KR20180124019A - 방사선 단층촬영 이미징 시스템 및 이를 제어하기 위한 프로그램 - Google Patents

방사선 단층촬영 이미징 시스템 및 이를 제어하기 위한 프로그램 Download PDF

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모토키 와타나베
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

X선 CT 시스템은, 기준 방출 조건을 내부에 저장하기 위한 저장 장치―기준 방출 조건은 피사체의 필요한 기준 폭 및 필요한 기준 체고 중 적어도 하나를 가정하여 정의되고 피사체의 X선 흡수도를 고려하여 정의됨―와, 카메라와, 피사체의 폭 및 체고를 검출하기 위한 거리 센서와, 검출된 피사체의 폭과 기준 폭 사이의 차이, 및 광학 센서에 의해 검출된 피사체의 체고와 기준 체고 사이의 차이 중 적어도 하나에 따라 기준 방출 조건을 수정한 이후에 이미징에서 X선 튜브에 의해 방출되는 X선에 대한 방출 조건을 설정하기 위한 방출 조건 설정부(76)를 포함한다.

Description

방사선 단층촬영 이미징 시스템 및 이를 제어하기 위한 프로그램
본 발명은 피사체(subject)의 폭 및 체고(body depth) 중 적어도 하나에 기초하여 피사체에 방사선을 방출하기 위한 조건을 설정하기 위한, 방사선 단층촬영 이미징 시스템 및 이를 제어하기 위한 프로그램에 관한 것이다.
방사선 단층촬영 이미징 장치에 제공되는 기능은 자동 노출 제어 메커니즘을 포함한다. 자동 노출 제어 메커니즘은 사전에 획득된 피사체의 방사선 흡수선량의 분포를 나타내는 데이터에 기초하여 피사체로 방출되는 방사선의 출력을 자동으로 제어하여 방사선 흡수선량이 보다 많은 위치에 대해서는 출력이 증가하게 하고 방사선 흡수선량이 보다 적은 위치에 대해서는 출력이 감소하게 한다.
이제 자동 노출 제어 메커니즘을 보다 자세히 설명할 것이다. 먼저, 낮은 방사선량이 피사체로 방출되는 예비 스캔, 즉, 스카우트 스캔(scout scan)이 수행된다. 그 다음, 스카우트 스캔에서 획득된 투사 데이터로부터, 피사체의 신체 축(body axis) 방향으로 각 위치에 대해, 투사 데이터의 프로파일의 면적, 피사체의 신체 축을 가로지르는 단면을 타원형으로 근사함으로써 획득된 타원율(ellipticity), 방사선 감소율(radiation decrement) 등이 결정된다. 그 후, 잡음량이 복원된 이미지에 걸쳐 일정하도록, 방출된 방사선의 출력, 예컨대, 방사선 튜브에 대한 튜브 전류 값이 면적, 타원율, 감소율 등에 대한 정보에 기초하여 피사체의 신체 축 방향의 각 위치에 대해 설정된다(특허문헌 1 참조). 그 다음에 주요 스캔이 설정된 출력으로 수행된다.
일본 특허 출원 공개 번호 2001-043993
그러나, 상술된 주요 스캔과 별개로 스카우트 스캔을 수행할 필요가 있기 때문에, 보다 향상된 스루풋(throughput)이 요망된다. 특히, 스카우트 스캔은 두 번 수행되는데, 한번은 피사체의 바로 위에서부터이고, 다른 한번은 피사체의 측면으로부터이다. 구체적으로는, 0도 위치에 놓인 방사선 튜브로부터 방사선을 방출시키면서 피사체를 운반하는 테이블을 이동시킴으로써 제1 스카우트 스캔이 수행되고, 그 다음에, 테이블이 원위치로 다시 돌아가며, 그 후 90도 위치에 놓인 방사선 튜브로부터 방사선을 방출시키면서 다시 피사체를 운반하는 테이블을 이동시킴으로써 제2 스카우트 스캔이 수행된다. 따라서, 보다 향상된 스루풋이 요망된다.
