에 설명된 방법의 차이점 및 피쳐를 강조하기 위해 단순히 예시적인 비교 예가 여기서 이용될 것이다. 예시적인 추가 실시예에서, 대상의 적어도 하나의 물리적 특성에 의해 야기될 수 있는 영상 내의 노이즈 레벨에 관한 결정이 이루어진다. 예시적 실시예에서, 204에서 결정된 물리적 특성은, 촬영될 대상의 크기, 밀도 또는 감쇠 중 적어도 하나이다. 성인 환자의 머리의 적어도 하나의 스카우트 영상에 비해, 어린이 환자의 머리는, 적어도 하나의 스카우트 영상이 동일한 노출 파라미터 값에서 취득될 때, 적어도 하나의 스카우트 영상에서 대개 더 작고, 밀도가 더 낮으며, 더 적은 감쇠를 보인다는 것을 인식할 것이다. 전술된 바와 같이, 적어도 하나의 스카우트 영상을 획득하는 데 이용된 노출 파라미터 값들이 알려져 있다면, 스카우트 영상에서 촬영된 대상의 크기, 밀도 또는 감쇠가 204에서 결정될 수 있다.
그 다음, 적어도 하나의 노출 파라미터 값이 206에서 결정된다. 전술된 바와 같이, 노출 파라미터들로서는, 방출기 전압, 방출기 전류, 투사 영상의 개수, 복셀 크기, 재구성 시스템 또는 소프트웨어, 노출 시간, 및/또는 듀티 사이클을 포함한 그러나 이것으로 제한되지 않는 다양한 파라미터들이 포함될 수 있다. 이들 노출 파라미터들 중 하나 이상에 대한 값은, 적어도 부분적으로, 204에서 결정된 물리적 특성으로부터 결정될 수 있다. 예시적 실시예에서, 방출기 전압, 투사 영상의 개수, 및 복셀 크기는, ADC 동작과 연관하여 이용하기 위한 값으로 고정되거나 미리정의될 수 있다. 미리결정되면 이들 노출 파라미터들에 의해, 환자 선량 및 (노이즈 레벨에 의해 정의되는) X-선 영상 품질 양쪽 모두는 206에서의 방출기 전류(mA)의 함수이다. 따라서, 방출기 전류의 값은 적어도 부분적으로 204에서 결정된 물리적 특성에 기초하여 결정될 수 있다. 더 밀도가 높은 촬영 대상은 더 많은 감쇠를 초래하여, X-선 영상의 목적을 달성하기 위해 더 큰 방출기 전류를 요구한다. 따라서, 촬영 대상의 크기, 밀도 또는 감쇠가 증가하면, 적어도 하나의 노출 파라미터에 대한 값이 증가한다.
208에서, 206에서 결정된 적어도 하나의 노출 파라미터 값은 복수의 투사 영상을 취득하는 데 이용된다. 환자의 머리 주변에서 X-선 방출기와 수광기를 증분적으로 회전시키는 한편 X-선 촬영 시스템의 방출기나 기타의 부분들을 노출 파라미터 값에서 동작시키면서 이들 회전된 간격에서 일련의 X-선 투사 영상을 캡처함으로써, 노출 파라미터 값에서 복수의 투사 영상들이 예시적으로 취득된다.
마지막으로, 210에서, 취득된 복수의 투사 영상으로부터 3D 영상이 재구성된다. 3D 영상의 재구성은 다양한 재구성 기술을 이용하여 달성될 수 있다. 예시적 실시예에서, 반복적인 재구성 기술, 예를 들어 초기 재구성에서 시작하여 투사 영상들로부터의 추가 정보에 기초하여 재구성을 반복적으로 정교화하는 대수적 재구성 기술(algebraic reconstruction technique, ART)이 이용될 수 있다. 추가 실시예에서, 비-반복적 재구성 기술, 예를 들어, 필터링된 역-투사(filtered back projection, FBP)가 이용될 수 있다. 전술된 방법(200)의 실시예들 뿐만 아니라 여기서 더 상세하게 설명되는 방법들(300 및 400)의 예시적 실시예들은, 여기서 개시된 각각의 단계없이 수행되거나, 본 개시내용의 범위 내에 있으면서 이들 도면들의 특정한 플로차트에 도시되지 않은 추가 단계들과 함께 수행될 수도 있다는 것을 인식해야 한다. 역시 추가적인 실시예는 여기서 개시된 동작들 및 기능들을 본 개시내용의 범위 내에 있으면서 대안적 순서로 수행할 수 있다.
