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KR101474098B1 - 파노라마 엑스선 장치 및 파노라마 이미징을 위한 이미징될 층의 위치 설정 - Google Patents

파노라마 엑스선 장치 및 파노라마 이미징을 위한 이미징될 층의 위치 설정 Download PDF

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KR101474098B1
KR101474098B1 KR1020127032905A KR20127032905A KR101474098B1 KR 101474098 B1 KR101474098 B1 KR 101474098B1 KR 1020127032905 A KR1020127032905 A KR 1020127032905A KR 20127032905 A KR20127032905 A KR 20127032905A KR 101474098 B1 KR101474098 B1 KR 101474098B1
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KR
South Korea
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panoramic
imaging
ray
image
layer
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고드진스키 크리스천 데
사카리 케트투넨
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플란메카 오이
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Abstract

본 발명은 치아의 파노라마 엑스선 이미징을 위해 이미징될 층을 위치시키기 위한 파노라마 엑스선 장치와 방법에 관한 것이다. 엑스선 장치는 회전 가능한 아암부(13)에 서로 거리를 두고 배열되는 방사원(15)과 이미지 정보 수신기(14)를 포함한다. 본 발명에서, 측면 프로파일 엑스선 이미지가 이미징되도록 위치되는 치열궁의 정면 영역으로부터 획득되고, 치열궁의 파노라마 엑스선 이미징에서 선명하게 이미징되는 층을 고려하여 최적일 수 있는, 문제의 측면 프로파일 엑스선 이미지로부터 앞니 영역의 수직 단층촬영 층이 결정되고, 그 후, 이미징 수단(14, 15)은 측면 프로파일 엑스선 이미지로부터 선택되는 층이 파노라마 엑스선 이미지에서 선명하게 이미징되는 방식으로 파노라마 노출 동안에 구동된다.

Description

파노라마 엑스선 장치 및 파노라마 이미징을 위한 이미징될 층의 위치 설정 {PANORAMIC X-RAY APPARATUS AND POSITIONING OF A LAYER TO BE IMAGED FOR PANORAMIC IMAGING}
본 발명은 청구항 제1항에 따른 파노라마 엑스선 장치와, 청구항 제7항에 따른 파노라마 엑스선 이미징을 위해 이미징될 층을 위치시키는 방법에 관한 것이다.
파노라마 엑스선 이미징은 층 이미징, 단층촬영(tomographic) 이미징인데, 이미징 스캔 동안에 방사원과 이미지 정보 수신기는, 형성되는 이미지에서 본질적으로는 치열궁(dental arch)은 선명하게 이미징되는 반면, 두개골(skull)의 다른 해부학적 구조는 흐리게 되는 방식으로, 치열궁에 대해 노출 동안에 회전된다(turned). 일반적으로는, 단층촬영 효과를 생성하는 이미징 수단의 이미징 스캔 및 관련된 회전 이동은 수평면 상에서 수행되고, 몇몇의 특별한 이미징 모드에서는 수평면 이외의 곳에서 부분적으로 또한 이동함으로써 단층촬영 효과를 생성할 수도 있다. 치아의 파노라마 엑스선 이미지는 평면 상에 펼쳐있는(spread out) 치열궁을 보여준다. 파노라마 이미지는 턱 관절(jaw joint)을 포함하는 환자의 치아의 전체 세트의 우수한 개관을 제공한다.
파노라마 엑스선 이미지의 가장 본질적인 진단 값은 치아의 뿌리를 이미징하는 것과 관련이 있다. 이미징될 해부학적 구조의 형상 때문에, 파노라마 엑스선 이미징의 이미징 기하학적 배열은, 치열궁의 정면 영역에 관하여, 선명하게 이미징되는 층이 비교적 얇고 통상적으로 단지 대략 10 mm인, 단층촬영 이미지를 통상적으로 생성한다. 이미징 스캔이 실현되는 방식으로 인해, 선명하게 이미징되는 층이 어금니 영역에서 심지어 수십 mm로 더욱 넓어짐에 따라, 이미징되는 층의 중심에 치열궁을 배치하는 것은 그 영역에서 그다지 중요하지 않다.