또한, 스카우트 스캔이 수행되어야 한다는 사실에 따라 피사체에 대한 방사선 피폭선량이 증가한다. 이러한 상황으로부터, 스카우트 스캔을 수행하지 않으면서 자동 노출 제어 메커니즘에서 방사선 방출에 대한 조건을 설정하는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 스카우트 스캔이 수행될 때 달성될 수 있는 정도와 비슷한 적합도로 스카우트 스캔을 수행하지 않고 방사선 방출에 대한 적절한 조건을 설정하는 것, 즉 재구성된 이미지에서의 잡음 양이 요구된 잡음 양을 충족시키는 방사선 방출에 대한 조건을 설정하는 것이 또한 바람직하다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 방사선 단층촬영 이미징 시스템으로서, 방사선을 피사체로 방출하기 위한 방사선 튜브와, 방사선 튜브에 의해 방출되는 방사선에 대한 기준 방출 조건을 내부에 저장하기 위한 저장 장치―기준 방출 조건은 피사체의 필요한 기준 폭 및 필요한 기준 체고(body depth) 중 적어도 하나를 가정하여 정의되고 피사체의 방사선의 흡수도를 고려하여 정의됨―와, 피사체의 폭 및 체고 중 적어도 하나를 검출하기 위한 광학 센서와, 광학 센서에 의해 검출되는 피사체의 폭과 기준 폭 사이의 차이, 및 광학 센서에 의해 검출되는 피사체의 체고와 기준 체고 사이의 차이 중 적어도 하나에 따라 기준 방출 조건을 수정한 이후에 이미징에서 방사선 튜브에 의해 방출되는 방사선에 대한 방출 조건을 설정하기 위한 방출 조건 설정부를 포함한다.
전술한 양태에서 본 발명에 따르면, 기준 방출 조건은 광학 센서에 의해 검출된 피사체의 폭과 기준 폭 사이의 차이 및 광학 센서에 의해 검출된 피사체의 체고와 이미징에서의 방사선 방출에 대한 조건을 설정하는 기준 체고 사이의 차이 중 적어도 하나에 따라 수정된다. 기준 방출 조건은 피사체의 폭 및 체고와 같은 인자들 및 그 밖에 다른 인자들을 반영하는 방사선의 흡수도를 고려하여 정의된다. 이러한 기준 방출 조건은 광학 센서에 의해 검출된 피사체의 폭과 기준 폭 사이의 차이 및 광학 센서에 의해 검출된 피사체의 체고와 기준 체고 사이의 차이 중 적어도 하나에 따라 수정되기 때문에, 스카우트 스캔이 수행될 때 달성될 수 있는 정도와 비슷한 적합도로 스카우트 스캔을 수행하지 않고도 방사선 방출에 대한 적절한 조건을 설정하는 것이 가능하다.
도 1은 실시예에 따른 X선 CT 시스템의 하드웨어 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 촬영실(imaging room)의 예시적인 개요를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 X선 CT 시스템의 조작 콘솔의 기능적인 블록도이다.
도 4는 실시예에 따른 X선 CT 시스템에서의 프로세싱 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 5는 저장 장치에 저장된 표를 도시한 도면이다.
도 6은 제1 실시예에서의 피사체를 나타내는 실물도(pictorial diagram) 및 튜브 전류의 변화를 나타내는 라인 차트를 도시한 도면이다.
도 7은 화각과 피사체의 폭 및 체고 사이의 관계를 설명하는 도면이다.
도 8은 제2 실시예에서의 피사체를 나타내는 실물도 및 튜브 전류의 변화를 나타내는 라인 차트를 도시한 도면이다.
도 9는 촬영실의 다른 예시적인 개요를 도시한 도면이다.
먼저, 제1 실시예가 설명될 것이다. 도 1은 본 발명의 방사선 단층촬영 이미징 시스템의 예시적인 실시예인 X선 CT 시스템(1)을 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, X선 CT 시스템(1)은 갠트리(2), 이미징 테이블(4), 및 조작 콘솔(6)을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 갠트리(2) 및 이미징 테이블(4)은 촬영실(R)에 설치된다. 콘솔(6)은 촬영실(R)과 상이한 조작실(도시되지 않음)에 설치된다.
도 2에서, 참조 부호 F는 촬영실(R)의 바닥을 나타내고, 참조 부호 C는 촬영실(R)의 천장을 나타낸다.
도 1을 다시 참조하면, 갠트리(2)는 X선 튜브(21), 개구(22), 콜리메이터 장치(23), X선 검출기(24), 데이터 수집부(25), 회전부(26), 고전압 전원(27), 개구 구동 장치(28), 회전 구동 장치(29), 및 갠트리/테이블 제어부(30), 카메라(31) 및 거리 센서(32)를 갖는다.
회전부(26)은 갠트리(2)의 보어(2B) 주변에서 회전가능하게 지지된다. 회전부(26)은 상부에 장착된 X선 튜브(21), 개구(22), 콜리메이터 장치(23), X선 검출기(24), 및 데이터 수집부(25)를 갖는다.
X선 튜브(21) 및 X선 검출기(24)는 보어(2B)를 가로질러 서로 마주보게 배치된다. X선 튜브(21)는 본 발명의 방사선 튜브의 예시적인 실시예이다.
개구(22)는 X선 튜브(21)와 보어(2B) 사이에 배치된다. 이는 X선 튜브(21)의 X선 초점으로부터 X선 검출기(24)를 향해 방출된 X선이 부채꼴 빔(fan beam) 또는 원추형 빔(cone beam)을 형성하게 만든다.
