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KR102326968B1 - 맘모그래피 시스템 및 맘모그래피 촬영 방법 - Google Patents

맘모그래피 시스템 및 맘모그래피 촬영 방법 Download PDF

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KR102326968B1
KR102326968B1 KR1020140114257A KR20140114257A KR102326968B1 KR 102326968 B1 KR102326968 B1 KR 102326968B1 KR 1020140114257 A KR1020140114257 A KR 1020140114257A KR 20140114257 A KR20140114257 A KR 20140114257A KR 102326968 B1 KR102326968 B1 KR 102326968B1
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Abstract

본 발명의 실시예는 피검자의 유방 두께에 따라 최적의 촬영 조건을 설정하여 피검자가 필요 이상의 피폭을 당하는 것을 방지하고, 상기 유방 두께에 따라 최적의 FOV(Field Of View)를 설정하고 프로젝션 데이터를 보정하여, 고품질의 의료영상을 얻을 수 있는 맘모그래피 시스템에서의 촬영 조건 설정 장치, 영상 재구성 장치 및 그들의 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은, 디텍터와 엑스선관(x-ray tube)을 포함하고, 피검자의 유방에 대해 다각도의 엑스선 영상 데이터를 획득하는 맘모 촬영 장치를 포함하는 맘모그래피 시스템으로서, 상기 유방 두께에 대한 정보를 획득하는 두께 획득부 및 상기 유방 두께에 대한 정보로 상기 엑스선관의 회전 각도 범위를 산출하는 회전 각도 산출부를 포함하고, 상기 맘모 촬영 장치는 상기 회전 각도 범위 내에서 상기 엑스선관을 회전시키면서 엑스선 촬영을 수행하여 상기 다각도의 엑스선 영상 데이터를 획득할 수 있다.

Description

맘모그래피 시스템 및 맘모그래피 촬영 방법{mammography system and method}
본 발명은 맘모그래피 시스템 및 촬영 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 맘모그래피 시스템에서의 촬영 조건 설정 장치, 영상 재구성 장치 및 그들의 방법에 관한 것이다.
일반적으로 맘모그래피 시스템은 유방암을 조기에 진단하기 위해 사용되는 엑스선(X-ray) 촬영 장치로서, 일정량의 엑스선을 피검체의 유방에 투과시키고 투과된 엑스선의 양을 이미지 센서를 이용해 검출함으로써, 2차원 영상을 획득한다.
최근에는 기존의 2차원 영상을 이용한 유방암 진단 방법 기술의 한계점을 개선하기 위한 목적으로 3차원 영상을 이용한 유방암 진단 기술인 DBT(Digital Breast Tomosynthesis)가 제안되고 있다.
DBT는 엑스선관이 제한된 각도 내에서 회전을 하여 여러 각도에서 2차원 영상들을 획득하고, 상기 2차원 영상들을 재구성함으로써 3차원 단층 영상을 획득할 수 있는 기술이다.
이러한 DBT 기술이 적용된 종래의 맘모그래피 시스템은 엑스선 발생부와 엑스선 디텍터 사이에 유방 가압 부재를 위치시킨 구조로, 엑스선 디텍터 상부에 유방을 위치시킨 상태에서 유방 가압 부재가 유방을 가압하여 촬영이 이루어진다.
이때, 유방의 크기와 조직의 밀도는 피검자마다 다르기 때문에, 촬영을 위해 유방 가압 부재로 유방을 가압하였을 때의 유방의 두께 또한 피검자마다 다르고, 상기 유방의 두께에 따라, 엑스선관이 DBT 영상을 획득하기 위해 회전할 수 있는 최대 각도 또한 달라진다.
예를 들어, 도 1에서 도시된 바와 같이, 도 1 (a)에서의 유방의 두께(T)는 도 1 (b)에서의 유방의 두께(T')보다 더 두껍고, 이에 따라 고정된 조사각의 엑스선으로 유방 전체를 촬영하기 위해서는 도 1 (a)에서 엑스선관이 회전할 수 있는 각도 범위는 도 1 (b)에서 엑스선관이 회전할 수 있는 각도 범위보다 작다.