이미징될 해부학적 구조의 형상 및 크기가 일 대상물로부터 타 대상물로 변하기 때문에, 이미징될 해부학적 구조에 대한 파노라마 이미징 스캔의 최적의 실현은, 특히 앞니를 이미징하는 것과 관련하여 가장 도전해 볼만하다. 따라서, 일반적으로, 적어도 앞니의 뿌리가 선명하게 이미징되는 치열궁의 정면 영역의 층 내에 위치될 방식으로 특히 파노라마 이미징을 위해 해부학적 구조를 위치시키려고 노력한다. 앞니 영역의 위치 설정 실패는 아마도 파노라마 이미지 실패의 가장 큰 개별 이유이다.
가장 전형적인 파노라마 엑스선 장치를 사용하는 경우에, 작동자는 가시적인 치아의 치관(crown) 표면을 근거로 그리고 환자의 얼굴의 측면 프로파일을 근거로 외양상으로 앞니 뿌리의 위치를 추정하여야 한다. 이러한 추정은 매우 튀어나오거나 후퇴된 앞니가 있을 때 특히 어렵지만, 심지어 정상 교합인 경우에도 앞니가 약간 기울어지기 때문에 앞니의 뿌리의 위치를 추정하는 것은 항상 어렵다. 실제로, 우수한 전문적 기술과 경험을 갖는 작동자에 의해서는 위치 설정이 보다 적게 실패된다.
다양한 종류의 위치 설정 광을 파노라마 이미징 장치에 배열하는 것이 주지되어 있는데, 위치 설정을 조력하기 위해 환자의 얼굴에 광 빔을 투사할 수도 있다. 광에 의해, 예컨대 두개골의 최적 배향을 보장하는 것이 가능하다.
또한, 위치 설정 광은, 예컨대 측면으로부터 앞니 뿌리가 추정상으로 위치되는 위치로 환자에게 조명하는 수직의 층 위치 설정 광 빔을 구동시킴으로써 그리고 이러한 위치 설정 광 빔의 위치에 따라 이미징 이동을 실현하도록 이미징 장치를 배열함으로써, 이미징될 층의 위치 설정을 조력하는데 사용되었다. 그러나, 또한 작동자가 외양 특징에 기초하여 만든 "경험에 의한 추측"의 앞니 뿌리의 위치에 단지 기초한다. 따라서, 또한 경험 있는 작동자라도 위치 설정에 실패할 수 있다.
종래 기술은 거리 센서 및 카메라의 사용에 기초한 해결책과 같은 해부학적 구조의 외양 특징의 분석에 기초한 다른 위치 설정 기술도 포함한다. 그러나, 이들의 기능마저도 환자의 얼굴 외양 특징의 검사에 대부분 기초하고, 그 결과 이는 치아 세트의 실제 구조의 정확한 픽처(picture)를 반드시 제공하지는 않는다. 또한, 이런 종류의 해결책은 그중에서도 특히, 이미징 장치와 다른 가능한 특별 장치에 대한 다양한 부속물의 통합을 요구할 수도 있는데, 이는 이미징 장치를 더욱 복잡하게 하고 심지어는 이미징 프로세스의 실행을 어렵게 하거나 느리게 할 수도 있다.
본 발명의 목적은 치아의 파노라마 엑스선 이미징과 관련하여 해부학적 구조의 위치 설정을 개발하는 것이고, 특히 앞니 뿌리를 포함하는 원하는 수직 단층촬영 층이 어떻게 층 내로 위치될 수 있는지를 고려하여 파노라마 엑스선 장치가 선명하게 이미징한다. 즉, 본 발명의 목적은 결점 있는 위치 설정에 의해 야기되는 이미징 재촬영의 필요성을 감소시키는 것이다.
또한, 이미징 장치가 상당한 정도의 새로운 장치, 부품, 및/또는 기능을 이미징 장치에 배열할 필요 없이 비교적 간단하게 실현될 수 있는 방식으로 전술된 목적을 실현하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 목적은 해부학적 구조가 이미징 장치의 환자 지지 수단에 위치 설정된 후에 요구되는 층이 파노라마 이미지에서 선명하게 자동으로 이미징될 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 목적은 본질적인 특징이 특허청구범위에 나타나 있는 해결책에 의해 달성된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 측면 프로파일 엑스선 이미지(정중시상면(mid-sagittal plane)의 방향으로 배향되는 투조(transillumination) 이미지)는 이미징되도록 위치 설정되는 치열궁의 정면 영역으로부터 획득되고, 이러한 수직 단층촬영 층은 파노라마 엑스선 이미징 시에 치열궁의 앞니 영역으로부터 선명하게 이미징되는 층을 고려할 때 최적인 상기 엑스선 이미지로부터 결정되고, 그 후에 파노라마 장치의 이미징 수단은 특히 이러한 층이 파노라마 엑스선 이미지에서 선명하게 이미징되도록 구동된다. 따라서, 본 발명은 추정 대신에 이미징되는 해부학적 구조의 진정한 구조에 기초하여, 특히 원하는 단층촬영 층을 이미징할 수 있다.
