KR20230147965A - 방사선 촬영 장치의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 대한 것이다. 본 발명은, 지지대에 승강 가능하고 회전 가능하게 지지된 아암, 상기 아암의 일측에 구비된 방사선 발생부 및 상기 방사선 발생부와 마주보도록 상기 아암에 구비되는 디텍터를 포함하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 아암, 상기 방사선 발생부 및 상기 디텍터를 제 1 위치로 제어하여 제 1 방사선 영상을 취득하는 단계; 및 상기 아암, 상기 방사선 발생부 및 상기 디텍터를 제 2 위치로 제어하여 상기 제 1 방사선 영상과 적어도 일부가 중첩되는 중첩영역을 갖는 제 2 방사선 영상을 취득하는 단계;를 포함하고, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에서, 상기 방사선 발생부는 기준축을 중심으로 회전하고, 상기 디텍터는 기준면을 따라 이동한 것처럼 제어되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법을 제공한다.

Description

방사선 촬영 장치의 제어 방법 {CONTROL METHOD OF RADIOGRAPHIC IMAGING APPARATUS}

본 발명은 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 촬영 대상을 분할하여 촬영하고 분할 촬영된 영상을 용이하게 스티칭할 수 있도록 방사선 촬영 장치를 제어하는 방법에 대한 것이다.

방사선 촬영 시스템을 이용한 비침습적 의료영상 임상 진단은 가장 일반적인 의료 행위이다. 특히 척추 측만증, 휜다리 내반술 등의 진단을 용이하게 하기 위해서는 진단 대상을 포괄적으로 보여주는 장형(Long-Format) 형태의 방사선 영상이 필요하다. 예를 들면 전 척추(Full-Spine), 긴뼈(Long-bone)등은 대표적인 장형 형태의 방사선 영상들이다. 장형 형태의 방사선 영상을 구현하기 위해서는 촬영 대상을 분할하여 촬영하고, 분할 촬영된 분할 영상을 스티칭(stiching)한다.

분할 영상의 스티칭에 있어서는, 촬영된 분할 영상의 중첩되는 부분(유사한 부분)을 판단하고, 중첩되는 부분을 겹쳐서 분할 영상을 이어 붙이는 과정이 수행된다. 그런데, 분할 영상에서 중첩되는 부분을 판단하기 위한 영상 유사성 판단 과정에는 고도의 영상 처리 기술이 요구되며, 중첩되는 부분의 판단 및 이어 붙이는 과정에서 적지 않은 자원과 시간이 소모된다. 한편, 분할 영상을 촬영하는 경우 방사선을 생성하여 조사하는 방사선 발생부와 방사선을 검출하는 디텍터의 위치 관계에 의해 분할 영상에 왜곡이 발생할 수 있고, 왜곡된 분할 영상을 스티칭하는 경우 영상 판독에 오류를 야기할 수 있다.

공개특허공보 제10-2012-0006698호

본 발명은, 스티칭이 용이하고 왜곡을 최소화하도록 촬영 대상의 분할 영상을 취득하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 지지대에 승강 가능하게 지지되며 제 1 회전중심을 중심으로 회전 가능한 아암, 상기 아암의 일측에 상기 아암에 대해 제 1 방향으로 상대 이동 가능하게 구비되는 방사선 발생부, 및 상기 방사선 발생부와 마주보도록 상기 아암에 구비되고 상기 아암에 대해 제 1 방향으로 상대 이동 가능하며 제 2 회전중심을 중심으로 회전가능한 디텍터를 포함하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 아암, 상기 방사선 발생부 및 상기 디텍터를 제 1 위치로 제어하여 제 1 방사선 영상을 취득하는 단계; 및 상기 아암, 상기 방사선 발생부 및 상기 디텍터를 제 2 위치로 제어하여 상기 제 1 방사선 영상과 적어도 일부가 중첩되는 중첩영역을 갖는 제 2 방사선 영상을 취득하는 단계;를 포함하고, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에서, 상기 방사선 발생부는 기준축을 중심으로 회전하고, 상기 디텍터는 기준면을 따라 이동한 것처럼 제어되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법을 제공한다.