그러나 종래의 맘모그래피 시스템의 경우 유방의 두께에 따라 엑스선관의 회전 각도 범위를 조절할 수 있는 수단이 없었고, 그에 따라 일부 피검자들은 필요 이상의 피폭을 당하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 맘모그래피 시스템의 경우 촬영된 2차원 영상을 3차원 영상으로 재구성할 때, 피검체의 영역이 아닌 부분까지 재구성을 수행하기 때문에 재구성 수행 시간이 길어지는 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제 중의 하나이다.
따라서 본 발명의 실시예는 피검자의 유방 두께에 따라 최적의 촬영 조건을 설정하여 촬영을 수행하고, 상기 유방 두께에 따라 최적의 FOV(Field Of View)를 설정하여 프로젝션 데이터를 보정하고, 영상 재구성을 수행하는 맘모그래피 시스템 및 맘모그래피 촬영 방법을 제공한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은, 디텍터와 엑스선관(x-ray tube)을 포함하고, 피검자의 유방에 대해 다각도의 엑스선 영상 데이터를 획득하는 맘모 촬영 장치를 포함하는 맘모그래피 시스템으로서, 상기 유방 두께에 대한 정보를 획득하는 두께 획득부 및 상기 유방 두께에 대한 정보로 상기 엑스선관의 회전 각도 범위를 산출하는 회전 각도 산출부를 포함하고, 상기 맘모 촬영 장치는 상기 회전 각도 범위 내에서 상기 엑스선관을 회전시키면서 엑스선 촬영을 수행하여 상기 다각도의 엑스선 영상 데이터를 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은, 피검자의 유방을 사이에 두고 대향하는 디텍터와 엑스선관을 이용한 맘모그래피 촬영 방법으로서, 상기 유방 두께에 대한 정보를 획득하는 단계, 상기 유방 두께에 대한 정보로 상기 엑스선관의 회전 각도 범위를 산출하는 단계 및 상기 회전 각도 범위 내에서 상기 엑스선관을 회전시키면서 촬영을 수행하여 상기 유방에 대한 다각도의 엑스선 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 맘모그래피 시스템을 이용한 엑스선 촬영 시, 피검자의 유방 두께에 따라 최적의 촬영 조건을 설정하여 촬영을 수행함으로써, 피검자가 필요 이상의 피폭을 당하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 맘모그래피 시스템을 이용한 엑스선 촬영 후, 피검자의 유방 두께에 따라 최적의 FOV(Field Of View)를 설정하고, 그에 따라 결정되는 보상 계수를 이용하여 프로젝션 데이터를 보정함으로써, 고품질의 의료영상을 얻을 수 있다. 또한, 설정된 FOV 영역에 대해 영상 재구성을 수행함으로써, 영상 재구성 수행 시간을 단축할 수도 있다.
도 1은 피검체의 두께에 따른 엑스선관의 회전 각도를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모 촬영 장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선관의 회전 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 FOV를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모 촬영 장치에서 조사된 엑스선이 피검체를 투과한 길이를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모 촬영 장치에서 조사되어 피검체를 투과한 엑스선의 에너지 감쇠를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 촬영 방법에 대한 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있음을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모 촬영 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 시스템은 맘모 촬영 장치(100), 촬영 조건 설정 장치(200) 및 영상 재구성 장치(300)를 포함한다.
참고로, 촬영 조건 설정 장치(200)와 영상 재구성 장치(300)는 맘모 촬영 장치(100)와 일체로 구성되거나 기능적으로 내포될 수 있고, 필요에 따라서는 맘모 촬영 장치(100)와 유무선으로 연결된 별도의 장치적 구성을 나타낼 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 각종 영상 데이터는 소정의 화상처리과정을 통해 영상으로 표시 가능한 정보의 집합을 총칭한다. 따라서, 구별의 실익이 없는 한 “각종 영상”으로 표현하지만, 여기에는 해당 영상의 구현을 위한 “각종 영상 데이터”를 내포하는 의미이다.