본 발명에 따른 해결책을 실현하기 위해, 파노라마 엑스선 장치는, 실제 파노라마 이미징에 부가하여 본 발명에 따른 측면 프로파일 엑스선 이미지를 획득하는 것을 가능하도록 배열되는 이미징 장치의 수평 이동 자유도를 사용한다.
작동자는 예컨대 엑스선 장치 내에 배열되는 디스플레이에 보여지는 디지털 엑스선 이미지로부터 포인팅함으로써 선명하게 이미징되도록 요구되는 층을 설정할 수 있거나, 또는 앞니 뿌리의 위치는 또한 예컨대 이와 같이 알려진 이미지 프로세싱 및 특징 추출에 의해 패턴 인식 알고리즘의 도움으로 자동으로 본 발명에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 뉴럴 네트워크(neural network)를 기초로 한 패턴 인식이 사용되는데, 요구되는 층의 위치는 함수의 근사 문제로 되고, 요구되는 층의 위치는 규정하기가 근본적으로 용이하고 해부학적 구조를 나타내는 특징의 함수로서 뉴럴 네트워크의 도움으로 프리뷰(preview) 이미지로부터 결정된다. 이미징될 해부학적 구조는 패턴 인식을 위한 정보원인 것으로 규정되는 해부학적 구조의 기준점들 각각이 프로그램으로 반드시 인식될 수 있는 것은 아니도록 하는 것일 때에도, 본 발명에 따른 뉴럴 네트워크의 사용은 패턴 인식의 사용을 가능하게 한다. 뉴럴 네트워크는 올바른 층을 발견하는 것을 습득하도록 배열될 수 있고 또한 환자의 해부학적 구조를 인지하기 위해 또한 습득될 수 있다.
본 발명으로 인해 선명한 파노라마 이미지를 얻을 수 있다.
이하에서는, 본 발명 및 그의 실시예들과 이에 의해 달성될 수 있는 이점들 중 일부가 첨부 도면을 참조함으로써 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 통상적인 파노라마 엑스선 장치를 도시한다.
도 2는 파노라마 이미징을 위한 환자 지지 수단에 위치된 환자를 도시한다.
도 3은 치열궁의 다양한 섹션을 따른 파노라마 이미징 시에 형성되는 통상적인 단층촬영 층의 폭의 변화를 도시한다.
도 4는 본 발명에서 사용된 측면 프로파일 엑스선 이미지를 도시하고, 치열궁의 정면 영역으로부터 파노라마 이미지에서 선명하게 이미징되도록 요구되는 단층촬영 층의 위치를 도시한다.
도 1은 통상적인 파노라마 엑스선 장치의 기본 구성을 도시한다. 도 1에 따른 장치는 지지 구조체(예컨대, 컬럼형 본체부(11))와, 본체부에 부착되는 수평 지지 아암(12)을 포함한다. 본질적으로 지지 아암(12)의 타단부에는, 이미지 정보 수신 수단(예컨대, 이미지 정보 수신기(14)) 및 방사원(15)을 지지하는 소위 c-암인 아암부(예컨대, 이미징 아암(13))가 배열된다. 또한, 환자 지지 수단(16)이 본체부(11)에 배열된다.
이미징 아암(13)은 지지 아암(12)에 대해 회전되도록 배열된다. 부가적으로, 본 발명에 사용되기에 적절한 장치 구성은, 이미징 수단이 환자 지지 수단(16)에 위치되는 해부학적 구조의 측면 프로파일 이미지를 획득하기 위해 위치될 수 있는 방식으로, 수평면에서의 이미징 아암(13)의 이동을 가능하게 하여야 한다. 이는 예컨대, 이미징 아암(13)이 지지 아암(12)에 부착됨으로써, 연결 장치(17)에 대한 x, y-이동 자유도를 배열함으로써 실현될 수 있다. 한편, 또한 예컨대, 이미징 아암(13) 및 지지 아암(12) 양자 모두에 대해 회전 가능하고 서로로부터 거리를 두고 위치되는 2개의 수직 회전 축을 중심으로 회전 가능한 요소가 이미징 아암(13)과 지지 아암(12) 사이에 배열되는, 이와 같이 알려진 이러한 파노라마 엑스선 장치가 사용될 수 있다.
