KR102399449B1 - X-ray imaging apparatus and control method for the same - Google Patents
X-ray imaging apparatus and control method for the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102399449B1 KR102399449B1 KR1020150060383A KR20150060383A KR102399449B1 KR 102399449 B1 KR102399449 B1 KR 102399449B1 KR 1020150060383 A KR1020150060383 A KR 1020150060383A KR 20150060383 A KR20150060383 A KR 20150060383A KR 102399449 B1 KR102399449 B1 KR 102399449B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ray
- imaging apparatus
- sensor
- ray imaging
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 174
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 claims abstract description 71
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 claims abstract description 71
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 8
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 8
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 5
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000002784 hot electron Substances 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061245 Internal injury Diseases 0.000 description 1
- 229910020658 PbSn Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150071746 Pbsn gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L lead(ii) iodide Chemical compound I[Pb]I RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- YFDLHELOZYVNJE-UHFFFAOYSA-L mercury diiodide Chemical compound I[Hg]I YFDLHELOZYVNJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
- A61B6/542—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure
- A61B6/544—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure dependent on patient size
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
- A61B6/542—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
엑스선 촬영 장치는, 대상체에 엑스선을 조사하는 엑스선 소스; 상기 엑스선 소스에 장착되는 센서; 및 상기 센서의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 체적을 획득하고, 상기 대상체의 체적에 기초하여 상기 대상체의 비만정도를 판단하고, 상기 대상체의 비만정도에 기초하여 상기 엑스선의 조사값을 조절하는 제어부; 를 포함하고, 상기 센서의 출력값은, 상기 센서가 복수의 이미지 센서를 포함하는 경우, 상기 엑스선 소스가 이동하는 동안, 상기 복수의 이미지 센서의 기울어진 각도를 포함할 수 있다.
이와 같은 엑스선 촬영 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 대상체의 특성 특히, 비만정도를 자동 검출할 수 있다. 또한, 검출된 대상체의 특성에 기초하여 엑스선의 강도를 자동 조절할 수 있으며, 이에 따라 엑스선 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.An X-ray imaging apparatus includes: an X-ray source for irradiating X-rays to an object; a sensor mounted on the X-ray source; and a controller for obtaining the volume of the object based on the output value of the sensor, determining the degree of obesity of the object based on the volume of the object, and adjusting the X-ray irradiation value based on the degree of obesity of the object; and, the output value of the sensor may include inclined angles of the plurality of image sensors while the X-ray source moves when the sensor includes a plurality of image sensors.
According to such an X-ray imaging apparatus and a control method therefor, it is possible to automatically detect a characteristic of an object, in particular, the degree of obesity. In addition, the intensity of X-rays may be automatically adjusted based on the detected characteristics of the object, and thus the quality of the X-ray image may be improved.
Description
대상체의 특성을 검출하는 엑스선 촬영 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray imaging apparatus for detecting characteristics of an object and a method for controlling the same.
엑스선 촬영 장치는 엑스선(X-ray)을 이용하여 대상체 내부의 영상을 얻는 기기이다. 엑스선 촬영 장치는 대상체에 엑스선을 조사하고 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는, 비침습적인 방법으로 대상체 내부를 영상화한다. 따라서 의료용 엑스선 촬영 장치는 외관으로 확인할 수 없는 대상체 내부의 상해 또는 질병 등의 진단에 이용될 수 있다.An X-ray imaging apparatus is a device for obtaining an image inside an object by using X-rays. The X-ray imaging apparatus images the inside of the object in a non-invasive method of irradiating X-rays to the object and detecting X-rays that have passed through the object. Accordingly, the medical X-ray imaging apparatus may be used for diagnosing an internal injury or disease that cannot be confirmed from the outside.
엑스선 촬영 장치는 엑스선을 발생시켜 대상체에 조사하는 엑스선 소스(x-ray source)와, 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 디텍터(x-ray detector)를 포함하며, 최근 자동화 경향에 따라, 엑스선 소스, 엑스선 디텍터 등 엑스선 촬영 장치의 자동화에 대한 사용자 관심 또한 확대되고 있다.An X-ray imaging apparatus includes an X-ray source that generates X-rays to irradiate an object, and an X-ray detector that detects X-rays that have passed through the object. According to recent automation trends, the X-ray source , and user interest in the automation of X-ray imaging devices such as X-ray detectors is also increasing.