상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 제어될 때, 상기 아암은 상기 제 1 회전중심을 중심으로 소정 각도 회전하고 상기 지지대를 따라 승강 또는 하강하며, 상기 방사선 발생부는 상기 제 1 방향으로 상기 아암에 대해 상대 이동함으로써 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에서의 상기 방사선 발생부가 기준축에 일치될 수 있다.

또한, 상기 디텍터는 상기 아암에 대해 상기 제 1 방향으로 상대 이동하고 상기 기준면에 일치되도록 회전함으로써 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에서의 상기 디텍터가 상기 기준면에 위치될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 기준 위치에서, 상기 기준면은 상기 방사선 발생부의 방사선 조사 방향에 수직한 면으로 설정될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 중첩영역은, 상기 제 1 방사선 영상과 상기 제 2 방사선 영상에서 중첩되는 촬영 대상에서의 중첩부분의 길이를 입력받아 산출될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 중첩영역의 길이에 의해 상기 제 1 방사선 영상과 상기 제 2 방사선 영상에서 중첩되는 촬영 대상에서의 중첩부분의 길이가 산출될 수 있다.

또한, 방사선 촬영 장치의 제어 방법은, 상기 중첩영역을 이용하여 상기 제 1 방사선 영상과 상기 제 2 방사선 영상을 스티칭하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명은, 지지대, 상기 지지대에 지지되는 아암, 및 상기 아암에 서로 마주보도록 배치된 방사선 발생부와 디텍터를 포함하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 중첩영역을 갖고 이어지는 복수의 방사선 영상의 촬영시, 상기 방사선 발생부는 기준축을 중심으로 회전하고 상기 디텍터는 기준면을 따라 이동한 것처럼 상기 아암, 상기 방사선 발생부 및 상기 디텍터가 제어되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법을 제공한다.

상기 복수의 방사선 영상의 촬영시, 상기 아암의 회전 및 승강과 상기 방사선 발생부의 상기 아암에 대한 제 1 방향으로 상대 이동에 의해 상기 방사선 발생부가 기준축에 일치될 수 있다.

상기 복수의 방사선 영상의 촬영시, 상기 아암의 회전과 승강, 및 상기 디텍터의 상기 아암에 대한 제 1 방향으로 상대 이동과 회전에 의해 상기 디텍터가 상기 기준면에 위치될 수 있다.

한편, 상기 중첩영역의 길이는 촬영 대상에서의 중첩부분의 길이와 관계될 수 있다.

본 발명에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법은, 상기 중첩영역을 이용하여 상기 복수의 방사선 영상을 스티칭하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 방사선 촬영 장치를 자동으로 제어하여 분할 영상을 취득하고, 획득된 분할 영상을 복잡한 영상 처리과정 없이 이어 붙여 전체 영상을 용이하게 획득할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 분할 영상 간의 중첩되는 부분에서의 확대율이 균일하게 되어 영상 왜곡이 감소되며, 영상 판독에서의 오류를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명을 적용하기 위한 방사선 촬영 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 따라 촬영 대상을 촬영하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 촬영 대상에 대한 복수의 분할 영상을 스티칭한 결과를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 디텍터에서의 중첩영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 따라 아암, 방사선 발생부 및 디텍터를 제어하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명을 적용하기 위한 방사선 촬영 장치의 구성을 도시한 도면이다.

방사선 촬영 장치(1)는, 방사선을 생성하여 조사하는 방사선 발생부(30), 방사선을 검출하는 디텍터(40), 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)를 지지하는 아암(20), 및 아암(20)을 지지하는 지지대(10)를 포함한다. 또한, 방사선 촬영 장치(1)는 방사선 발생부(30), 디텍터(40) 및 아암(20)의 위치와 촬영을 제어하기 위한 제어부(50)를 더 포함한다. 도 1에서 제어부(50)는 지지대(10) 등의 내부에 구비되는 것으로 도시하였으나, 제어부는 지지대(10)가 아닌 방사선 촬영 장치(1)의 다른 부분 또는 방사선 촬영 장치(1)의 외부에 구비되는 것도 가능할 수 있다. 제어부(50)는 유선 또는 무선으로 방사선 발생부(30), 디텍터(40) 및 아암(20) 등에 연결될 수 있다. 또한, 제어부(50)에 방사선 촬영을 위한 정보를 입력하고, 방사선 촬영 결과를 전달받는 인터페이스부(60)가 추가로 포함될 수 있다. 제어부(50)와 인터페이스부(60)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.