도 10은 X-선 촬영 장치에서의 자동 선량 제어 방법(300)의 추가적인 예시적 실시예의 플로차트이다. 더 구체적으로는, 방법(300)의 예시적 실시예는 사용자가 자동 선량 제어 피쳐를 더 정교하게 하는 데 이용되는 사용자 입력을 요구받거나 제공하는 한 실시예를 도시한다.
방법(200)과 관련하여 전술된 바와 유사하게, 방법(300)은 302에서 적어도 하나의 스카우트 영상의 취득으로 시작한다. 적어도 하나의 스카우트 영상이 302에서 취득된 후에, 일부 선택사항적인 실시예들은 도 6 및 도 8에 관해 전술된 시야(FOV)의 선택을 수신할 수 있다. 방법(300)을 계속하면, 304에서, 적어도 하나의 스카우트 영상, 특히, 적어도 하나의 스카우트 영상 내의 선택된 시야를 분석함으로써 적어도 하나의 물리적 특성 값이 결정된다. 방법(200)과 관련하여 앞서 언급된 바와 같이, 적어도 하나의 물리적 특성은, 대상 크기, 밀도 또는 감쇠에 대한 값을 포함하는 스카우트 영상으로부터 결정될 수 있으며, 304에서의 이러한 물리적 특성 값의 결정은, 적어도 하나의 스카우트 영상에서 경험된 감쇠량을 예시적으로 결정하는 데 이용될 수 있는 디폴트 또는 알려진 노출 파라미터 값에서 적어도 하나의 스카우트 영상이 취득되는 실시예들에서 가능해질 수 있다. 추가 실시예에서, 환자 위치결정 및 ADC 계산을 위해 별도의 스카우트 영상이 이용된다. 단순히 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 특정 각도로부터의 추가적인 스카우트 영상 또는 스카우트 영상들이 여기서 더 상세하게 개시되는 감쇠 계산에 필요할 수 있다.
304에서 물리적 특성을 결정하는 실시예에서, 적어도 하나의 스카우트 영상으로부터 요구되는 스카우트 영상의 수는 촬영되는 특정한 응용의 물리적 구조 또는 구조들에 의존할 수 있다. 실시예에서, 스카우트 영상이 촬영될 전체 대상을 커버하고 대상 감쇠의 신뢰성있는 추정이 이루어질 수 있도록 충분한 수의 스카우트 영상이 분석된다. 예시적 실시예에서, 결정된 물리적 특성은 평균 노이즈 레벨(예를 들어, 픽셀 표준 편차 값) 또는 평균 밀도(예를 들어, 픽셀 평균값)일 수 있다. 실시예에서, 적어도 하나의 스카우트 영상이 알려진 또는 기준의 노출 파라미터 값에서 취득된다면, 304에서의 물리적 특성의 결정이 가능해진다. 예시적 실시예에서, 적어도 하나의 스카우트 영상은, 알려진 기준 대상 크기의 재구성된 체적 내의 알려진 노이즈 레벨을 산출하도록 선택되는 기준 방출기 전류에서 취득된다. 이 기준 방출기 전류 및 결과적 노이즈 레벨과 비교하여, 여기서 상세히 설명된 결정된 더 낮은 방출기 전류는 더 노이즈가 많은 재구성 영상을 초래하고 더 높은 방출기 전류는 노이즈가 더 적은 재구성된 영상으로 이어질 것이다. 유사하게, 실시예들에서 더 상세하게 설명된 노출 파라미터들의 결정은, 재구성된 영상 품질(예를 들어, 노이즈 레벨)과, 스카우트 영상의 노이즈 레벨을 포함할 수 있는 스카우트 영상으로부터 304에서 결정된 적어도 하나의 물리적 특성 사이의 관계를 설정하는 것에 의존한다. 적어도 하나의 스카우트 영상을 취득하는 데 이용된 방출기 전류가 상이한 환자들 사이의 스카우트 영상들에 걸쳐 일정하다면, 촬영될 대상의 크기, 밀도 및 감쇠는 나중에 취득된 투사 영상과 재구성된 3D 영상의 품질에서 중요한 인자이다. 복수의 스카우트 영상이 이용되는 실시예에서, 방출기 전류, 방출기 전압, 시야 크기 및 영상 해상도를 포함한, 복수의 스카우트 영상에 걸쳐 일정하게 유지된 더 많은 노출 파라미터 값들은, 물리적 특성의 결정을 더욱 직접적이게 하고 그에 따라 물리적 특성의 결정을 내리기 위해 캘리브레이션 및/또는 보상이 덜 필요하다.