예를 들어, 엑스선 디텍터의 위치를 자동 검출하고 오토 트래킹(Auto Tracking) 또는 오토 센터링(Auto Centering)을 수행하거나, 대상체의 특성을 자동 검출하거나, 검출된 대상체의 특성에 따라 엑스선 소스 또는 엑스선 디텍터의 위치를 자동으로 변경하거나, 또는 검출된 대상체의 특성에 따라 엑스선의 강도를 자동으로 조절하는 등 엑스선 촬영 장치의 자동화에 대한 개발이 요구되고 있다.For example, the position of the X-ray detector is automatically detected and auto tracking or auto centering is performed, the characteristics of the object are automatically detected, or the X-ray source or the X-ray detector is installed according to the detected characteristics of the object. There is a demand for automation of the X-ray imaging apparatus, such as automatically changing the position or automatically adjusting the intensity of X-rays according to the characteristics of the detected object.
대상체의 특성을 자동 검출하는 엑스선 촬영 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.Provided are an X-ray imaging apparatus for automatically detecting characteristics of an object, and a method for controlling the same.
일 측에 따른 엑스선 촬영 장치는, 대상체에 엑스선을 조사하는 엑스선 소스; 상기 엑스선 소스에 장착되는 센서; 및 상기 센서의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 체적을 획득하고, 상기 대상체의 체적에 기초하여 상기 대상체의 비만정도를 판단하고, 상기 대상체의 비만정도에 기초하여 상기 엑스선의 조사값을 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 센서의 출력값은, 상기 센서가 복수의 이미지 센서를 포함하는 경우, 상기 엑스선 소스가 이동하는 동안 상기 복수의 이미지 센서의 기울어진 각도를 포함할 수 있다.An X-ray imaging apparatus according to one side includes: an X-ray source for irradiating X-rays to an object; a sensor mounted on the X-ray source; and a control unit configured to obtain the volume of the object based on the output value of the sensor, determine the degree of obesity of the object based on the volume of the object, and adjust the X-ray irradiation value based on the degree of obesity of the object In addition, the output value of the sensor may include inclined angles of the plurality of image sensors while the X-ray source moves when the sensor includes a plurality of image sensors.
또한, 상기 센서는, 근접 센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the sensor may further include a proximity sensor.
또한, 상기 센서의 출력값은, 상기 복수의 이미지 센서가 촬영하는 영상의 픽셀값을 포함할 수 있다.Also, the output value of the sensor may include pixel values of images captured by the plurality of image sensors.
또한, 상기 제어부는, 상기 픽셀값의 변화에 기초하여 상기 영상에서 상기 대상체의 외곽선을 검출하고, 상기 외곽선에 기초하여 상기 대상선의 체적 및 키를 획득할 수 있다.Also, the controller may detect an outline of the object from the image based on a change in the pixel value, and obtain a volume and a height of the object line based on the outline.
또한, 상기 엑스선 소스를 이동시키는 소스 액츄에이터를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a source actuator for moving the X-ray source.
또한, 상기 제어부는, 상기 센서가 근접 센서를 포함하거나 또는 복수의 이미지 센서를 포함하는 경우, 상기 엑스선 소스가 촬영테이블의 길이방향으로 이동하도록 상기 소스 액츄에이터를 제어할 수 있다.Also, when the sensor includes a proximity sensor or a plurality of image sensors, the controller may control the source actuator to move the X-ray source in a longitudinal direction of the imaging table.
또한, 상기 센서의 출력값은, 상기 엑스선 소스가 이동하는 동안, 근접 센서로부터 출력되는 출력전압을 포함할 수 있다.Also, the output value of the sensor may include an output voltage output from the proximity sensor while the X-ray source moves.
또한, 상기 제어부는, 상기 출력전압을 상기 근접 센서로부터의 거리로 환산하고, 상기 환산된 거리에 기초하여 상기 대상체의 체적을 획득할 수 있다.Also, the controller may convert the output voltage into a distance from the proximity sensor, and obtain the volume of the object based on the converted distance.