방사선 발생부(30)는 아암(20)의 일측에 구비되고, 디텍터(40)는 아암(20)의 타측에 구비된다. 즉, 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)는 아암(20)에 서로 마주보는 형태로 배치된다. 이러한 구성의 방사선 촬영 장치의 일례로서 유암(U-Arm) 방식의 방사선 촬영 장치가 알려져 있다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 아암(20)을 직선의 보 형태로 도시되었으나, 아암(20)은 직선 형태가 아니라 곡선을 이루도록 구성되는 것도 가능함은 물론이다.

방사선 발생부(30)는 아암(20)에 제 1 방향(도 1에서는 x축 방향)으로 이동 가능하게 구비된다. 일례로, 방사선 발생부(30)는 아암(20)에 x축 방향으로 이동 가능하게 장착된 제 1 가이드(22)에 결합될 수 있다.

디텍터(40)는 아암(20)에 제 1 방향(도 1에서는 x축 방향)으로 이동 가능하게 구비되는 한편, 제 2 방향(도 1에서는 y축 방향)을 중심으로 회전 가능하게 구비된다. 일례로, 디텍터(40)는 아암(20)에 제 1 방향으로 이동 가능하게 장착된 제 2 가이드(24)에 결합되고, 제 2 회전중심(C2)을 중심으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방사선 발생부(30)에서 발생되는 방사선 중 적어도 일부는 디텍터(40)의 소정 위치, 예를 들면, 디텍터(40)의 제 2 회전중심(C2)을 항상 향하도록 배치될 수 있다.

아암(20)은 지지대(10)에서 제 3 방향(도 1에서는 z축 방향)으로 이동 가능하게 구비되는 한편, 제 2 방향(도 1에서는 y축 방향)을 중심으로 회전 가능하게 구비된다. 즉, 도 1을 참조하면, 아암(20)은 제 1 회전중심(C1)을 중심으로 회전 가능하며, 아암(20)은 지지대(10)에서 상하 방향으로 이동될 수 있다.

방사선 발생부(30)와 디텍터(40) 및 아암(20)의 이동 및/또는 회전 구성은 도 1에 도시된 예시 외에 다양한 기구 메커니즘에 의해 구현될 수 있다. 즉, 아암(20)은 도 1에 도시된 형태가 아니라 곡선을 이루며 구비될 수 있다. 또한, 방사선 발생부(30)의 제 1 방향으로의 이동을 위한 기구 구성과, 디텍터(40)의 제 1 방향으로의 이동과 제 2 방향에 대한 회전을 위한 기구 구성은 공지된 유암 방식의 방사선 촬영 장치의 다양한 구성에 의해 구현될 수 있다. 한편, 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)의 제 1 방향으로 이동은 아암(20)에 대한 상대 이동을 의미하는 것으로 이해하면 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 따라 촬영 대상을 촬영하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법은, 촬영 대상(S)을 분할 촬영함에 있어서, 방사선 발생부(30)는 특정 위치에서 회전하면서 촬영 대상(S)에 방사선을 조사하는 것처럼 제어하고, 디텍터(40)는 촬영 대상(S)의 후면에서 수직 방향으로 이동하는 것처럼 제어하는 것을 특징으로 한다. 즉, 도 1에 도시된 방사선 촬영 장치의 아암(20)의 z축 방향 이동과 y축을 중심으로 한 회전, 방사선 발생부(30)의 아암(20)에 대한 상대 이동(도 1에서는 x축 방향의 이동), 디텍터(40)의 아암(20)에 대한 상대 이동(도 1에서는 x축 방향의 이동)과 y축을 중심으로 한 회전이 제어되어, 방사선 발생부(30)는 특정 위치에서 회전하고 디텍터(40)는 수직 이동하는 것처럼 제어된다.