도 2는 파노라마 이미징을 위해 환자 지지 수단(16)에 위치되는 환자를 도시한다. 종래 기술로는 상당히 길게 지속되는 이미징의 지속 기간 동안에 환자가 움직이지 않고 있도록 돕는 다수의 종류의 환자 지지 수단이 알려져 있다. 도 2에 나타난 해결책은 환자를 포함한다.
도 3은 이미징 수단이 파노라마 이미징에 통상적으로 사용되는 이미징 스캔의 기하학적 배열에 따라 구동될 때, 파노라마 이미징에서 이미징되는 단층촬영 층의 폭이 치열궁의 상이한 영역에서 어떻게 변하는지를 도시한다. 이미징에서 형성되는 단층촬영 층의 폭은 통상적으로 치열궁의 정면 영역에서 약 10 mm의 크기이고 어금니 영역에서 훨씬 더 넓다. 적어도 이미징에 다른 문제점을 야기하지 않으면서, 동시에 몇몇의 다른 기준의 관점으로부터 파노라마 이미지의 진단 값을 부실화시키지 않으면서, 단층촬영 층이 정면 영역에서 매우 넓은 방식으로 파노라마 이미징을 실현하는 것은 실제로 매우 어렵다. 따라서, 특히 이미징 동안에 이미징 수단이 만드는 이미징 스캔 이동에 대해 파노라마 이미징을 위한 올바른 장소에 앞니 영역을 위치시키는 것은, 어금니 영역의 위치 설정보다 훨씬 더 중요하다.
도 4에서, 해부학적 구조의 상부에는, 본 발명의 관점에서 선명하게 이미징되도록 요구되는 단층촬영 층의 위치의 위치 설정을 고려하여 해부학적 구조의 충분히 큰 부분을 커버하는 예시적인 영역이 실선으로 규정되어 있다. 이 영역의 폭은 예컨대 약 30 mm일 수 있다.
부가적으로, 약 10mm의 하나의 단층촬영 층이 쇄선으로 도 4에 도시되어 있고, 도 4에 도시된 해부학적 구조의 경우에서의 층은 파노라마 이미징 시에 선명하게 이미징되는 층이도록 선택되는 것이 바람직할 수도 있다. 도 4의 환자는 비교적 정상적으로 문(bite) 상태이며, 이에 의해 상부 치아 및 하부 치아 모두의 뿌리가 보일 수 있다.
해부학적 구조의 외관 형상을 측정하는 방법과는 다르게, 본 발명에 따르면, 파노라마 이미지에서 선명하게 이미지될 층을 선택하는 것이 치아의 실제 구조에 기초하여 실현될 수 있는 것에 의해, 우선 해부학적 구조의 측면 프로파일의 엑스선 이미지가 획득된다. 앞니 뿌리의 위치보다는 이러한 측면 프로파일 엑스선 이미지에 기초한 어느 것도 결정할 필요가 없기 때문에, 그의 특성은 실제 진단상의 사용을 위해 획득될 엑스선 이미지의 특성에 상응할 필요가 없다. 따라서, 단지 위치설정을 위해 획득되는 이러한 엑스선 이미지는, 비교적 높은 전압으로 생성되는 x-방사를 이용함으로써, 특히 연성 조직이 이 이미지에서 보일 수 있게 할 필요가 특별히 없기 때문에, 비교적 작은 방사선량을 발생시킴으로써, 획득될 수 있다. 바람직하게는, 이미지의 콘트라스트(contrast)를 가능한 한 높게 얻고 환자에 흡수되는 가능한 적은 선량(dose)을 얻는 방식으로, 엑스선 관(tube)의 전압 및 전류가 선택된다. 전류가 낮게 유지될 때, 연성 조직과 뼈 사이에 가능한 한 높은 콘트라스트를 고전압으로 얻는다. 만약 이미징 파라미터, 예컨대 80 kV의 전압과 1 mA의 전류가 사용되고 측면 프로파일 이미지가 획득되는 영역이 적절하게 제한된다면, 예컨대 실제 파노라마 이미징 스캔에 의해 생성된 선량의 3 % 이하, 또는 훨씬 더 적은 방사선량에 도달하는 것이 가능하다.