306에서, 원하는 영상 품질의 사용자 입력이 수신된다. 앞서 언급된 바와 같이, 여기서 개시된 소정 실시예들의 하나의 잠재적 이점은 적절한 촬영 노출 파라미터 값을 선택하기 위해 기술적 지식 및 경험에 대한 사용자 의존성을 감소시키는 것이다. 따라서, 한 실시예에서, 도 6의 사용자 인터페이스에 도시된 바와 같이, 사용자는, 3D 재구성을 이용하기 위한 목적 및/또는 영상 품질 요구에 따라, 원하는 저, 중 또는 고품질 3D 재구성의 선택을 입력한다. 일부 실시예에서, 영상 품질은, 복수의 투사 영상들 또는 결과적인 3D 재구성에서의 허용가능한 노이즈 레벨을 완전히 또는 부분적으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 306에서의 원하는 품질의 사용자 입력은, 사용자가 수용할 수 있는 고, 중, 저 레벨의 노이즈, 또는 특정한 신호 대 노이즈 비율의 선택을 포함할 수 있다.
308에서, 적어도 하나의 노출 파라미터 값이 결정된다. 적어도 하나의 노출 파라미터 값은 308에서 다양한 방식으로 결정될 수 있다. 한 실시예에서, 노출 파라미터 값은, 미리결정된 허용가능한 노이즈 레벨을 갖는 투사 영상 또는 재구성 3D 영상을 생성하기 위하여, 304에서 결정된 총 감쇠의 결정된 물리적 특성 및 뷰 필드 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 원하는 품질의 사용자 입력/선택은 허용가능한 노이즈 레벨을 정의하는 데 이용된다. 이 실시예는, 자동으로 결정된 적어도 하나의 노출 파라미터 값에 대한 추가적인 제어를 사용자에게 제공한다. 예시적 실시예에서, 적어도 하나의 노출 파라미터 값은 방출기 전류이다. 예시적인 선택사항적 실시예에서, 310에서, 원하는 해상도의 사용자 입력이 수신된다. 재구성된 영상에서의 노이즈 레벨은 노이즈 감소 소프트웨어 필터링의 이용에 의해 영향을 받을 수 있다. 노이즈 감소 소프트웨어 필터링은 재구성된 영상을 "부드럽게(soften)"또는 블러링(blur)하고 그에 따라 픽셀 값들에 걸친 평균화에 의해 해상도를 감소시킨다. 픽셀들간 차이의 크기, 및 그에 따른 영상의 전체 노이즈를 줄임으로써, 노이즈 감소 소프트웨어 필터링은, 통상적으로 해상도를 감소시키지만, 감소된 방출기 전류 및 환자 선량에 의해 동일한 수준의 노이즈의 달성을 가능하게 한다. 따라서, 310에서 원하는 해상도를 입력함으로써 사용자가 감소된 해상도가 허용가능하다는 것을 나타낸다면, 방출기 전류 및 전체 환자 선량은, 물리적 특성 및 원하는 영상 품질만으로 결정된 것보다 더 감소될 수 있다.
예시적 실시예들에서, 원하는 해상도의 사용자 입력은, 고해상도, 정상 해상도, 또는 저해상도의 사용자 선택일 수 있다. 이러한 실시예들의 맥락에서의 해상도는 노이즈 감소 소프트웨어 필터링에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에, 추가 실시예에서, 원하는 해상도의 사용자 입력은, 예를 들어 도 6의 사용자 입력 제어에서 예시적으로 도시된 바와 같이, 노이즈 감소 소프트웨어 필터링을 이용할지 여부의 표시일 수 있다. 역시 추가적인 실시예에서, 소프트웨어 필터링의 저, 중 또는 고 레벨의 사용자 입력도 역시 수신될 수 있다.
원하는 해상도의 사용자 입력이 310에서 수신된 후에, 적절한 노이즈 필터링이 결정된다. 예시적으로, 앞서 개시된 바와 같이, 저, 중 및 고 레벨의 노이즈 감소 소프트웨어 필터링이 이용가능할 수 있고, 이들 옵션 중 하나 이상이 사용자에 의해 선택될 수 있다. 추가 실시예에서, 304에서 결정되는 측정된 총 감쇠가 적절한 노이즈 필터링을 자동으로 결정하는 데 이용될 수 있다. 대부분의 경우, 재구성 영상은, 더 강한 투사 영상 노이즈 감소 소프트웨어 필터링에 의해, 저 레벨의 노이즈 감소 소프트웨어 필터링에 의한 것보다 더 많이 블러링될 것이다. 더 강한 노이즈 필터링은 또한 노이즈 레벨을 감소시키는 데 있어서 가장 큰 영향을 줄 것이다. 따라서, 대부분의 경우, 더 낮은 총 감쇠(예를 들어, 어린이의 머리로부터)는 더 낮은 노이즈 감소 소프트웨어 필터링의 선택을 야기하는 반면, 총 감쇠가 더 많은 영상(예를 들어, 성인 머리의 영상)은 유사한 영상 노출 값을 달성하기 위해 더 높은 레벨의 노이즈 제거 소프트웨어 필터링을 동반하여 처리될 수 있다.