맘모 촬영 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 지지대(110), 갠트리(gantry)(120), 가압 패널(130a) 및 지지 패널(130b)을 포함한다. 여기서 갠트리(120)의 내부에는 엑스선관(x-ray tube)(미도시)이 위치하고, 지지 패널(130b)은 엑스선 디텍터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는 3차원 영상을 이용한 유방암 진단 기술인 DBT(Digital Breast Tomosynthesis)의 영상을 획득하기 위해, 지지 패널(130b) 상부에 피검자의 유방을 위치시킨 상태에서 가압 패널(130a)이 유방을 가압하여 고정한 후 갠트리(120) 또는 엑스선관이 사전 설정된 각도 범위만큼 회전하면서 촬영이 이루어진다.
그리고 촬영 조건 설정 장치(200)는 피검자의 유방 두께에 대한 정보를 획득하기 위한 두께 획득부(210), 상기 획득된 유방 두께에 대한 정보를 기반으로 맘모 촬영 장치(100)의 엑스선관의 회전 각도 범위를 산출하기 위한 회전 각도 산출부(220)를 포함한다.
두께 획득부(210) 및 회전 각도 산출부(220)에 대하여 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 두께 획득부(210)는 맘모 촬영 장치(100)로부터 피검자의 유방 두께에 대한 정보를 획득하여 회전 각도 산출부(200) 및 영상 재구성 장치(300)의 FOV 설정부(310)에 유방 두께에 대한 정보를 전송한다.
여기서, 두께 획득부(210)는 맘모 촬영 장치(100)의 가압 패널(130a) 또는 지지 패널(130b)에 설치되거나, 가압 패널(130a) 및 지지 패널(130b) 모두에 설치된 거리 측정 센서(미도시)를 포함할 수 있고, 상기 거리 측정 센서가 상기 가압 패널(130a)과 상기 지지 패널(130b) 간의 거리를 측정함에 의해, 상기 피검자의 유방 두께에 대한 정보를 획득할 수 있다. 참고로 상기 거리 측정 센서로는 적외선, 초음파, 레이저 센서 등이 이용될 수 있다.
또한 두께 획득부(210)는, 가압 패널(130a)과 지지 패널(130b)을 지지하는 지지대에 설치되어 가압 패널(130a)의 높낮이를 조절하도록 회전하는 톱니바퀴(미도시)의 회전 수를 검출함에 의해, 유방 두께에 대한 정보를 획득할 수도 있다.
다음으로 회전 각도 산출부(220)는, 두께 획득부(210)로부터 전송받은 유방 두께에 대한 정보를 기반으로 맘모 촬영 장치(100)의 엑스선관의 회전 각도 범위를 산출한다. 여기서 상기 회전 각도 범위를 산출하기 위한 수식에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 조건 설정 장치에서의 엑스선관의 회전 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 먼저 엑스선관으로부터 조사된 엑스선의 너비(L), 즉 엑스선 조사야의 X축에서의 길이(L)를 이분한 값(D)은 하기의 [수학식 1]을 통해 구할 수 있다.
Figure 112014082853397-pat00001
여기서, 엑스선의 조사각(a)과 엑스선관으로부터 지지 패널(130b), 즉 엑스선 디텍터까지의 거리(H)는 맘모 촬영 장치(100)의 특성 및 사양 등에 따라 사전 결정된 상수이다.
그리고, 유방 두께에 대한 정보에 대응하는 최대 회전 각도(m)에서의 엑스선관의 위치 좌표 (Xm, Ym)에서의 상기 엑스선관의 조사야를 나타내는 두 개의 선분들 중 피검체, 즉 유방의 영역(400)과 접해 있는 좌측 선분(t1)에 대한 식은 하기의 [수학식 2]로 표현될 수 있다.