콜리메이터 장치(23)는 보어(2B)와 X선 검출기(24) 사이에 배치된다. 콜리메이터 장치(23)는 X선 검출기(24)에 영향을 줄 수 있는 산란 광선(scatter ray)을 제거한다.
X선 검출기(24)는 X선 튜브(21)로부터 방출되는 팬 형상 X선 빔의 범위의 방향(채널 방향으로 지칭됨) 및 그 두께 방향(로우 방향으로 지칭됨)으로 2차원적으로 배열된 복수의 X선 검출기 소자를 갖는다. 각각의 개별적인 X선 검출기 소자는 보어(2B) 안에 누워있는 피사체(5)를 통과하는 X선을 검출하고, X선의 강도에 따라 전기 신호를 출력한다.
데이터 수집부(25)은 X선 검출기(24)에서 각각의 X선 검출기 소자로부터 전기 신호 출력을 수신하고, 이를 수집을 위해 X선 데이터로 변환한다.
이미징 테이블(4)은 크래들(41) 및 크래들 구동 장치(42)를 갖는다. 피사체(5)는 크래들(41) 상에 누워있다. 크래들 구동 장치(42)는 갠트리(2)에서 크래들(41)을 보어(2B), 즉, 이미징 볼륨의 내부로/외부로 이동시킨다.
고전압 전원(27)은 고 전압 및 전류를 X선 튜브(21)에 공급한다.
개구 구동 장치(28)는 개구(22)를 구동시키고 구멍의 형상을 변경한다.
회전 구동 장치(29)는 회전부(26)을 회전하여 구동시킨다.
갠트리/테이블 제어부(30)는 갠트리(2), 이미징 테이블(4) 등에서 다수의 장치 및 방출부를 제어한다.
카메라(31) 및 거리 센서(32)는 갠트리(20) 상부에 부착된다. 카메라(31)는 가시광선을 검출하기 위한 광학 이미징 장치이고 이미징 테이블(4)의 크래들(40) 상에 누워있는 피사체(5)의 이미지를 획득한다. 거리 센서(32)는 예를 들어, 적외선을 방출하기 위한 방출부(도시되지 않음), 및 방출부로부터 방출되어 다시 반사되는 적외선을 검출하기 위한 검출부(도시되지 않음)를 갖는다. 거리 센서(32)에 의해, 거리 센서(32)와 적외선 반사기 사이의 거리가 검출된다. 카메라(31)로부터의 이미지 신호 및 거리 센서(32)로부터의 검출 신호는 갠트리/테이블 제어부(30)를 통과하여, 조작 콘솔(6)의 컴퓨터 처리 장치(64)에 입력된다.
카메라(31)에 의해 획득된 이미지로부터, 피사체(5)의 폭이 검출될 수 있다. 거리 센서(32)로부터의 검출 신호로부터, 피사체(5)의 체고가 검출될 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 이후에 논의될 것이다. 카메라(31) 및 거리 센서(32)는 본 발명의 광학 센서의 예시적인 실시예를 구성한다.
조작 콘솔(6)은 운영자로부터 여러 종류의 작동을 수용한다. 조작 콘솔(6)은 입력 장치(61), 디스플레이 장치(62), 저장 장치(63), 및 컴퓨터 처리 장치(64)를 갖는다. 본 실시예에서, 조작 콘솔(6)은 컴퓨터로 구성된다.
입력 장치(61)는 운영자로부터 커맨드 및 정보의 입력을 수용하기 위한 버튼, 키보드 등을 포함하고 포인팅 장치 등을 더 포함하도록 구성된다. 디스플레이 장치(62)는 LCD(액정 디스플레이), 유기 EL(전계 발광) 디스플레이 등이다. 디스플레이 장치(62)는 본 발명의 디스플레이 장치의 예시적인 실시예이다.
저장 장치(63)는 HDD(하드 디스크 드라이브), RAM(랜덤 액세스 메모리) 및 ROM(판독 전용 메모리) 등과 같은 반도체 메모리이다. 조작 콘솔(6)은 저장 장치(63)로서 HDD, RAM, 및 ROM 모두를 가질 수 있다. 저장 장치(63)는 또한 CD(컴팩트 디스크) 또는 DVD(디지털 범용 디스크)를 포함할 수 있다. 저장 장치(63)는 본 발명의 저장 장치의 예시적인 실시예이다.
컴퓨터 처리 장치(64)는 CPU(중앙 프로세싱 유닛)와 같은 프로세서이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 피사체(5)의 신체 축의 방향, 즉, 이미징 테이블(4)에 의한 피사체(5)의 이동 방향은 본원에서 z-방향으로 지칭될 것이다. 또한, 수직 방향은 y-방향으로서 지칭될 것이고, y-방향 및 z-방향과 직교하는 수평 방향은 x-방향으로 지칭될 것이다.