도 12는 영상 품질의 사용자 입력 선택을 수신하도록 구성된 그래픽 사용자 인터페이스(150)의 일부의 단지 예시적인 실시예를 도시한다. 예시적 실시예에서, GUI(150)는 도 6에 관하여 전술된 원하는 영상 품질 GUI(120)에 대한 추가 실시예이다. GUI(150)에서, 예시적인 5개의 옵션이 실제 촬영 파라미터 값의 "기술적인" 용어보다는 "효과적인" 용어로 사용자에게 프리젠팅된다. 이들 옵션들은, "최소 노이즈, 높은 상세정보"(152), "감소된 선량, 높은 상세정보"(154), "표준 영상 품질"(156), "최소 노이즈, 감소된 상세정보"(158) 및 "감소된 선량, 감소된 상세정보"(160)를 포함한다. 한 실시예에서, 상기에서 제시된 5가지 옵션은, 전술된 바와 같이, 선량의 내림차순 및 영상 필터링의 오름차순을 나타낸다. 옵션들(152 및 154)은 더 낮은 노이즈 필터링을 제공하여 "높은 상세정보" 표시로 이어지는 반면, 옵션들(158 및 160)은 "감소된 상세정보"로 표시된 증가된 노이즈 필터링을 제공한다. 비교적으로, 옵션들(152 및 158)은 옵션들(154 및 160)보다 각각 더 높은 방출기 전류("최소 노이즈")를 이용한다("감소된 선량"). "표준 영상 품질" 옵션(156)은 선량과 상세정보 사이의 균형을 나타낸다.
다시 도 10을 참조하면, 노이즈 감소 소프트웨어 필터링이 이용되는 실시예에서, 앞서 언급된 바와 같이, 시스템은 방출기 전류를 채용할 수 있어서, 그 결과, 환자 선량이 더 낮아진다. 따라서, 308에서의 실시예에서 노이즈 감소 소프트웨어 필터링의 이용 및 강도가 더 이용되어 적어도 하나의 노출 파라미터 값을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 노출 파라미터 값은, 312에서, 예시적으로 그래픽 디스플레이 상에, 추가적인 예시로서 GUI(77)에서, 308에서 결정되고 그 후 촬영 장치에 의해 이용되는 실제 수치로서 프리젠팅될 수 있다. 대안적 실시예에서, 노출 파라미터 값은 상대적인 용어로 사용자에게 표시될 수 있다. 비-제한적인 예에서, 노출 파라미터가 방출기 전류이면, 투사 영상의 취득에 이용하기 위해 낮은, 중간 또는 높은 방출기 전류가 결정되었는지를 나타내는 정보가 사용자에게 프리젠팅될 수 있다.
일부 실시예에서, 다음으로 314에서, 결정된 적어도 하나의 노출 파라미터 값 및 결정된 노이즈 감소 소프트웨어 필터링이, 있는 경우, 확정을 위해 사용자에게 프리젠팅된다. 일부 실시예에서, 결정된 노출 파라미터 값 및/또는 노이즈 감소 소프트웨어 필터링의 이용을 사용자에게 프리젠팅하는 것이 바람직할 수 있다. 이것은, 선량 제어를 달성하기 위한 이러한 기능의 이용을 확인받을 기회를 사용자에게 제공할 뿐만 아니라, 시간이 지남에 따라 노이즈 감소 소프트웨어 필터링 선택 및 현재의 물리적 특성의 환자에 대한 원하는 영상 품질 및/또는 원하는 해상도의 사용자 입력을 달성하는 노출 파라미터 값들에 대해 사용자가 더 많이 경험하게 될 수 있도록 사용자를 교육하는 역할을 할 수 있다.
316에서, 촬영 장치는 결정된 적어도 하나의 노출 파라미터를 이용하여 복수의 투사 영상을 취득하도록 동작된다. 예시적 실시예에서, 적어도 하나의 노출 파라미터는 방출기 전류이고, 촬영 장치는 복수의 투사 영상을 취득하기 위하여 방출기 전류에 대해 결정된 값으로 방출기를 동작시킨다.
이용을 위해 노이즈 감소 소프트웨어 필터링이 결정되는 실시예들에서, 318에서, 결정된 노이즈 필터가 이용되어 투사 영상을 필터링한다. 전술된 바와 같이, 투사 영상의 필터링은 취득된 영상에 걸쳐 픽셀 값들을 평균화하거나 평활화하여, 통상적으로 해상도를 감소시키지만 노이즈 레벨을 개선시킨다. 마지막으로, 320에서, 복수의 투사 영상들로부터 3D 영상이 재구성된다. 전술된 바와 같이, 도 9와 관련하여, 다양한 3D 영상 재구성 기술이 이용가능하며, 방법(300)의 예시적 실시예들에서 이용될 수 있다.