Figure 112014082853397-pat00002
여기서, 유방 두께 값(Th)은 두께 획득부(210)를 통해 획득된 값이고, 유방 너비를 이분한 값(W)은 사전 설정된 상수로서, 상기 W 값은 여성의 유방의 평균적인 너비를 이분한 값으로 설정될 수 있다.
상기 [수학식 2]에서 기울기 값을 K로 치환하고, 유방 두께에 대응하는 최대 회전 각도(m)에서의 엑스선관의 위치 좌표 (Xm, Ym)을 대입하면 하기의 [수학식 3]으로 표현될 수 있다.
Figure 112014082853397-pat00003
또한, 유방 두께에 대한 정보에 대응하는 최대 회전 각도(m)에서의 엑스선관의 위치 좌표 (Xm, Ym)와 원점을 연결하는 선분(t2)의 길이(H)에 관한 식은 하기의 [수학식 4]로 표현될 수 있다.
Figure 112014082853397-pat00004
여기서 엑스선관으로부터 엑스선 디텍터까지의 거리(H)는 전술한 바와 같이 맘모 촬영 장치(100)의 특성 및 사양 등에 따라 사전 결정되는 상수이다.
상기 [수학식 3]과 [수학식 4]를 연립하여 계산하면, 유방 두께에 대응하는 최대 회전 각도(m)에서의 엑스선관의 위치 좌표 (Xm, Ym)의 값을 구할 수 있고, 상기 최대 회전 각도(m)는 하기의 [수학식 5]를 통해 구할 수 있다.
Figure 112014082853397-pat00005
즉, 두께 획득부(210)로부터 전송받은 유방 두께에 대한 정보를 기반으로 산출한 맘모 촬영 장치(100)의 엑스선관의 회전 각도 범위는 -m도에서 m도로 결정된다.
여기서, 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 통해 산출된 회전 각도 범위는, 유방 두께가 두꺼울수록 작아지고, 상기 유방 두께가 얇을수록 커짐을 알 수 있다.
맘모 촬영 장치(100)는 산출된 회전 각도 범위 내에서 엑스선관을 회전시키면서 엑스선 촬영을 수행하여 다각도의 엑스선 영상 데이터를 획득할 수 있으며, 이로써 피검자가 필요 이상의 피폭을 당하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 회전 각도 산출부(220)는, 피검자의 유방 두께에 대한 정보를 획득 시마다 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 통해 회전 각도 범위 계산하여 출력할 수도 있고, 두께 획득부(210)가 유방 두께에 대한 정보를 획득하면, 상기 획득한 유방 두께에 대응하여 미리 설정되어있는 회전 각도 범위를 출력할 수도 있다.
또한, 촬영 조건 설정 장치(200)는 상기 유방 두께에 대한 정보에 따라 맘모 촬영 장치(100)의 관전압(kVp) 및 조사 선량(mAs)을 추가로 설정할 수도 있다. 예를 들어, 유방 두께별 권고 기준에 따른 관전압 및 조사 선량에 대한 정보를 테이블 형태로 제작한 후, 획득된 유방 두께에 대한 정보에 대응하는 상기 테이블의 관전압 및 조사 선량을 선택함으로써 관전압 및 조사 선량을 설정할 수 있다. 또한, 촬영 조건 설정 장치(200)는 공지된 기술인 AEC(Auto Exposure Control), 즉 프리샷(pre-shot)을 통해 유방 두께에 따라 메인샷(main-shot)의 관전압 및 조사 선량을 설정할 수 있는 기술을 이용하여 관전압 및 조사 선량을 설정할 수도 있다.
다음으로, 영상 재구성 장치(300)에 대해 살펴보면 다음과 같다.
영상 재구성 장치(300)는 맘모 촬영 장치(100)로부터 촬영된 다각도의 엑스선 영상 데이터, 즉 다각도의 프로젝션 데이터를 전송받고, 두께 획득부(210)로부터 피검자의 유방 두께에 대한 정보를 전송받아 피검자의 유방 사이즈에 대응하는 FOV(Field of view)를 설정하는 FOV 설정부(310), 상기 FOV 설정부(310)로부터 프로젝션 데이터 및 설정된 FOV 정보를 전송받아 프로젝션 데이터에 대해 보정을 수행하는 데이터 보정부(320), 상기 데이터 보정부(320)로부터 보정된 프로젝션 데이터 및 설정된 FOV 정보를 전송받아 3차원 단층 영상으로 재구성을 수행하는 영상 재구성부(330)를 포함한다.