특히 이 목적을 위해 개별의 이미징 센서를 파노라마 엑스선 장치에 배열하는 것에 의해 필요하다면, 본 발명의 본질적인 부분을 형성하는 해부학적 구조의 측면에서 획득된 엑스선 이미지는 원칙적으로 많은 방식으로 획득될 수 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 디지털 파노라마 엑스선 장치에 이미 존재하는 이미징 센서를 사용한다. 이미징을 위해 요구되는 빔의 정렬 및 가능한 스캐닝 이동이 당해 기술 분야의 숙련자에게 자명한 많은 방식으로 실현될 수 있다. 측면 프로파일 이미지를 생성하기 위한 하나의 가능성은, 투조 이미지를 생성하거나 투조 이미지에 본질적으로 상응하는 측면 프로파일 엑스선 이미지를 사실상 생성하기 위해, 해부학적 구조의 우측부와 좌측부에서 좁은 빔을 생성하는 방사원(15)과 이미지 정보 수신기(14)를 선형으로 구동시키는 것이다.
본 발명에 따른 해결책에서, 파노라마 이미지와 측면 프로파일 엑스선 이미지 모두를 얻기 위해 요구되는 이동 자유도를 이미징 수단에 배열한 파노라마 이미징 장치가 사용된다. 또한, 장치의 제어 시스템은 파노라마 엑스선 이미지에서 선명하게 이미징되도록 요구되는 층의 위치와 관련하여 그에 전달할 좌표의 위치를 이미징 수단과 관련하여 적절한 방법으로 인식하도록 배열된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 파노라마 엑스선 장치의 제어 시스템을 포함하는데, 이는 항상 인식되거나, 또는 이는 수신된 임펄스(impulse)에 대한 응답으로서 뒤따르거나 메모리에 저장되기 시작하고, 이미징 수단이 이동 자유도의 영역이 커버하는 좌표의 세트에 위치되거나 위치되었다.
제어 시스템은 이동 자유 영역이 포함하는 좌표 세트의 영역의 적어도 일부 내에서 방사원 및 이미지 정보 수신 수단의 위치를 감지하고, 이미지 정보 수신 수단 및 방사원의 이동 및 아암 구조체(지지 아암(12) 및 이미징 아암(13))의 이동을 제어하고 실현하기 위해 이미지 정보 수신 수단과 방사원의 작동을 제어하고 실현하기 위한 액츄에이터 및 제어 수단을 포함한다. 또한, 제어 시스템은 치열궁의 정면 영역의 일부로부터, 좌표 정보에 따른 단층촬영 층이 선명하게 이미징되는 방식으로, 파노라마 이미징 스캔의 기하학적 배열을 실현하기 위해, 이미징 수단 및 아암 구조체를 제어하기 위한 제어 루틴(routine)을 더 포함한다.
이미징되도록 요구되는 층은 예컨대, 측면 프로파일 이미지로부터 이미징 장치로 수동으로 포인팅할 때 디스플레이상에 제시된 엑스선 이미지로부터 포인팅된 좌표 정보를 수신하긴 위한 수단에 의해 설정될 수 있거나, 또는 층은 컴퓨터 비전(vision)에 기초하여 적절한 솔루션에 의해 자동으로 설정되도록 배열될 수 있다. 상호작용으로 작동할 때, 환자의 앞니 영역의 측면 프로파일 엑스선 이미지는 실제 파노라마 이미지를 획득하기 전에 획득된다. 이 이미지는 개별의 컴퓨터 디스플레이에, 또는 실제 엑스선 장치에 배열되는 디스플레이에 보여지도록 배열될 수도 있다. 요구되는 층의 위치가 이미지로부터 결정된 후에, 이 정보는 예컨대 디스플레이에 보여지는 이미지로부터 이를 직접적으로 포인팅함으로써 이미징 장치에 제공된다. 본 발명에 따라 엑스선 장치는 단층촬영 층의 위치를 결정하기 위한 측면 프로파일 이미지가 획득되는 수평면의 좌표의 정보를 이미 보유하고 있기 때문에, 그리고 실제 파노라마 이미지는 동일한 세트의 좌표에서 획득될 것이기 때문에, 기하학적 배열은 선명하게 이미징되는 앞니 영역의 층이 환자 지지 수단에 위치되는 해부학적 구조의 원하는 위치에 타격하도록 파노라마 이미지가 획득되어야 하는 것에 따라 매우 간단하게 계산될 수도 있다.