도 3을 참조하면, 조작 콘솔(6)은 기능 블록으로서, 스캔 제어부(71), 이미지 재구성부(72), 스캔 프로토콜 설정부(73), 폭 식별부(74), 체고 식별부(75), 방출 조건 설정부(76), 및 디스플레이 제어부(77)를 갖는다. 컴퓨터 처리 장치(64)는 사전특정된 프로그램에 의해 이들 스캔 제어부(71), 이미지 재구성부(72), 스캔 프로토콜 설정부(73), 폭 식별부(74), 체고 식별부(75), 방출 조건 설정부(76), 및 디스플레이 제어부(77)의 기능을 실행한다. 사전특정된 프로그램은 예를 들어, 저장 장치(63)를 구성하는 HDD 또는 ROM과 같은 비일시적인 저장 매체에 저장된다. 프로그램은 또한 저장 장치(63)를 구성하는 CD 또는 DVD와 같이 이동성을 갖는 비일시적인 저장 매체에 저장될 수 있다.
스캔 제어부(71)는 운영자에 의한 스캔 수행 조작에 응답하여 갠트리/테이블 제어부(30)를 제어한다.
이미지 재구성부(72)는 X선 튜브(21)로부터 방출된 X선으로 피사체(5)를 스캐닝함으로써 획득되는 투사 데이터에 기초하여 이미지 재구성 프로세싱을 실행한다.
스캔 프로토콜 설정부(73)는 스캔을 수행하는데 사용하기 위한 스캔 프로토콜을 설정한다.
폭 식별부(74)는 카메라(31)에 의해 획득된 이미지에 기초하여 피사체(5)의 폭(W)을 식별한다. 폭(W)은 피사체(5)의 x-축 방향 치수이다. 폭(W)은 신체 축 방향의 복수의 위치에서 식별될 수 있다.
체고 식별부(75)는 거리 센서(32)로부터의 검출 신호에 기초하여 피사체(5)의 체고(D)를 식별한다. 체고(D)는 피사체(5)의 y-축 방향 치수이다. 체고(D)는 폭(W)이 식별되는 부분에서 식별된다. 체고(D)는 신체 축 방향에서 복수의 위치에서 식별될 수 있다.
방출 조건 설정부(76)는 이미징 시에 X선 튜브(21)에 의해 방출되는 X선에 대한 방출 조건을 설정한다. 예를 들어, 방출 조건 설정부(76)는 (스캔 중에) 이미징에서의 튜브 전류를 설정한다. 이들의 세부사항은 이후에 논의될 것이다. 방출 조건 설정부(76)는 본 발명에서의 방출 조건 설정부의 예시적인 실시예이다. 방출 조건 설정부(76)에 의한 기능은 본 발명에서의 방출 조건 설정부의 예시적인 실시예이다.
디스플레이 제어부(75)는 단층촬영 이미지를 포함하는 여러 종류의 이미지 및 텍스트를 디스플레이 장치(62) 상에 디스플레이한다.
다음으로, 본 실시예에 따른 X선 CT 시스템에서의 프로세싱 흐름은 도 4의 흐름도에 기초하여 설명될 것이다. 본 명세서에서의 설명은 X선에 의한 스캔이 수행될 때까지의 프로세싱을 다룰 것이다.
첫 번째로, 단계 S1에서, 운영자가 이미징 프로토콜을 선택한다. 예를 들면, 이미징 프로토콜은 입력 장치(61)에서의 입력이다.
다음으로, 단계 S2에서, 방출 조건 설정부(76)가 내부에 기준 방출 조건 등을 로딩한다. 이에 대해서는 이하에서 구체적으로 설명될 것이다. 기준 방출 조건은 X선 튜브(21)에 의해 표준 체형의 피사체로 X선을 방출할 때의 방출 조건이다. 기준 방출 조건은 표준 체형을 가정하여, 예를 들어, 피사체의 필요한 기준 폭 및 필요한 기준 체고를 가정하여 정의되고, 또한 피사체의 X선 흡수도를 고려하여 정의된다. 기준 방출 조건은 표준 체고의 피사체에 대해 재구성된 이미지에서의 잡음 레벨이 필요한 잡음 인덱스 값에 의해 나타낸 레벨을 충족시키도록 정의된다. 기준 방출 조건은 피사체의 각 신체 부위에 대해 저장 장치(63)에 저장된다. 기준 방출 조건은 재구성된 이미지에서의 잡음 레벨이 신체 부위 전반에서 일정하도록 정의된다. 본 실시예에서, 기준 방출 조건은 기준 튜브 전류이다.
피사체의 X선 흡수도는 폭 및 체고에 의해 정의되는 피사체의 단면적, 및 그 신체 부위 내에 어떤 종류의 물질, 예컨대, 공기 또는 뼈가 존재하는지에 따라 달라진다. 따라서, 기준 튜브 전류는 폭 및 체고, 그리고 다른 인자가 반영되는 X선 흡수도를 고려하여 설정된다.