FOV 설정부(310), 데이터 보정부(320), 영상 재구성부(330)에 대하여 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 재구성 장치에서의 FOV를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 5 (a)는 피검체의 좌측 경계선을 검출한 도면, 도 5 (b)는 피검체의 우측 경계선을 검출한 도면, 그리고 도 5 (c)는 피검체의 상측 경계선을 검출한 도면이다.
먼저, FOV 설정부(310)는 맘모 촬영 장치(100)로부터 촬영된 다각도의 프로젝션 데이터를 전송받은 후, 상기 전송받은 다각도의 프로젝션 데이터를 기반으로한 다각도의 엑스선 영상을 이용하여 피검체, 즉 피검자의 유방의 좌측, 우측, 상측, 및 하측 경계선을 검출하여 FOV의 X 및 Y축 각각의 좌표 및 길이를 결정한다. 이때, 하측 경계선은 엑스선 디텍터의 하단일 수 있으므로, 좌측, 우측, 및 상측 경계선의 검출만으로 상기 FOV의 X 및 Y축 각각의 좌표 및 길이를 결정할 수도 있다.
그리고 FOV 설정부(310)는 촬영 조건 설정 장치(200)의 두께 획득부(210)로부터 유방 두께에 대한 정보를 전송받아 그 정보를 Z축의 길이로 설정한다. 즉 FOV 설정부(310)에서 설정된 FOV 영역은 3차원의 직육면체 형태이다.
FOV 설정부(310)는 상기 설정된 FOV 정보 및 맘모 촬영 장치(100)로부터 전송받은 다각도의 프로젝션 데이터를 데이터 보정부(320)로 전송한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모 촬영 장치에서 조사된 엑스선이 피검체를 투과한 길이를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모 촬영 장치에서 조사되어 피검체를 투과한 엑스선의 에너지 감쇠를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 먼저 데이터 보정부(320)는 상기 FOV 설정부(310)로부터 설정된 FOV 정보를 전송받아, 엑스선관의 회전 각도 별 엑스선관에서 조사된 엑스선이 상기 설정된 FOV 영역, 즉 피검체의 영역을 투과한 길이를 산출한다.
다시 말해, 상기 엑스선이 FOV 영역을 투과한 길이(즉, 엑스선 투과 길이)는, 도 6에 도시된 바와 같이 엑스선관과 엑스선 디텍터의 한 픽셀을 연결하는 벡터가, 상기 설정된 FOV 영역을 관통하며 만나는 두 면의 점들을 연결하는 선분의 길이를 산출함으로써, 알 수 있다.
그 후, 사전 설정된 보상 테이블 내의 보상 계수들 중, 상기 엑스선 투과 길이 및 사전 설정된 엑스선 조사 에너지(keV)에 대응하는 보상 계수를 프로젝션 데이터의 해당 픽셀에서 측정된 엑스선 감쇠량 값에 반영하여, 상기 엑스선 감쇠량을 보상함으로써, 상기 프로젝션 데이터를 보정할 수 있다.
여기서, 상기 보상 테이블은 사전 실험을 통해 설정될 수 있으며, 상기 실험은 사람의 유방의 조직 및 모양과 유사한 인체 모형을 촬영하여 이루어진다. 상세한 과정은 다음과 같다.
우선 인체 모형을 촬영하여 측정된 엑스선 감쇠량을 토대로 획득 값 테이블을 작성한다. 여기서 상기 획득 값 테이블은, 엑스선 조사 에너지(keV) 및 엑스선이 인체 모형을 투과한 길이(즉, 엑스선 투과 길이)를 인덱스(index)로 하여 작성된다.