또한, 상기 제어부는, 상기 출력전압 중 최대 출력전압을 환산하여 제 1거리를 획득하고, 상기 출력전압 중 최소 출력전압을 환산하여 제 2거리를 획득하고, 상기 제 1거리 및 제 2 거리의 차로부터 상기 대상체의 체적을 획득할 수 있다.In addition, the control unit obtains a first distance by converting a maximum output voltage among the output voltages, obtains a second distance by converting a minimum output voltage among the output voltages, and a difference between the first distance and the second distance The volume of the object may be obtained from
또한, 상기 제어부는, 상기 엑스선 소스의 이동거리 및 상기 엑스선 소스의 이동거리 중 상기 근접 센서가 최소 출력전압 출력하는 구간의 차로부터 상기 대상체의 키를 획득할 수 있다.Also, the controller may obtain the key of the object from a difference between a moving distance of the X-ray source and a section in which the proximity sensor outputs a minimum output voltage among a moving distance of the X-ray source.
또한, 상기 복수의 이미지 센서는, 서로 동일한 초점을 가질 수 있다.Also, the plurality of image sensors may have the same focus.
또한, 상기 제어부는, 하기의 [수학식 3]을 이용하여, 상기 복수의 이미지 센서로부터의 거리를 산출할 수 있다.Also, the controller may calculate the distances from the plurality of image sensors by using
[수학식 3][Equation 3]
여기서, d'은 복수의 이미지 센서 사이의 거리, θ1, θ2은 초점에 대해 복수의 이미지 센서의 기울어진 각도, d는 복수의 이미지 센서로부터 초점까지의 거리를 의미한다. Here, d' is the distance between the plurality of image sensors, θ1 and θ2 are the inclination angles of the plurality of image sensors with respect to the focal point, and d is the distance from the plurality of image sensors to the focal point.
또한, 상기 제어부는, 상기 산출된 거리 중 최대 거리 및 최소 거리의 차로부터 상기 대상체의 체적을 획득할 수 있다.Also, the controller may obtain the volume of the object from a difference between a maximum distance and a minimum distance among the calculated distances.
또한, 상기 제어부는, 상기 엑스선 소스의 이동거리 및 상기 엑스선 소스의 이동거리 중 최소 거리가 산출되는 구간의 차로부터 상기 대상체의 키를 획득할 수 있다.Also, the controller may obtain the key of the object from a difference between a movement distance of the X-ray source and a section in which a minimum distance is calculated among the movement distance of the X-ray source.
또한, 상기 엑스선의 조사값은, 상기 엑스선의 조사강도 또는 조사량에 대응할 수 있다.In addition, the irradiation value of the X-rays may correspond to the irradiation intensity or the irradiation amount of the X-rays.
일 측에 따른 엑스선 촬영 장치는, 대상체에 엑스선을 조사하는 엑스선 소스; 촬영테이블을 이동시키는 테이블 액츄에이터; 및 상기 테이블 액츄에이터의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 무게를 판단하고, 상기 대상체의 무게에 기초하여 상기 엑스선의 조사값을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.An X-ray imaging apparatus according to one side includes: an X-ray source for irradiating X-rays to an object; a table actuator for moving the imaging table; and a controller that determines the weight of the object based on the output value of the table actuator and adjusts the X-ray irradiation value based on the weight of the object.
또한, 상기 테이블 액츄에이터는, 전류 센서, 자기 센서 및 전류 센싱 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the table actuator may include at least one of a current sensor, a magnetic sensor, and a current sensing circuit.
또한, 상기 테이블 액츄에이터의 출력값은, 상기 촬영테이블이 상하방향으로 이동하는 동안, 상기 테이블 액츄에이터 상에 흐르는 부하전류를 포함할 수 있다.In addition, the output value of the table actuator may include a load current flowing on the table actuator while the imaging table moves in the vertical direction.
또한, 상기 제어부는, 상기 테이블 엑츄에이터 상에 흐르는 부하전류로부터 샘플 레이트(sample rate) 에 따라 측정 전류를 추출하고, 상기 추출한 측정 전류로부터 [수학식 2]를 이용하여 평균전류를 산출할 수 있다.Also, the controller may extract a measurement current according to a sample rate from a load current flowing on the table actuator, and calculate an average current from the extracted measurement current using [Equation 2].