예를 들어, 기준 튜브 전류는 저장 장치(63)에 도 5에 도시된 표(TA)로서 저장된다. 표(TA)는 피사체의 신체 부위(머리, 목, 어깨, 폐, 복부, 엉덩이, 및 하지)에 따라 기준 튜브 전류(mAb1 내지 mAb7)를 정의하는 표이다. 값 mAb1 내지 mAb7 중 일부는 동일할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 표(TA)는 기준 폭(Wb1 내지 Wb7) 및 기준 체고(Db1 내지 Db7)를 포함할 수 있다. 이들 기준 폭(Wb1 내지 Wb7) 및 기준 체고(Db1 내지 Db7)는 필요한 기준 폭 및 필요한 기준 체고의 예시적인 실시예를 구성한다.
방출 조건 설정부(76)는 단계 S1에서 선택된 이미징 프로토콜에 따라 신체 부위에 대한 표(TA)의 정보를 저장 장치(63)로부터 로딩한다. 저장 장치(63)로부터 로딩된 표(TA)의 정보는 신체 부위에 대한 기준 튜브 전류, 기준 폭, 및 기준 체고를 포함한다. 신체 부위는 단일 부분일 수도 있고 복수 부분을 포함할 수도 있다.
그 다음으로, 단계 S3에서, 폭 식별부(74)가 피사체(5)의 폭(W)을 식별한다. 또한, 체고 식별부(75)는 피사체(5)의 체고(D)를 식별한다. 폭 식별부(74) 및 체고 식별부(75)는 단계 S1에 선택된 이미징 프로토콜에 따라 신체 부위에 대한 폭(W) 및 체고(D)를 식별한다.
폭 식별부(74)는 카메라(31)에 의해 획득된 이미지에 기초하여 피사체(5)의 폭(W)을 식별한다. 체고 식별부(75)는 두 거리 사이의 차, 즉, 거리 센서(32)로부터 피사체(5)의 신체 부위까지의 거리와 거리 센서로부터 피사체(5)가 누워있는 이미징 테이블(4) 상의 평면까지의 거리 사이의 차에 의해 체고(D)를 식별한다.
그 다음으로, 단계 S4에서, 방출 조건 설정부(76)가, 폭 식별부(74)에 의해 식별된 폭(W) 및 체고 식별부(75)에 의해 식별된 체고(D)가 기준 값의 각각의 범위 내에 속하는지 여부를 판정한다. 기준 값의 범위는 표준 체형을 나타내는 것으로서 입증된 범위이고, 저장 장치(63)에 저장되어 있다. 표준 체형을 나타내는 것으로서 입증된 기준 값의 범위는 재구성된 이미지에서의 잡음 레벨이 기준 튜브 전류에 의해 X선을 방출할 때 요구된 잡음 인덱스에 의해 나타낸 레벨을 충족시키는 범위이다.
폭(W) 및 체고(D)가 단계 S4에서 기준 값의 각각의 범위 내에 속하지 않는다고 판정되는 경우에(단계 S4에서의 "아니오"), 플로우는 단계 S5의 프로세싱으로 진행한다. 폭(W) 및 체고(D)가 단계 S4에서 기준 값의 각각의 범위 내에 속한다고 판정되는 경우에(단계 S4에서의 "예"), 플로우는 단계 S7의 프로세싱으로 진행한다.
단계 S5에서, 방출 조건 설정부(76)가 이미징에서 피사체(5)에 대한 X선 방출에 대한 조건을 설정하기 위해 기준 방출 조건을 보정한다. 여기서, 단계 S2에서 로딩된 기준 튜브 전류는 이미징에서의 튜브 전류를 설정하도록 보정된다. 이미징이라는 용어는 이후에 논의될 단계 S7에서의 스캔, 즉 X선 CT 이미징을 지칭한다.
이제 기준 튜브 전류의 보정이 구체적으로 설명될 것이다. 방출 조건 설정부(76)는 두 차이, 피사체(5)의 폭(W)과 기준 폭(Wb) 사이의 차이, 및 피사체(5)의 체고(D)와 기준 체고(Db) 사이의 차이에 따라 기준 튜브 전류를 보정한다. 이 차이는, 예를 들어, 비율 또는 (산술) 차이일 수 있다. 기준 폭은 이미징 프로토콜에 따른 체고에 대한 표(TA)의 기준 폭(Wb1 내지 Wb7) 중 하나이다. 기준 체고는 이미징 프로토콜에 따른 신체 부위에 대한 표(TA)의 기준 체고(Db1 내지 Db7) 중 하나이다.
방출 조건 설정부(76)는, 폭(W) 및 체고(D) 중 적어도 하나가 클수록 이미징에서의 튜브 전류가 더 커지게 하고, 폭(W) 및 체고(D) 중 적어도 하나가 작을수록 이미징에서의 튜브 전류가 더 작아지게 하도록, 기준 튜브 전류를 보정한다. 예를 들어, 방출 조건 설정부(76)는 아래 수학식 1에 따라 기준 튜브 전류(mAb)를 보정하여 이미징에서의 튜브 전류(mA)를 계산한다.