그 후, 상기 획득 값 테이블 내의 각각의 값들과 이에 대응하는 이론 값들의 비율 관계를 산출하여 보상 테이블의 보상 계수들로 결정한다. 여기서, 상기 이론 값은, 인체 모형을 촬영하였을 때 엑스선 조사 에너지(keV) 및 엑스선 투과 길이에 따라 얻어질 수 있는 이상적인 값, 즉 이상적인 엑스선 감쇠량 값으로서, 엑스선 감약 원리 등을 통해 산출할 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다.
즉, 보상 테이블은 엑스선 조사 에너지(keV) 및 엑스선 투과 길이를 인덱스로 하여 작성되며, 획득 값에, 상기 획득 값의 엑스선 조사 에너지(keV) 및 엑스선 투과 길이에 대응하는 보상 테이블 내의 보상 계수를 반영하면, 이론 값이 산출되는 관계식이 성립한다.
도 7을 참조하면, 인체 모형을 투과한 엑스선의 감쇠량를 측정한 결과, 실제 획득된 값은 이론 값보다 덜 감쇠되고, 특히 엑스선이 피검체를 투과한 길이가 길어질수록 획득 값과 이론 값의 엑스선 감쇠량의 차이가 커지는 것을 알 수 있다. 이는 선속 경화(beam hardening) 현상 등의 이유로 인한 것인데, 상기 선속 경화 현상은, 획득된 엑스선 영상에 아티팩트(artifact)를 유발하는 등 화질 열화의 원인이 된다.
본 발명의 일 실시예에서는, 전술한 보상 테이블을 이용해 획득 값을 보상해주어, 상기 획득 값이 이론 값과 같아지도록 보정함으로써 고품질의 프로젝션 데이터를 얻을 수 있다.
데이터 보정부(320)는 전술한 데이터 보정 과정을 통해 보정된 프로젝션 데이터와 FOV 설정부(310)에서 설정된 FOV 정보를 영상 재구성부(330)로 전송한다.
영상 재구성부(330)는 상기 전송받은 프로젝션 데이터에 대해 영상 재구성을 수행하여 3차원 단층 영상 데이터를 생성한다. 이때, 영상 재구성부(330)는 설정된 FOV 영역에 대해 재구성을 수행함으로써, 영상 재구성 시간을 단축할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 촬영 방법에 대한 흐름도로서, 그 구체적인 실시예는 전술한 바와 같으므로 아래에서는 그 동작 절차에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 두께 획득부(210)가 피검자의 유방 두께에 대한 정보를 획득한다(810).
여기서, 두께 획득부(210)는, 맘모 촬영 장치(100)의 가압 패널(130a) 또는 지지 패널(130b)에 설치되거나, 가압 패널(130a) 및 지지 패널(130b) 모두에 설치된 거리 측정 센서가 상기 가압 패널(130a)과 상기 지지 패널(130b) 간의 거리를 측정함에 의해, 상기 피검자의 유방 두께에 대한 정보를 획득할 수 있다.
또한 두께 획득부(210)는, 가압 패널(130a)과 지지 패널(130b)을 지지하는 지지대에 설치되어 가압 패널(130a)의 높낮이를 조절하도록 회전하는 톱니바퀴의 회전 수를 검출함에 의해 유방 두께에 대한 정보를 획득할 수도 있다.
이후, 회전 각도 산출부(220)는 상기 두께 획득부(210)로부터 전송받은 유방 두께에 대한 정보를 기반으로 [수학식 1]내지 [수학식 5]를 통해 맘모 촬영 장치(100)의 엑스선관의 회전 각도 범위를 산출하여(820) 맘모 촬영 장치(100)에 전송한다.
여기서, 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 통해 산출된 회전 각도 범위는, 유방 두께가 두꺼울수록 작아지고, 상기 유방 두께가 얇을수록 커진다.