추가적인 예시적 실시예에서, 적어도 하나의 스카우트 영상이 302에서 취득된 후에, 전술된 바와 같이, 타겟 체적의 그레이 값(gray value)들에 대해 대략적인 추정이 이루어질 수 있다. 그레이 값들은 투사 영상의 실제 취득 이전에 스카우트 영상을 역-투사(back-projection)함으로써 추정될 수 있다. 역시 또 다른 추가 실시예에서, 스카우트 영상은 역-투사되기 이전에 먼저 다운-샘플링(및/또는 평균화)될 수 있다. 역시 또 다른 추가 실시예에서, 스카우트 영상 및/또는 역-투사된 영상은 처리(예를 들어, 다운-샘플링 및/또는 평균화)될 수 있다. 그 다음, 그레이 값들의 최소값, 최대값, 차이, 평균값 또는 중간값 추정 등의 2차 추정치가 역-투사된 스카우트 영상들로부터 계산될 수 있다. 그레이 값들의 2차 추정치는 308에서 이용되어, 투사 영상의 실제 취득에 이용되는 적어도 하나의 촬영 파라미터(예를 들어, 방출기 전류(mA), 영상 수 또는 KVS) 및/또는 영상 처리 파라미터(예를 들어, 전처리 필터, MAR)를 결정한다. 실시예에서, 322로부터의 그레이 값들의 이러한 추정치는, 결정된 물리적 특성으로서, 또는 308에서 적어도 하나의 촬영 파라미터의 결정에 이용되는 독립된 값으로서 이용될 수 있다.
도 11은 X-선 촬영 장치에서의 자동 선량 제어 방법(400)의 예시적 실시예의 플로차트이다. 방법(400)의 부분들은 특히 방법들(200 및 300)에 관하여 전술된 것들과 유사하다는 점에 유의한다. 일반적으로, 방법(400)은 스카우트 영상이 복수의 투사 영상을 캡처하는 촬영 절차 동안에 취득되는 방법의 예시적 실시예를 개시한다. 이러한 맥락에서, 스카우트 영상은 3D 재구성에 이용될 수 있는 촬영 절차 동안 취득된 투사 영상일 수 있다. 일부 비-제한적인 실시예들에서, 자동 선량 제어 방법은 촬영 절차 동안에 수행될 수 있고, 일부 비-제한적인 실시예에서는, 자동 선량 제어 방법은 촬영 절차 시작시 수행되는 자동 선량 제어와는 별개의 촬영 절차 내의 다른 시간들에서 또는 이에 추가하여 수행될 수 있다. 방법(400)에서, 원하는 영상 품질의 사용자 입력이 402에서 수신된다. 원하는 영상 품질의 이러한 사용자 입력은, 도 6과 관련하여 설명되고 도 10과 관련하여 더 상세하게 설명되는 바와 같이 GUI를 통해 예시적으로 수신될 수 있다. 또한, 404에서, 방법(400)의 일부 실시예는 도 10과 관련하여 전술된 바와 같이 원하는 해상도의 사용자 입력을 더 수신할 수 있다. 원하는 영상 품질 및/또는 원하는 해상도의 사용자 입력이 수신된 후에, 3D 촬영 절차가 406에서 시작된다. 3D 촬영 절차는 복수의 투사 영상의 취득을 포함한다. 여기서의 방법(400)과 관련하여 설명되는 바와 같이, 예시적 실시예에서, 복수의 투사 영상은 2개 부분으로 취득된다. 408에서, 촬영 장치는 복수의 투사 영상의 제1 부분으로서 적어도 하나의 스카우트 영상을 취득한다. 적어도 하나의 스카우트 영상은, 촬영 대상의 물리적 특성을 나타내는 데 적합한 촬영 대상(예를 들어, 환자의 머리)에 대한 소정 각도에서 취득된다. 실시예에서, 2개 이상의 스카우트 영상이 취득되고, 추가 실시예에서, 취득된 스카우트 영상들 중 적어도 2개는 일반적으로 서로 직교한다.