그러나, 선명하게 이미징되는 층이 앞니 영역에서 통과하여 진행하여야 하는 장소는 컴퓨터 비전에 기초한 방법에 의해 측면 프로파일 엑스선 이미지로부터 또한 결정될 수도 있다. 이 경우에, 파노라마 장치를 제어하기 위해 사용되는 알고리즘은 예컨대 이하 측정을 포함할 수도 있다.
- 이미징 장치에 의해 인식되는 이미징 수단의 이동 자유 영역에 의해 커버되는 좌표의 세트에서 해부학적 구조의 디지털 측면 프로파일 엑스선 이미지를 획득.
- 이미지 프로세싱 수단에 의해 이미지를 예비 프로세싱.
- 이미지로부터 해부학적 구조의 미리 한정된 특징을 검색.
- 인식된 특징에 기초하여 이미징되도록 요구되는 앞니 영역에서의 층의 위치를 결정.
- 상기 요구되는 층이 선명하게 되는 것에 후속하여, 상기 위치 정보에 기초하여, 상기 좌표의 세트에서 이미징 수단의 이동의 기하학적 배열을 결정.
- 상기 이미징 기하학적 배열에 따른 파노라마 이미지를 획득.
본 발명의 일 실시예에서, 선명하게 이미징되도록 요구되는 층의 위치를 결론짓기 위해 예컨대 뉴럴 네트워크의 도움으로 가능한 것에 기초하여 측면 프로파일 엑스선 이미지로부터 이러한 특징이 검색되는 방법이 사용된다. 바람직하게는, 서로 동일한 그레이스케일(greyscale) 값을 갖도록 다양한 해부학적 구조로부터 획득되는 이미지를 갖기 위해, 실제 특징 검색 알고리즘을 사용하기 전에, 유사한 예비 프로세싱이 측면 프로파일 이미지에서 항상 행해진다.
본질적으로, 알고리즘에 의해 검색되는 해부학적 구조의 특징은 가능한 한 정확하게 앞니와 그의 뿌리의 위치를 나타내야 한다. 상호작용으로 층을 선택할 때, 작동자는 이미지로부터 뿌리의 팁(tip)의 위치를 추정함으로써 프리뷰 이미지에 요구되는 층을 설정하고, 예컨대 위턱뼈(maxilla)의 앞니 뿌리의 기부 근처에 층의 중심을 위치시킨다. 그러나, 층을 자동으로 선택할 때, 뿌리의 팁인 정점(apex)의 자동적 위치화는 어려울 수도 있다. 인식될 포인트가 용이하고 결점 없이 인식가능하여야 하기 때문에, 이미징되는 해부학적 구조의 크기와 위치를 나타내는 보다 용이하게 인식 가능한 지점의 그룹이 측면 프로파일 이미지로부터 검색되도록, 본 발명의 일 바람직한 실시예에 따라 행한다. 예컨대, 치아의 팁은, 그의 넓은 콘트라스트를 용이하게 인식할 수 있기 때문에 하나의 분명한 포인트이다. 한편, 턱뼈(jawbone)의 전방 에지의 경사 각도는 앞니의 위치를 고려하여 중요한 특징으로 간주될 수 있다. 심지어 2개의 값은 다양한 방법을 사용함으로써 그리고 해부학적 구조의 다양한 부분들로부터의 경사 각도로 특정될 수 있다. 치아의 위치에 부가하여, 또한 치아의 크기는 치아의 뿌리의 위치에 관한 무언가를 나타낸다. 위턱뼈에 관하여, 치아의 크기는 직선 연장부로서 전비극(anterior nasal spine)을, 그리고 구개의 뼈를 이미지로부터 찾음으로써 결정될 수 있다. 치아의 길이는 치아의 팁과 전비극 사이의 거리와 관련되도록 추정될 수도 있다. 아래턱(mandible)에서, 그의 일부에 있어서, 크기는 예컨대 턱의 팁을 발견함으로써 추정될 수도 있고, 그로부터 하부 정면 앞니의 팁까지의 거리는 하부 치아의 길이에 추정상 비례한다. 일반적으로, 서로에 의존하지 않지만 앞니의 위치 및 크기를 잘 나타낸다는 사실에 기초하여 검색될 특징을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 뉴럴 네트워크는 함수를 위한 근사자(approximator)로서 사용되고, 이는 측면 프로파일 이미지로부터 식별되는 특징의 함수로서 요구되는 층의 위치를 근사화한다. 뉴럴 네트워크의 도움으로, 발견된 특징들은 조합될 수 있고, 그의 상호의존성은 해결될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 도움으로, 층의 위치는 값이 발견된 특징에 의존하는 함수로 만들어질 수 있다. 뉴럴 네트워크를 교시하기 위한 다양한 유형의 환자를 이용하여, 알고리즘이 환자의 해부학적 구조와 상관없이 올바른 결과를 발견할 수 있도록 도울 수도 있다.