Figure pct00001
위의 수학식 1에 따르면, 재구성된 이미지에서의 잡음 레벨이 요구된 잡음 인덱스 값에 의해 나타낸 레벨을 충족시키는 튜브 전류(mA)가 계산된다.
튜브 전류(mA)가 복수의 신체 부위에 대해 설정되는 경우에, 방출 조건 설정부(76)는 수학식 1에 따라 복수의 신체 부위의 각각에 대해 기준 튜브 전류(mAb)를 보정한다.
그 다음으로, 단계 S6에서, 디스플레이 제어부(77)가 단계 S5에서 설정된 X선 방출 조건, 즉, 튜브 전류(mA)를 디스플레이 장치(62) 상에 디스플레이한다. 예를 들어, 디스플레이 제어부(77)는 도 6에 도시된 바와 같이, 피사체(5)의 신체 축 방향(z-축 방향)으로 튜브 전류(mA)의 변화를 나타내는 라인 차트(L)를 디스플레이 장치(62) 상에 디스플레이한다. 도 6에서, 수평 방향은 z-방향을 나타내며 수직 방향은 튜브 전류(mA)의 크기를 나타낸다. 여기서, 라인 차트(L)는 피사체(5)의 전신에서의 튜브 전류(mA)의 변화를 나타낸다. 디스플레이 제어부(77)는 디스플레이 장치(62) 상의 라인 차트(L)를 따라 피사체를 나타내는 실물도(pictorial diagram)를 디스플레이할 수 있다. z-축 방향으로의 위치 및 실물도(I)가 서로 대응하도록 라인 차트(L)가 디스플레이된다.
단계 S6에서 이미징에서의 튜브 전류(mA)가 디스플레이되고 단계 S4에서 폭(W) 및 체고(D)가 기준 값의 각각의 범위 내에 속하는 것으로 판정되는 경우에, 플로우는 단계 S7에서의 프로세싱으로 진행한다. 단계 S7에서, X선, 즉, X선 CT 이미징에 의해 피사체(5)의 스캔이 수행된다. 스캔은 갠트리/테이블 제어부(30)를 제어하는 스캔 제어부(71)에 의해 수행된다. 예를 들어, 튜브 전류(mA)가 단계 S5에서 설정되는 경우, 튜브 전류(mA)로 스캔이 수행된다. 반면, 폭(W) 및 체고(D)가 단계 S4에서의 기준 값의 각각의 범위 내에 속한다고 판정되는 경우, 기준 튜브 전류(mAb)로 스캔이 수행된다.
본 실시예에 따르면, 기준 튜브 전류(mAb)는 피사체(5)의 폭(W) 및 체고(D)에 따라 보정되어 단계 S7에서 수행되는 스캔과 별개로 스카우트 스캔을 수행하지 않고 이미징에서의 튜브 전류(mA)를 설정한다. 기준 튜브 전류(mAb)는 피사체의 폭 및 체고와 같은 인자, 및 그 외에 다른 인자를 반영하는 X선 흡수도를 고려하여 정의되어서, 스카우트 스캔이 수행될 때 달성될 수 있는 정도와 비슷한 적합도로 스카우트 스캔을 수행하지 않고도 적합한 튜브 전류(mA)를 설정하는 것이 가능하다. 스카우트 스캔에 대한 필요성을 제거하는 것은 스루풋의 향상 및 피폭선량의 감소를 가능하게 한다.
제1 실시예에서, 방출 조건 설정부(76)는 피사체(5)의 폭(W)과 기준 폭(Wb) 사이의 차이 또는 피사체(5)의 체고(D)와 기준 체고(Db) 사이의 차이 중 하나에 기초하여 기준 튜브 전류를 보정하여 이미징에서의 튜브 전류(mA)를 설정할 수 있다.
다음으로, 제2 실시예가 설명될 것이다. 제2 실시예의 X선 CT 시스템(1)의 구성은 제1 실시예의 X선 CT 시스템의 구성과 동일하고, 동작은 도 4의 흐름도에 도시된 동작과도 기본적으로 동일하다. 그러나, 제2 실시예는 이하의 관점에서 제1 실시예와 상이하다.
본 실시예에서, 기준 방출 조건이 X선 튜브(21)의 각 화각(view angle)에 대해 저장된다. 예를 들어, 복수의 필요한 화각에 대해 서로 상이한 기준 방출 조건이 저장된다. 여기서 0도와 180도의 화각에 대한 제1 기준 방출 조건, 및 90도와 270도의 화각에 대한 제2 기준 방출 조건이 저장된다. 제1 기준 방출 조건 및 제2 기준 방출 조건은 서로 상이한 기준 튜브 전류이다.