복수의 투사 영상들의 제1 부분으로서 취득된 적어도 하나의 스카우트 영상은 촬영 대상의 적어도 하나의 물리적 특성을 결정하기 위해 410에서 분석된다. 전술된 바와 같이, 적어도 하나의 물리적 특성은 촬영 대상의 크기, 밀도 및/또는 감쇠일 수 있다. 410에서의 적어도 하나의 물리적 특성의 결정은 알려진 노출 파라미터 값들에서 408에서 취득되는 적어도 하나의 스카우트 영상에 의해 가능하게 되고, 예를 들어, 실제 스카우트 영상(들)을 알려진 물리적 특성을 갖는 대상으로부터의 예상된 영상 결과와 비교함으로써, 알려진 노출 파라미터들의 캘리브레이션에 의해 더욱 용이하게 될 수 있다. 이러한 캘리브레이션 및 관계는 실험적으로 결정되거나 모델링되어, 컴퓨터 프로세서에 또는 컴퓨터 프로세서에 통신가능하게 접속된 메모리에 저장될 수 있다.
410에서 적어도 하나의 물리적 특성이 결정되고 나면, 412에서 적어도 하나의 노출 파라미터 값이 결정될 수 있다. 적어도 하나의 물리적 특성으로부터의 적어도 하나의 노출 파라미터 값의 결정은 위에서 설명되었다. 실시예들에서, 적어도 하나의 노출 파라미터 값은, 적어도 하나의 물리적 특성으로부터만, 또는 실시예들에서 402에서 수신된 원하는 영상 품질의 사용자 입력을 포함할 수 있는 추가 정보와 함께 결정될 수 있다. 역시 추가적인 실시예에서, 원하는 해상도의 사용자 입력이 404에서 수신되었다면, 414에서 원하는 해상도의 사용자 입력을 달성할 노이즈 필터링의 레벨이 결정된다. 전술된 바와 같이, 노이즈 필터링이 이용된다면, 이것은 환자 선량의 감소를 더 가능하게 할 수 있고, 따라서, 412에서 노이즈 필터링이 이용되지 않은 경우보다 적은 노출 파라미터 값의 결정을 야기할 수 있다.
적어도 하나의 노출 파라미터 값이 412에서 결정된 후에, 제어 회로는 적어도 하나의 노출 파라미터를 412에서 결정된 값으로 조정하도록 촬영 장치를 동작시킨다. 416에서 적어도 하나의 노출 파라미터 값을 조정한 후에, 촬영 장치는 418에서 복수의 투사 영상의 제2 부분을 취득하도록 동작한다. 복수의 투사 영상의 제2 부분은 3D 재구성에서 이용될 복수의 투사 영상의 취득을 완료한다. 실시예에서, 비록 복수의 투사 영상의 제1 부분이, 선택사항으로서, 비교적 작은 수일 수 있지만, 조정된 적어도 하나의 노출 파라미터 값으로 취득된 복수의 투사 영상의 제2 부분은, 예시적 실시예에서, 100개 이상의 영상일 수도 있다.
(예를 들어, 사용자에 의해) 노이즈 필터링이 선택되는 실시예에서, 투사 영상에서의 노이즈 레벨을 개선하고 결과적인 3D 재구성에서의 노이즈 레벨을 개선하기 위하여 420에서 복수의 투사 영상이 필터링된다. 마지막으로, 복수의 투사 영상이 필터링되는지의 여부와 관계없이, 예시적으로 공지된 재구성 기술에 의해 복수의 투사 영상으로부터 3D 영상이 422에서 생성된다.
본 기술 분야에서 통상의 기술자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 따라서 본 개시내용은 대상을 통해 X-선을 방출하는 방출기 및 X-선을 수신하는 수광기를 갖는 촬영 장치를 포함하는 X-선 촬영 시스템의 예를 제공하며, 제어 회로는 방출기를 제어하고 수광기에 의해 수신된 X-선을 처리하여 대상의 X-선 영상을 생성한다. 촬영 장치 및 제어 회로의 특정 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 이러한 예들은 제한적이지 않으며, 본 개시내용의 개념들은 상이한 제어 회로 구성들을 갖는 다른 타입의 촬영 장치에 적용가능하다. 여기서 논의된 예들에서, 제어 회로는 적어도 하나의 노출 파라미터 값을 결정한다. 일부 실시예에서, 이것은, 원하는 품질의 사용자 선택 및 적어도 하나의 스카우트 영상의 분석에 기초한 물리적 특성을 통해 달성된다. 추가적인 예시적 실시예에서, 이것은 촬영 절차 동안 수행될 수 있다.