도 2를 참조하면, 방사선 발생부(30)는 기준축(R1)을 중심으로 촬영 대상(S)에 대해 상하 방향으로 회전하는 것처럼 제어되고, 디텍터(40)는 기준면(R2)을 따라 촬영 대상(S)의 후면에서 상하로 이동하는 것처럼 제어된다. 일 실시예에서, 기준축(R1)은 수평방향으로 연장된 축으로 이해되고, 기준면(R2)은 상기 기준축(R1)에 따른 축에 평행한 면으로서 이해될 수 있다.

도 2의 (1)번 위치에서, 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)의 중심은 동일한 높이에 위치한다. 디텍터(40)의 상하 방향의 길이가 방사선 촬영이 필요한 촬영 대상(S)의 상하 방향의 영역보다 작은 상황에서, 디텍터(40)를 이동하면서 촬영 대상(S)을 촬영하게 된다. 디텍터(40)는 기준면(R2)을 따라 (2)번 위치로 이동한 것처럼 제어되고, 방사선 발생부(30)는 기준축(R1)을 중심으로 촬영 대상(S)의 상부를 향하도록 제어된다. (1)번 위치에서 촬영된 방사선 영상과 (2)번 위치에서 촬영된 방사선 영상이 디텍터(40)의 중첩영역(OA1)만큼 중첩되도록, 디텍터(40)와 방사선 발생부(30)의 이동 및 회전이 제어된다.

마찬가지로, (3)번 위치에서의 촬영을 위해 디텍터(40)와 방사선 발생부(30)의 이동 및 회전이 제어되고, (1)번 위치에서 촬영된 방사선 영상과 (3)번 위치에서 촬영된 방사선 영상도 디텍터(40)의 중첩영역(OA2)만큼 중첩된다.

촬영이 완료되면, (1)번 위치에서의 방사선 영상에, (2)번 위치에서의 방사선 영상 중 중첩영역(OA1)을 제외한 영상과, (3)번 위치에서의 방사선 영상 중 중첩영역(OA2)을 제외한 영상을 스티칭하면 촬영 대상(S)의 요구되는 영역에 대한 방사선 영상을 획득할 수 있게 된다. 또는, (1)번 위치에서의 방사선 영상과 (2)번 위치에서의 방사선 영상을 중첩영역(OA1)을 중첩시키고, (1)번 위치에서의 방사선 영상과 (3)번 위치에서의 방사선 영상을 중첩영역(OA2)을 중첩시켜 (1)번, (2)번 및 (3)번 위치에서의 방사선 영상을 스티칭함으로써 촬영 대상(S)의 요구되는 영역에 대한 방사선 영상을 획득할 수 있다.

도 2에서의 (1)번 위치와 (2)번 위치 및 (3)번 위치는 촬영 전에 제어부(50)에 의해 설정될 수 있고, (2)번 위치, (1)번 위치 및 (3)번 위치의 순서로 촬영이 이루어지거나 그 역순으로 촬영이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 2에서는 3장의 영상을 스티칭하는 것을 예시하였으나, 디텍터의 길이 또는 촬영 대상(S)에서 촬영이 필요한 부분에 따라, 2장의 분할 영상을 스티칭하거나 4장 이상의 분할 영상을 스티칭하는 것도 가능하다.

또한, 도 2에서는 촬영 대상(S)이 서 있는 상태를 예시하였으나, 촬영 대상(S)이 방사선 촬영용 베드(미도시)에 누워있는 상태에서 본 발명을 적용하는 것도 가능하다.

또한, 도 2에서, 기준축(R1)은 xz 평면에서의 특정 포인트로, 기준면(R2)은 xz 평면에서 z축 방향을 따른 직선으로 도시하여 나타낸 것이다. 기준면(R2)에 의해 디텍터(40)의 면이 위치하여야 하는 평면이 결정될 수 있다.