이제 0도와 180도의 화각에 대한 기준 튜브 전류가 제1 기준 튜브 전류이고, 90도와 270도의 화각에 대한 기준 튜브 전류가 제2 기준 튜브 전류라고 가정한다. 제1 기준 튜브 전류 및 제2 기준 튜브 전류가 피사체의 각 신체 부위에 대해 저장된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 표준 체형의 피사체(P)는 일부 신체 부위를 갖고, 여기서 0도와 180도의 화각에 대한 X선 전송 경로 길이인 체고(D)의 크기는 90도와 270도의 화각에 대한 X선 전송 경로 길이인 폭(W)의 크기보다 작다. 이 경우에, 제1 기준 튜브 전류는 제2 기준 튜브 전류의 값보다 작은 값으로 설정된다.
단계 S5에서, 방출 조건 설정부(76)가 폭 식별부(74)에 의해 식별된 피사체의 폭(W)과 기준 폭(Wb) 사이의 차이 또는 체고 식별부(75)에 의해 식별된 피사체의 체고(D)와 X선 튜브(21)의 화각에 따른 기준 체고(Db) 사이의 차이 중 하나를 사용하여 기준 튜브 전류에 대한 보정을 수행한다. 구체적으로, 제1 기준 튜브 전류는 피사체의 체고(D)와 기준 체고(Db) 사이의 차이에 따라 보정된다. 제2 기준 튜브 전류는 피사체의 폭(W) 및 기준 폭(Wb)에 따라 보정된다. 예를 들어, 방출 조건 설정부(76)는 아래의 수학식 2에 기초하여 제1 기준 튜브 전류(mAbf)를 보정하여 이미징에서의 제1 튜브 전류(mAF)를 계산하고, 이하의 수학식 3에 기초하여 제2 기준 튜브 전류(mAbs)를 보정하여 이미징에서의 제2 튜브 전류(mAs)를 계산한다.
Figure pct00002
Figure pct00003
제1 실시예에서와 같이, 제1 튜브 전류(mAF) 및 제2 튜브 전류(mAs)는 복수의 신체 부위에 대해 설정될 수 있다. 이 경우에, 방출 조건 설정부(76)는 위의 수학식 2 및 수학식 3에 따라 복수의 신체 부위의 각각에 대해 제1 기준 튜브 전류(mAbf) 및 제2 기준 튜브 전류(mAbs)를 보정한다.
단계 S6에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 디스플레이 제어부(77)가 피사체(5)의 신체 축의 방향으로의 제1 튜브 전류(mAF)의 변화를 나타내는 제1 라인 차트(L1) 및 피사체(5)의 신체 축의 방향으로 제2 튜브 전류(mAs)의 변화를 나타내는 제2 라인 차트(L2)를 디스플레이 장치(62) 상에 디스플레이한다. 디스플레이 제어부(77)는 또한 제1 라인 차트(L1) 및 제2 라인 차트(L2)를 따라 피사체를 나타내는 제1 실물도(I1) 및 제2 실물도(I2)를 디스플레이 장치(62) 상에 디스플레이할 수 있다. 제1 실물도(I1)는 x-축 방향으로 본 피사체의 실물도이며, 따라서 체고가 도 6의 실물도(I)와 유사하게 나타난다. 제2 실물도(I2)는 y-축 방향으로 보이는 피사체의 실물도이며, 따라서 폭이 나타난다.
전술한 본 실시예에 따르면, 제1 실시예에서와 유사한 효과가 획득될 수 있고, 게다가, 화각에 따라 더 적절하게 튜브 전류 세트에 의한 스캔이 달성될 수 있다.
본 발명은 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 사상 및 범위를 변경하지 않고 여러번 변형하여 실시될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 예를 들어, 카메라(31) 및 거리 센서(32)가 반드시 갠트리(2) 상에 제공되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 카메라(31) 및 거리 센서(32)는 검사실(R)의 천장(C)에 부착될 수 있다.
또한, 기준 방출 조건은 체고에 대한 필요한 기준 폭 또는 필요한 기준 체고 중 하나를 가정하여 설정될 수 있다. 이 경우에, 방출 조건 설정부(76)는 피사체(5)의 폭(W)과 기준 폭(Wb) 사이의 차이 또는 피사체(5)의 체고(D)와 기준 체고(Db) 사이의 차이 중 하나에 기초하여 기준 방출 조건을 보정하여 이미징에서의 방출 조건을 설정한다.
또한, 피사체(5)의 폭(W) 및 체고(D)를 식별하기 위한 기술은 카메라(31)로부터의 이미지 및 적외선 센서(32)로부터의 검출 신호에 기초하여 이들을 식별하는 것에 제한되지 않는다.