Claims (13)

  1. - 지지 구조체(11)와 연결되는 아암 구조체(12, 13)로서, 이미징 수단(14, 15)을 포함하는 아암부(13)를 포함하며, 상기 이미징 수단은 서로로부터 거리를 두고 배열되는 방사원(15) 및 이미지 정보 수신 수단(14)을 포함하고, 상기 아암부는 상기 방사원(15)과 상기 이미지 정보 수신 수단(14) 사이에 위치한 축을 중심으로 회전 가능하도록 배열되는 아암 구조체(12, 13)와,
    - 환자 지지 수단(16)과,
    - 이동 자유 영역이 포함하는 좌표 세트의 영역의 적어도 일부 내에서 상기 방사원(15) 및 이미지 정보 수신 수단(14)의 위치를 감지하고, 상기 이미지 정보 수신 수단(14) 및 방사원(15)의 이동 및 상기 아암 구조체(12, 13)의 이동을 제어하고 실현하기 위해 이미지 정보 수신 수단(14)과 방사원(15)의 작동을 제어하고 실현하기 위한 액츄에이터 및 제어 수단을 포함하는 제어 시스템을 포함하며,
    - 상기 이미징 수단(14, 15)을 위한 수평 이동의 자유도를 허용하고, 파노라마 이미징의 이미징 기하학적 배열의 실현 및 환자 지지 수단(16)에 위치되는 해부학적 구조의 측면 프로파일 엑스선 이미지의 획득을 모두 허용하도록 배열되는, 이미징 수단(14, 15)을 포함하는 아암부(13)를 위한 연결 장치(17)를 아암 구조체(12, 13)가 포함하는
    치아의 파노라마 엑스선 장치에 있어서,
    - 치아의 파노라마 엑스선 장치는 측면 프로파일 엑스선 이미지를 개별 디스플레이로 또는 장치 자체 내에 배열되는 디스플레이로 전송하기 위한 수단 및 디스플레이상에 제시된 엑스선 이미지로부터 포인팅된 좌표 정보를 수신하기 위한 수단, 또는 이미지 정보를 핸들링하기 위해 치아의 파노라마 엑스선 장치와 기능적으로 관련되어 배열되는 수단으로서 치아의 파노라마 엑스선 장치에 의해 획득되는 측면 프로파일 엑스선 이미지로부터 해부학적 구조의 특징을 식별하기 위한 컴퓨터 비전 소프트웨어를 포함하는 수단과, 상기 컴퓨터 비전 소프트웨어로부터 상기 특징에 관련된 좌표 정보를 수신하기 위한 수단을 포함하며,
    - 상기 제어 시스템의 제어 수단은, 파노라마 이미징 스캔에 의해 생성되는 방사선량의 3% 이하인 방사선량을 측면 프로파일 엑스선 이미지를 위해 생성하는 이미징 파라미터에 의해 측면 프로파일 엑스선 이미지와 파노라마 이미지를 획득하기 위한 수단을 포함하며,
    - 상기 제어 시스템은 치열궁의 정면 영역의 일부로부터, 상기 좌표 정보에 따른 단층촬영 층이 선명하게 이미징되는 방식으로, 파노라마 이미징 스캔의 기하학적 배열을 실현하기 위해, 이미징 수단(14, 15) 및 아암 구조체(12, 13)를 제어하기 위한 제어 루틴(routine)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    치아의 파노라마 엑스선 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 수단은 폭이 30 mm인 영역으로부터 상기 측면 프로파일 엑스선 이미지를 획득하기 위해 이미징 수단을 제어하는 제어 루틴을 포함하는 것을 특징으로 하는
    치아의 파노라마 엑스선 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 80 kV 및 1 mA의 크기인 전압과 전류를 사용하여 상기 측면 프로파일 엑스선 이미지를 획득하기 위해 방사원을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    치아의 파노라마 엑스선 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 파노라마 이미징에 사용되는 장치의 이미지 정보 수신 수단(14)을 사용하여 상기 측면 프로파일 엑스선 이미지를 획득하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    치아의 파노라마 엑스선 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨터 비전 소프트웨어는 해부학적 구조의 이하 특징들:
    "앞니의 팁", "앞니의 위치", "앞니의 크기", "턱뼈의 전방 에지의 편향 각도", "턱뼈의 팁", "구개의 뼈", "전비극" 중 하나 이상의 위치를 상기 측면 프로파일 엑스선 이미지로부터 인식하고, 이 인식에 기초하여 상기 측면 프로파일 엑스선 이미지에서 앞니 뿌리의 위치를 계산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    치아의 파노라마 엑스선 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨터 비전 소프트웨어는 뉴럴 네트워크를 포함하는 것을 특징으로 하는
    치아의 파노라마 엑스선 장치.