또한, 도 2에서는, (1)번 위치에서 (2)번 위치, (2)번 위치에서 (3)번 위치로 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)의 위치가 제어되는 것으로 예시되었으나, 앞서 설명한 바와 같이, (2)번, (1)번 및 (3)번 위치의 순서로 또는 (3)번, (1)번 및 (2)번 위치의 순서로 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)의 위치가 제어될 수 있다. 또한, (1)번 위치에서 위쪽 방향으로만 또는 아래쪽 방향으로만 방사선 발생부(30)의 회전 및 디텍터(40)의 위치가 이동되도록 제어되는 것도 가능할 수 있다.

본 발명에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 따르면, 사람이 눈으로 위쪽 또는 아래쪽으로 훑어보듯이 촬영 대상(S)에 대한 방사선 영상을 취득할 수 있다.

도 3은 촬영 대상에 대한 복수의 분할 영상을 스티칭한 결과를 예시적으로 도시한 도면이다.

도 3의 (a)를 참조하면, 이상적인 분할 영상의 획득 결과가 예시된다. 예를 들어, 촬영 대상(S)에 대해 3장의 분할 영상을 스티칭하여 최종 영상을 생성하는 경우, 중첩되는 부분에서의 왜곡없이 균일한 크기의 영상을 확보하는 것이 가장 이상적이다.

그런데, 도 3의 (b)를 참조하면, 방사선 발생부와 디텍터를 위에서 아래로 순차적으로 같이 이동시키면서(방사선 촬영부와 디텍터의 높이는 동일하게 이동) 촬영한 분할 영상을 스티칭하여 생성된 최종 영상이 예시된다. 이 경우, 각 분할 영상에서 가운데에 비해 외곽으로 갈수록 영상이 확대되어 촬영되므로 분할 영상의 경계 부분에서의 왜곡이 심하게 발생된다. 이에 따라 영상 판독에 오류가 발생할 가능성이 존재한다.

이에 대해, 본 발명은 도 3의 (c)와 같이 눈으로 훑어보듯이 촬영 대상(S)에 대한 방사선 영상을 취득하게 한다. 이에 따라 분할 영상을 스티칭하여 생성된 최종 영상에 있어서, 분할 영상의 중앙부와 외곽에서의 확대율 차이가 크지 않아 보다 정확한 최종 영상의 획득을 가능하게 한다.

도 2에서 설명한 방식으로 방사선 영상을 촬영하기 위하여, 도 1에 도시된 방사선 촬영 장치를 제어하는 방법을 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 2의 (1)번 위치에서 촬영 대상(S)에 대한 방사선 촬영 후, (2)번 위치로 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)를 이동시키는 것으로 가정한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 디텍터에서의 중첩영역을 설명하기 위한 도면이다.

방사선 발생부(30)에서 조사된 방사선(R)이 촬영 대상(S)을 투과하여 디텍터(40)에 도달한다. 도 2의 (1)번 위치와 (2)번 위치에서, 디텍터(40)에서의 중첩영역(OA)은 촬영 대상(S)에서의 중첩부분(ND)과 관련된다. 중첩영역(OA)과 중첩부분(ND)은 방사선 발생부(30)와 디텍터(40) 및 촬영 대상(S) 간의 기하학적 관계에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방사선 촬영을 수행하는 사용자는 인터페이스부(60)를 통해 촬영 대상(S)에서의 중첩부분(ND)을 설정하고, 제어부(50)는 중첩부분(ND)에 따라 디텍터(40)에서의 중첩영역(OA)을 결정한다. 다른 실시예에 있어서, 중첩영역(OA)이 먼저 설정되어 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)를 기준축(R1)과 기준면(R2)을 따라 각각 회전 및 이동된 후, 중첩부분(ND)을 역산할 수 있다. 이어지는 방사선 촬영에서, 디텍터(40)에서의 중첩영역(OA)이 확인되면, 어느 하나의 분할 영상에서 중첩영역(OA)을 삭제 또는 중첩하여 스티칭함으로써 분할 영상의 스티칭이 용이하게 수행될 수 있다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 따라 아암, 방사선 발생부 및 디텍터를 제어하는 과정을 설명하는 도면이다. 도 5a는 도 2에서의 (1)번 위치를 나타내고, 도 5d는 도 2에서의 (2)번 위치를 나타낸다.