본 발명자들은 환자에 대한 과도한 X-선 노출을 회피하면서 원하는 영상 품질을 달성하기 위해 X-선 노출 파라미터 값의 선택은 종종 상당한 오퍼레이터 경험을 요구할 수 있다는 것을 관찰했다. 특정한 타입의 X-선 촬영을 자주 수행하지 않는 오퍼레이터는 이러한 오퍼레이터 경험이 없을 수 있다. 불필요하게 높은 방출기 전류 선택은 환자 선량을 증가시키는 한편, 과도하게 낮은 방출기 전류 선택은 불충분한 영상 품질(예를 들어, 과도한 영상 노이즈)을 초래할 수 있다. 또한, 영상 품질이 불충분하다면, 오퍼레이터는 추가적인 영상 촬영 세션을 수행할 필요가 있어서, 추가적인 환자 선량을 초래할 수 있다. 여기서 개시된 시스템 및 방법의 소정 실시예들은, 적어도 하나의 스카우트 영상으로부터 결정된 적어도 하나의 물리적 특성에 기초하여 적어도 하나의 최적 노출 파라미터 값을 자동으로 계산하는 자동 선량 제어(ADC)를 수행할 수 있다. 실시예에서, 이 시스템 및 방법은 적어도 하나의 노출 값과 관련하여 최적 레벨의 노이즈 필터링을 결정할 수 있으며, 이것은 환자 선량을 추가로 감소시킬 수 있다.
도면들에 제공된 기능 블록도, 동작 시퀀스, 및 흐름도는 본 개시내용의 신규한 양태들을 수행하기 위한 예시적 아키텍처, 환경, 및 방법론을 나타낸다. 설명의 간소화를 위해, 여기에 포함된 방법론은 기능도, 동작 시퀀스, 또는 흐름도의 형태일 수 있고, 일련의 단계들로서 설명될 수 있지만, 일부 단계들은 여기서 도시되고 설명된 것과 다른 순서로 및/또는 다른 단계들과 동시에 발생할 수 있기 때문에, 이 방법론은 단계들의 순서에 의해 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 기술분야의 통상의 기술자라면 소정 방법론은 상태도와 같은 일련의 상관된 상태들과 이벤트들로서도 역시 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 게다가, 일부 구현에서, 예시된 동작들 및 단계들의 모두가 요구되는 것은 아니다.
이 기재된 설명은, 본 발명을 개시하기 위해, 또한, 본 기술분야의 통상의 기술자가 본 발명을 실시 및 이용할 수 있게 하기 위해, 최상의 모드를 포함한 예들을 이용한다. 본 발명의 특허가능한 범위는 청구항들에 의해 정의되며 본 기술분야의 통상의 기술자에게 발생할 수 있는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은, 청구항들의 자구(literal language)와 상이하지 않은 요소를 갖거나, 균등한 요소를 가진다면, 청구항들의 범위 내에 드는 것이다.

Claims (20)

  1. 3차원 X-선 촬영에서 선량 제어의 방법으로서,
    X-선 방출기 및 X-선 수광기로 대상의 적어도 하나의 영상을 취득하는 단계;
    적어도 하나의 컴퓨터 프로세서로 상기 적어도 하나의 영상으로부터 상기 대상의 적어도 하나의 물리적 특성을 결정하는 단계;
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서로 상기 대상의 상기 적어도 하나의 물리적 특성에 기초하여 적어도 하나의 촬영 파라미터 값을 결정하는 단계;
    적어도 하나의 촬영 파라미터 값을 이용하여 상기 X-선 방출기 및 상기 X-선 수광기로 상기 대상의 복수의 투사 영상을 취득하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서로 상기 복수의 투사 영상으로부터 3차원 X-선 영상을 재구성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 촬영 파라미터 값은 방출기 전류를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 물리적 특성은 상기 대상의 크기와 상기 대상의 감쇠 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 영상은, 미리결정된 촬영 파라미터, 미리결정된 시야(field of view, FOV) 크기, 및 미리결정된 해상도 중 적어도 하나에서 취득된 복수의 영상을 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 영상 품질의 사용자 입력을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서에 의해 상기 영상 품질의 사용자 입력에 기초하여 적어도 하나의 노출 파라미터가 더 결정되는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    영상 해상도의 사용자 입력을 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서로 상기 수신된 영상 해상도의 사용자 입력에 기초하여 노이즈 필터를 선택하는 단계; 및
    상기 취득된 복수의 투사 영상으로부터 상기 3차원 X-선 영상을 재구성하기 이전에 상기 노이즈 필터로 상기 복수의 투사 영상을 필터링하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 선택된 노이즈 필터에 기초하여 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서에 의해 적어도 하나의 노출 파라미터 값이 더 결정되는, 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 물리적 특성은 감쇠를 포함하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 영상은 초기 방출기 전류에서 취득되고, 상기 방법은,
    3차원 촬영 절차를 개시하여 복수의 절차 영상(procedure image)을 캡처하는 단계 ―상기 적어도 하나의 영상은 복수의 영상의 제1 부분을 포함하고 상기 복수의 투사 영상은 상기 복수의 절차 영상의 제2 부분임―; 및
    상기 촬영 파라미터 값을 상기 프로세서에 의해 결정된 방출기 전류 값으로 조정하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 복수의 투사 영상은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 결정된 방출기 전류 값에서 취득되고, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 복수의 절차 영상으로부터 3차원 X-선 영상을 재구성하는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 영상으로부터 타겟 체적의 적어도 하나의 그레이 값(gray value)을 추정하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 그레이 값에 기초하여 적어도 하나의 촬영 파라미터가 더 결정되는, 방법.