한편, 회전 각도 산출부(220)는, 피검자의 유방 두께에 대한 정보를 획득 시마다 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 통해 계산하여 회전 각도 범위를 계산하여 출력할 수도 있고, 두께 획득부(210)가 유방 두께에 대한 정보를 획득하면, 상기 획득한 유방 두께에 대응하여 미리 설정되어있는 회전 각도 범위를 출력할 수도 있다.
맘모 촬영 장치(100)는 전송받은 회전 각도 범위 내에서 엑스선관을 회전시키면서 피검체를 촬영하고(830), 촬영된 프로젝션 데이터를 영상 재구성 장치(300)의 FOV 설정부(310)로 전송한다.
먼저, FOV 설정부(310)는, 맘모 촬영 장치(100)로부터 촬영된 프로젝션 데이터를 전송받은 후, 상기 전송받은 프로젝션 데이터를 기반으로 피검체, 즉 피검자의 유방의 좌측, 우측, 상측, 및 하측의 경계선을 검출하여 FOV의 X 및 Y축 각각의 좌표 및 길이를 결정하고, 두께 획득부(210)로부터 유방의 두께 정보를 전송받아 그 정보를 상기 FOV의 Z축의 길이로 설정한다(840).
이후, 데이터 보정부(320)는, FOV 설정부(310)로부터 설정된 FOV 정보 및 프로젝션 데이터를 전송받아 엑스선관에서 조사된 엑스선이 상기 FOV, 즉 피검체의 영역을 투과한 길이를 산출하고, 사전 설정된 보상 테이블 내의 보상 계수들 중, 상기 산출된 엑스선 투과 길이 및 사전 설정된 엑스선 조사 에너지(keV)에 대응하는 보상 계수를 상기 프로젝션 데이터의 해당 픽셀에서의 엑스선 감쇠량 값에 반영하여 상기 엑스선 감쇠량을 보상함으로써, 프로젝션 데이터를 보정한다(850).
그 후, 데이터 보정부(320)는 설정된 FOV 정보 및 보정된 프로젝션 데이터를 영상 재구성부(330)에 전송한다.
영상 재구성부(330)는 전송받은 프로젝션 데이터에 대해 영상 재구성을 수행하여 3차원 단층 데이터를 생성한다(860). 이때, 영상 재구성부(330)는 설정된 FOV 영역에 대해 재구성을 수행함으로써, 영상 재구성 시간을 단축할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 디텍터와 엑스선관(x-ray tube)을 포함하고, 피검자의 유방에 대해 다각도의 엑스선 영상 데이터를 획득하는 맘모 촬영 장치를 포함하는 맘모그래피 시스템으로서,
    상기 유방 두께에 대한 정보를 획득하는 두께 획득부;
    상기 유방 두께에 대한 정보로 상기 엑스선관의 회전 각도 범위를 산출하는 회전 각도 산출부;
    상기 유방 두께에 대한 정보와 상기 다각도의 엑스선 영상 데이터로 상기 유방 사이즈에 대응하는 FOV(Field Of View)를 설정하는 FOV 설정부; 및
    상기 다각도의 엑스선 영상 데이터로 상기 FOV의 3차원 단층 영상 데이터를 재구성하는 영상 재구성부를 포함하고,
    상기 맘모 촬영 장치는 상기 회전 각도 범위 내에서 상기 엑스선관을 회전시키면서 엑스선 촬영을 수행하여 상기 다각도의 엑스선 영상 데이터를 획득하고,
    상기 FOV 설정부는 상기 다각도의 엑스선 영상 데이터에서 상기 유방의 경계선 위치를 검출하여 상기 유방의 경계선 위치와 상기 유방 두께로 상기 FOV를 설정하는
    맘모그래피 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 엑스선관의 회전 각도 별 상기 FOV의 투과길이에 따른 엑스선 감쇠량을 산출하여 상기 다각도의 엑스선 영상 데이터를 보정하는 데이터 보정부를 더 포함하고,
    상기 영상 재구성부는 상기 보정된 다각도의 엑스선 영상 데이터로 상기 FOV에 대한 3차원 단층 영상 데이터를 생성하는 맘모그래피 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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