도 5a를 참조하면, 디텍터(40)의 길이는 H, 중첩영역(OA)의 길이는 h, 아암(20)의 제 1 회전중심(C1)에서 디텍터(40)의 제 2 회전중심(C2)까지의 거리는 A, 아암(20)의 제 1 회전중심(C1)에서 방사선 발생부(30)까지의 거리는 B이다. 방사선 발생부(30)의 회전을 위한 기준축(R1)과, 디텍터(40)의 이동을 위한 기준면(R2)이 설정된다.

도 5b를 참조하면, 아암(20)을 제 1 회전중심(C1)을 중심으로 각도 θ만큼 시계 방향으로 회전시킨다.

도 5c를 참조하면, 아암(20)을 z축 방향으로 z1만큼 상승시킨다. 한편, 방사선 발생부(30)는 아암(20)에 대해 제 1 방향으로 b만큼 이동되어, 도 5a에서의 기준축(R1)에 방사선 발생부(30)의 중심이 일치된다. 또한, 디텍터(40)는 아암(20)에 대해 제 1 방향으로 a만큼 이동되어 제 2 회전중심(C2)의 위치가 기준면(R2)에 위치하고, 디텍터(40)는 제 2 회전중심(C2)을 중심으로 소정 각도 회전되어 디텍터(40) 전체가 기준면(R2)과 일치된다. 도 5a에서 기준면(R2)을 수직 방향으로 설정한 것으로 나타내었기에, 디텍터(40)의 각도 θ만큼 반시계 방향으로 회전된다.

도 5d를 참조하면, 제 1 회전중심(C1)과 디텍터(40)의 거리는 A+a가 되고, 제 1 회전중심(C1)과 방사선 발생부(30)의 거리는 B+b가 되므로, 아암(20)의 회전 각도 θ에 따른 최초 거리 A, B와의 관계는 수학식 1과 같다.

또한, 디텍터(40)의 제 2 회전중심(C2)은 (H-h)의 거리만큼 상승하였는데, 이를 A, B, 및 회전 각도 θ에 대해 정리하면 수학식 2와 같게 되고, 회전 각도 θ는 수학식 3에 의해 산출된다.

또한, 수학식 1을 a, b에 대해 정리하면 수학식 4와 같고, 이에 따라 방사선 발생부(30) 및 디텍터(40)의 아암(20)에 대한 이동 거리가 산출된다. 또한, 아암(20)의 상승 높이 z1은 수학식 5와 같이 산출된다.

기준축(R1), 기준면(R2), 및 중첩영역(OA)이 결정되면, 아암(20)의 회전 각도 θ, 아암(20)의 z축 방향의 이동 거리, 방사선 발생부(30)의 아암(20)에 대한 상대 이동 거리, 및 디텍터(40)의 아암(20)에 대한 상대 이동 거리와 회전 각도가 결정된다. 제어부(50)는 결정된 값에 따라 아암(20)과 방사선 발생부(30) 및 디텍터(40)를 제어한다.

도 5a 내지 도 5d의 예시는, 기준면(R2)이 아암(20)의 z축 방향 이동과 평행한 것을 전제로 한 것이다. 그러나, 기준면(R2)이 아암(20)의 z축 방향 이동과 평행하지 않은 경우라도 아암(20)의 회전과 z축 방향 이동, 방사선 발생부(30)의 아암(20)에 대한 상대 이동 및 디텍터(40)의 아암(20)에 대한 상대 이동과 회전을 제어하여 본 발명의 기술 사상을 달성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 촬영 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

도 6에서는 2장의 방사선 영상을 분할 영상으로 취득하여 스티칭하는 것을 예시로 나타나며, 3장 이상의 방사선 영상을 취득하여 스티칭하는 것도 동일하게 적용될 수 있다.