  11. 3차원 X-선 촬영에서 노출 제어의 방법으로서,
    X-선 방출기 및 X-선 수광기로 대상의 적어도 하나의 영상을 취득하는 단계 ―상기 X-선 방출기는 초기 촬영 파라미터 값에서 동작함―;
    적어도 하나의 컴퓨터 프로세서로 상기 적어도 하나의 영상으로부터 상기 대상의 적어도 하나의 물리적 특성을 결정하는 단계;
    영상 품질의 사용자 입력을 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서로, 상기 대상의 상기 결정된 적어도 하나의 물리적 특성 및 상기 영상 품질의 사용자 입력에 적어도 기초하여 새로운 방출기 전류 값을 결정하는 단계;
    상기 X-선 방출기 및 상기 X-선 수광기로, 상기 새로운 촬영 파라미터 값에서 동작하는 상기 X-선 방출기를 이용하여 상기 대상의 복수의 투사 영상을 취득하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서로, 상기 캡처된 복수의 투사 영상으로부터 3차원 X-선 영상을 재구성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 초기 촬영 파라미터 값은 초기 방출기 전류이고 상기 새로운 촬영 파라미터 값은 새로운 방출기 전류인, 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    영상 해상도의 사용자 입력을 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서로 상기 수신된 영상 해상도의 사용자 입력에 기초하여 노이즈 필터를 선택하는 단계; 및
    상기 취득된 복수의 투사 영상으로부터 상기 3차원 X-선 영상을 재구성하기 이전에 상기 노이즈 필터로 상기 복수의 투사 영상을 필터링하는 단계
    를 더 포함하고,
    적어도 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 선택된 상기 노이즈 필터에 적어도 기초하여, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서에 의해 새로운 촬영 파라미터 값이 더 결정되는, 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 물리적 특성은 상기 대상의 감쇠를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 영상은, 미리결정된 시야(FOV) 크기 및 미리결정된 해상도에서 취득되는, 방법.
  16. X-선 촬영 시스템으로서,
    X-선을 생성하고 상기 X-선을 대상을 향해 지향시키도록 구성된 X-선 방출기;
    상기 X-선 방출기로부터 X-선을 수광하도록 구성된 X-선 수광기 ― 상기 X-선 방출기와 상기 X-선 수광기는 상기 대상의 적어도 하나의 영상을 취득하도록 구성됨 ―; 및
    상기 X-선 방출기와 상기 X-선 수광기에 통신가능하게 접속된 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서 ― 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서는 상기 적어도 하나의 영상으로부터 상기 대상의 물리적 특성을 결정하고 적어도 상기 물리적 특성에 기초하여 촬영 파라미터 값을 결정하도록 구성됨 ―
    를 포함하고,
    상기 X-선 방출기와 상기 X-선 수광기는 또한, 상기 촬영 파라미터 값을 이용하여 상기 대상의 복수의 투사 영상을 취득하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서는 또한, 상기 캡처된 복수의 투사 영상으로부터 3차원 X-선 영상을 재구성하도록 구성된, X-선 촬영 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 촬영 파라미터 값은 방출기 전류인, X-선 촬영 시스템.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서에 통신가능하게 접속되고 영상 품질의 사용자 입력을 수신하도록 구성된 입력 디바이스를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로세서는 또한, 적어도 상기 영상 품질의 사용자 입력에 기초하여 상기 촬영 파라미터 값을 결정하도록 구성된, X-선 촬영 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 입력 디바이스는 또한 영상 해상도의 사용자 입력을 수신하도록 구성되고 상기 컴퓨터 프로세서는 또한 상기 수신된 영상 해상도의 사용자 입력에 기초하여 노이즈 필터를 선택하고 상기 취득된 복수의 투사 영상으로부터 3차원 X-선 영상을 재구성하기 이전에 상기 노이즈 필터로 상기 복수의 투사 영상을 필터링하도록 구성된, X-선 촬영 시스템.
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 물리적 특성은 상기 대상의 감쇠를 포함하고, 상기 적어도 하나의 영상은, 미리결정된 시야(FOV) 크기 및 미리결정된 해상도에서 취득되는, X-선 촬영 시스템.
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