  7. 치아의 파노라마 엑스선 이미징에서 이미징될 층을 위치 결정하기 위한 방법으로서,
    아암부를 포함하는 엑스선 이미징 장치가 사용되고,
    상기 아암부에 이미지 정보 수신기 및 방사원이 서로로부터 거리를 두고 배열되며,
    상기 아암부는 상기 방사원과 이미지 정보 수신기 사이에 위치한 축을 중심으로 회전 가능하도록 배열되며,
    상기 아암부가 이미징 장치에 배열된 환자 지지 수단에 대하여 그의 수평 위치를 변경시키도록 이동 자유도를 갖도록, 이미징 장치의 본체 또는 다른 고체 구조체에 아암부가 부착되는, 이미징될 층을 위치 결정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 아암부는, 이미징되도록 위치되는 치열궁의 앞니의 측면 프로파일 엑스선 이미지가 획득될 수 있도록 하는 위치로 환자 지지 수단에 대해 구동되고,
    상기 엑스선 이미지는 획득되고,
    파노라마 엑스선 이미징에서 앞니 영역에서 가장 선명하게 이미징되는 층을 고려할 때 최적인 수직 단층촬영 층이 상기 엑스선 이미지로부터 결정되고,
    최적의 수직 단층촬영 층이 앞니 영역에서 선명하게 이미징되는 이미징 기하학적 배열로부터 파노라마 이미지가 획득되며,
    측면 프로파일 엑스선 이미지 및 파노라마 이미지를 획득하는 것은, 파노라마 이미징 스캔에 의해 생성되는 방사선량의 3% 이하인 방사선량을 측면 프로파일 엑스선 이미지를 위해 생성하는 이미징 파라미터의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는
    이미징될 층을 위치 결정하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 측면 프로파일 엑스선 이미지는 앞니 영역을 커버하는 폭이 30 mm인 영역으로부터 획득되고, 상기 단층촬영 층은 상기 이미지로부터 결정되는 것을 특징으로 하는
    이미징될 층을 위치 결정하기 위한 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 측면 프로파일 엑스선 이미지는 개별 디스플레이에 또는 이미징 장치 자체에 배열되는 디스플레이에 보여지고, 상기 단층촬영 층은 상기 이미지로부터 포인팅되는 것을 특징으로 하는
    이미징될 층을 위치 결정하기 위한 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 단층촬영 층은 패턴 인식 프로그램에 의해 프로그램으로 결정되는 것을 특징으로 하는
    이미징될 층을 위치 결정하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    측면 프로파일 엑스선 이미지에서 보일 수 있는 해부학적 구조의 특징들: 앞니의 팁, 앞니의 위치, 앞니의 크기, 턱뼈의 전방 에지의 편향 각도, 턱뼈의 팁, 구개의 뼈, 전비극 중 하나 이상이 패턴 인식에 사용되고, 이 인식에 기초하여 상기 측면 프로파일 엑스선 이미지에서의 앞니 뿌리의 위치가 계산되는 것을 특징으로 하는
    이미징될 층을 위치 결정하기 위한 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    선명하게 이미징되도록 요구되는 층이 뉴럴 네트워크의 도움으로 특정되는 것을 특징으로 하는
    이미징될 층을 위치 결정하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    뉴럴 네트워크는 측면 프로파일 이미지에서 인식되는 특징부들의 함수로서 상기 층의 위치를 근사화하는 함수의 근사자로서 사용되는 것을 특징으로 하는
    이미징될 층을 위치 결정하기 위한 방법.
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