복수의 분할 영상을 촬영하기 위한 방사선 촬영 조건이 설정된다(S10). 방사선 촬영 조건으로는, 복수의 분할 영상을 촬영하기 위한 방사선 발생부(30)의 기준축(R1)과 디텍터(40)의 기준면(R2), 촬영 대상(S)의 길이에 따른 분할 영상의 개수, 중첩영역(OA)의 길이 등이 포함될 수 있다. 기준축(R1)은 복수의 분할 영상을 촬영할 때 방사선 발생부(30)가 공간상에서 위치하는 기준 포인트이고, 기준면(R2)은 디텍터(40)의 면이 따르는 평면일 수 있다. 분할 영상의 개수는 디텍터(40)의 크기와 촬영 대상(S)의 길이에 따라 설정될 수 있다. 중첩영역(OA)은 중첩부분(ND)을 인터페이스부(60)를 통해 입력받아 설정되거나, 디텍터(40)의 크기와 촬영 대상(S)의 길이를 고려하여 설정될 수 있다.

기준축(R1)과 기준면(R2)에 따른 제 1 위치로 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)의 위치를 제어한다(S20). 일 실시예에 있어서, 제 1 위치에서 방사선 발생부(30)가 기준축(R1)에 위치하도록 아암(20)의 z축 방향 높이가 제어되고 아암(20)은 수평 상태로 위치될 수 있다.

제 1 위치에서, 방사선 발생부(30)에서 방사선이 조사되어 디텍터(40)를 통해 촬영 대상에 대한 제 1 방사선 영상을 취득한다(S30).

제 1 방사선 영상과 제 2 방사선 영상의 중첩영역(OA)을 고려하여, 방사선 발생부(30)와 디텍터(40)가 기준축(R1)과 기준면(R2)에 따른 제 2 위치가 되도록 제어한다(S40). 방사선 발생부(30)는 기준축(R1)을 중심으로 회전한 것처럼 제어되고 디텍터(40)는 기준면(R2)을 따라 이동한 것처럼 제어된다. 구체적으로, 방사선 촬영 장치(1)의 아암(20)은 제 2 방향을 중심으로 소정 각도 회전되고, 제 3 방향을 따라 이동한다. 방사선 발생부(30)는 아암(20)에 대해 상대 이동된다. 디텍터(40)는 아암(20)에 대해 상대이동하는 한편, 디텍터(40)가 기준면(R2)을 따르도록 회전된다.

제 2 위치에서 방사선 발생부(30)에서 방사선이 조사되어 디텍터(40)를 통해 촬영 대상에 대한 제 2 방사선 영상을 취득한다(S50).

제 1 방사선 영상과 제 2 방사선 영상의 중첩영역을 고려하여 제 1 방사선 영상과 제 2 방사선 영상을 스티칭한다. 일 실시예에 있어서, 제 1 방사선 영상과 제 2 방사선 영상 중 어느 하나에서 중첩영역(OA)을 제외하거나, 중첩영역(OA)을 서로 중첩하여, 제 1 방사선 영상과 제 2 방사선 영상을 스티칭할 수 있다. 복수의 방사선 영상에 대한 스티칭은 제어부(50)에서 수행되어 인터페이스부(60)로 전달될 수 있다. 또는, 제어부(50)는 취득된 제 1 방사선 영상과 제 2 방사선 영상을 인터페이스부(60)로 전달되고, 인터페이스부(60)에서 제 1 방사선 영상과 제 2 방사선 영상에 대한 스티칭을 수행하는 것도 가능할 수 있다.