Claims (9)

  1. 방사선 단층촬영 이미징 시스템(a radiation tomographic imaging system)으로서,
    방사선을 피사체(subject)로 방출하기 위한 방사선 튜브와,
    상기 방사선 튜브에 의해 방출되는 방사선에 대한 기준 방출 조건을 내부에 저장하기 위한 저장 장치―상기 기준 방출 조건은 상기 피사체의 필요한 기준 폭 및 필요한 기준 체고(body depth) 중 적어도 하나를 가정하여 정의되고 상기 피사체의 상기 방사선의 흡수도(degree of absorption)를 고려하여 정의됨―와,
    상기 피사체의 폭 및 체고 중 적어도 하나를 검출하기 위한 광학 센서와,
    상기 광학 센서에 의해 검출되는 상기 피사체의 폭과 상기 기준 폭 사이의 차이, 및 상기 광학 센서에 의해 검출되는 상기 피사체의 체고와 상기 기준 체고 사이의 차이 중 적어도 하나에 따라 상기 기준 방출 조건을 수정(correcting)한 이후에 이미징에서 상기 방사선 튜브에 의해 방출되는 방사선에 대한 방출 조건을 설정하기 위한 방출 조건 설정부를 포함하는
    방사선 단층촬영 이미징 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 방출 조건은 피사체의 각각의 신체 부위에 대해 저장되는
    방사선 단층촬영 이미징 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 방출 조건은 상기 방사선 튜브의 각각의 화각(view angle)에 대 해 저장되는
    방사선 단층촬영 이미징 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방출 조건 설정부는 상기 방사선 튜브의 화각에 따라 상기 피사체의 폭과 상기 기준 폭 사이의 차이 또는 상기 피사체의 체고와 상기 기준 체고 사이의 차이 중 하나를 사용하여 상기 기준 방출 조건에 대한 수정을 수행하는
    방사선 단층촬영 이미징 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방출 조건 설정부는 상기 폭 및 상기 체고 중 적어도 하나가 커짐에 따라 방사선량이 증가되고 상기 폭 및 상기 체고 중 적어도 하나가 작아짐에 따라 방사선량이 감소되도록 상기 기준 방출 조건을 수정하는
    방사선 단층촬영 이미징 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 센서는 광학 이미지 캡쳐 장치 및 거리 센서(distance sensor)인
    방사선 단층촬영 이미징 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방출 조건 설정부에 의해 설정된 상기 방사선 방출 조건을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치를 포함하는
    방사선 단층촬영 이미징 시스템.
  8. 방사선 단층촬영 이미징 시스템으로서,
    방사선을 피사체로 방출하기 위한 방사선 튜브와,
    상기 방사선 튜브에 의해 방출되는 방사선에 대한 기준 방출 조건을 내부에 저장하기 위한 저장 장치―상기 기준 방출 조건은 상기 피사체의 필요한 기준 폭 및 필요한 기준 체고 중 적어도 하나를 가정하여 정의되고 상기 피사체의 상기 방사선의 흡수도를 고려하여 정의됨―와,
    상기 피사체의 폭 및 체고 중 적어도 하나를 검출하기 위한 광학 센서와,
    프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는, 프로그램에 의해,
    상기 광학 센서에 의해 검출되는 상기 피사체의 폭과 상기 기준 폭 사이의 차이, 및 상기 광학 센서에 의해 검출되는 상기 피사체의 체고와 상기 기준 체고 사이의 차이 중 적어도 하나에 따라 상기 기준 방출 조건을 수정한 이후에 이미징에서 상기 방사선 튜브에 의해 방출되는 방사선에 대한 방출 조건을 설정하는 방출 조건 설정 기능을 실행하는
    방사선 단층촬영 이미징 시스템.
  9. 방사선 단층촬영 이미징 시스템을 제어하기 위한 프로그램으로서,
    상기 시스템은,
    방사선을 피사체로 방출하기 위한 방사선 튜브와,
    상기 방사선 튜브에 의해 방출되는 방사선에 대한 기준 방출 조건을 내부에 저장하기 위한 저장 장치―상기 기준 방출 조건은 상기 피사체의 필요한 기준 폭 및 필요한 기준 체고 중 적어도 하나를 가정하여 정의되고 상기 피사체의 상기 방사선의 흡수도를 고려하여 정의됨―와,
    상기 피사체의 폭 및 체고 중 적어도 하나를 검출하기 위한 광학 센서와,
    프로세서를 포함하되,
    상기 프로그램은 상기 프로세서로 하여금,
    상기 광학 센서에 의해 검출되는 상기 피사체의 폭과 상기 기준 폭 사이의 차이, 및 상기 광학 센서에 의해 검출되는 상기 피사체의 체고와 상기 기준 체고 사이의 차이 중 적어도 하나에 따라 상기 기준 방출 조건을 수정한 이후에 이미징에서 상기 방사선 튜브에 의해 방출되는 방사선에 대한 방출 조건을 설정하는 방출 조건 설정 기능을 실행하게 하는
    프로그램.
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