촬영 대상(S)에 대한 추가적인 분할 영상이 필요한 경우, 제 2 방사선 영상과는 다른 측에서 제 1 방사선 영상과 이어지는 추가적인 분할 영상을 S30 및 S40과 같은 방식으로 취득한다. 또는, 제 2 방사선 영상과 이어지는 추가적인 분할 영상을 S30 및 S40과 같은 방식으로 취득한다. 추가적으로 취득된 분할 영상에 대해서도 중첩영역을 고려하여 다른 방사선 영상 스티칭한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 방사선 촬영 장치
10 : 지지대
20 : 아암
30 : 방사선 발생부
40 : 디텍터
50 : 제어부
60 : 인터페이스부
C1 : 제 1 회전중심
C2 : 제 2 회전중심
ND : 중첩부분
OA : 중첩영역
R1 : 기준축
R2 : 기준면
S : 촬영 대상

Claims (12)

1. 지지대에 승강 가능하게 지지되며 제 1 회전중심을 중심으로 회전 가능한 아암, 상기 아암의 일측에 상기 아암에 대해 제 1 방향으로 상대 이동 가능하게 구비되는 방사선 발생부, 및 상기 방사선 발생부와 마주보도록 상기 아암에 구비되고 상기 아암에 대해 제 1 방향으로 상대 이동 가능하며 제 2 회전중심을 중심으로 회전가능한 디텍터를 포함하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 있어서,
   상기 아암, 상기 방사선 발생부 및 상기 디텍터를 제 1 위치로 제어하여 제 1 방사선 영상을 취득하는 단계; 및
   상기 아암, 상기 방사선 발생부 및 상기 디텍터를 제 2 위치로 제어하여 상기 제 1 방사선 영상과 적어도 일부가 중첩되는 중첩영역을 갖는 제 2 방사선 영상을 취득하는 단계;
   를 포함하고,
   상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에서,
   상기 방사선 발생부는 기준축을 중심으로 회전하고, 상기 디텍터는 기준면을 따라 이동한 것처럼 제어되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 제어될 때,
   상기 아암은 상기 제 1 회전중심을 중심으로 소정 각도 회전하고 상기 지지대를 따라 승강 또는 하강하며, 상기 방사선 발생부는 상기 제 1 방향으로 상기 아암에 대해 상대 이동함으로써 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에서의 상기 방사선 발생부가 기준축에 일치되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 디텍터는 상기 아암에 대해 상기 제 1 방향으로 상대 이동하고 상기 기준면에 일치되도록 회전함으로써 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치에서의 상기 디텍터가 상기 기준면에 위치되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   기준 위치에서, 상기 기준면은 상기 방사선 발생부의 방사선 조사 방향에 수직한 면으로 설정된 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 중첩영역은, 상기 제 1 방사선 영상과 상기 제 2 방사선 영상에서 중첩되는 촬영 대상에서의 중첩부분의 길이를 입력받아 산출되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 중첩영역의 길이에 의해 상기 제 1 방사선 영상과 상기 제 2 방사선 영상에서 중첩되는 촬영 대상에서의 중첩부분의 길이가 산출되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중첩영역을 이용하여 상기 제 1 방사선 영상과 상기 제 2 방사선 영상을 스티칭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
8. 지지대, 상기 지지대에 지지되는 아암, 및 상기 아암에 서로 마주보도록 배치된 방사선 발생부와 디텍터를 포함하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법에 있어서,
   중첩영역을 갖고 이어지는 복수의 방사선 영상의 촬영시, 상기 방사선 발생부는 기준축을 중심으로 회전하고 상기 디텍터는 기준면을 따라 이동한 것처럼 상기 아암, 상기 방사선 발생부 및 상기 디텍터가 제어되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 복수의 방사선 영상의 촬영시, 상기 아암의 회전 및 승강과 상기 방사선 발생부의 상기 아암에 대한 제 1 방향으로 상대 이동에 의해 상기 방사선 발생부가 기준축에 일치되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 방사선 영상의 촬영시, 상기 아암의 회전과 승강, 및 상기 디텍터의 상기 아암에 대한 제 1 방향으로 상대 이동과 회전에 의해 상기 디텍터가 상기 기준면에 위치되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 중첩영역의 길이는 촬영 대상에서의 중첩부분의 길이와 관계된 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중첩영역을 이용하여 상기 복수의 방사선 영상을 스티칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영 장치의 제어 방법.

Images