[수학식 2][Equation 2]
여기서, Xi (i=1, 2, ..., n))은 추출된 측정 전류, n은 추출된 횟수, Xrms는 평균전류를 의미한다.Here, Xi (i=1, 2, ..., n)) is the extracted measurement current, n is the number of times it is extracted, and Xrms is the average current.
또한, 상기 제어부는, 상기 부하전류를 미리 설정된 적어도 하나의 전류 기준값과 비교하여, 상기 대상체의 비만정도를 결정할 수 있다.Also, the controller may determine the degree of obesity of the object by comparing the load current with at least one preset current reference value.
또한, 상기 제어부는, 상기 부하전류에 기초하여 상기 대상체의 무게를 판단하고, 상기 판단한 대상체의 무게와 미리 설정된 적어도 하나의 무게 기준값을 비교하여, 상기 대상체의 비만정도를 결정할 수 있다.Also, the controller may determine the weight of the object based on the load current, compare the determined weight of the object with at least one preset weight reference value, and determine the degree of obesity of the object.
일 측에 따른 엑스선 촬영 장치는, 대상체에 엑스선을 조사하는 엑스선 소스; 상기 엑스선 소스에 장착되는 센서; 촬영테이블을 이동시키는 테이블 액츄에이터; 및 상기 센서의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 키를 획득하고, 상기 테이블 액츄에이터의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 무게를 획득하고, 상기 대상체의 키 및 무게에 기초하여 상기 엑스선의 조사값을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.An X-ray imaging apparatus according to one side includes: an X-ray source for irradiating X-rays to an object; a sensor mounted on the X-ray source; a table actuator for moving the imaging table; and a control unit configured to obtain the height of the object based on the output value of the sensor, obtain the weight of the object based on the output value of the table actuator, and adjust the X-ray irradiation value based on the height and weight of the object may include
일 측에 따른 엑스선 촬영 장치의 제어방법은, 엑스선 소스에 장착된 센서의 출력값에 기초하여 대상체의 체적을 획득하고; 상기 대상체의 체적에 기초하여 상기 대상체의 비만정도를 판단하고; 및 상기 대상체의 비만정도에 기초하여, 상기 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선의 조사값을 조절하는 것을 포함하고, 상기 센서의 출력값은, 상기 센서가 복수의 이미지 센서를 포함하는 경우, 상기 엑스선 소스가 이동하는 동안, 상기 복수의 이미지 센서의 기울어진 각도를 포함할 수 있다.According to one aspect, a control method of an X-ray imaging apparatus includes: acquiring a volume of an object based on an output value of a sensor mounted on an X-ray source; determining the degree of obesity of the subject based on the volume of the subject; and adjusting an irradiation value of X-rays irradiated from the X-ray source based on the degree of obesity of the object, wherein the output value of the sensor is when the sensor includes a plurality of image sensors, the X-ray source moves while, the inclined angles of the plurality of image sensors may be included.
일 측에 따른 엑스선 촬영 장치의 제어방법은, 촬영테이블을 상하방향으로 이동시키고; 상기 촬영테이블의 이동에 따른 테이블 액츄에이터의 출력값에 기초하여, 상기 대상체의 무게를 판단하고; 및 상기 대상체의 무게에 기초하여, 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선의 조사값을 조절하는 것을 포함할 수 있다.A method of controlling an X-ray imaging apparatus according to one side includes: moving an imaging table in a vertical direction; determining the weight of the object based on an output value of the table actuator according to the movement of the photographing table; and adjusting an irradiation value of X-rays irradiated from an X-ray source based on the weight of the object.
일 측에 따른 엑스선 촬영 장치의 제어방법은, 엑스선 소스에 장착된 센서의 출력값에 기초하여 대상체의 키를 획득하고; 촬영테이블을 이동시키는 테이블 액츄에이터의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 무게를 획득하고; 상기 대상체의 키 및 무게에 기초하여 상기 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선의 조사값을 조절하는 것을 포함할 수 있다.According to one aspect, a method of controlling an X-ray imaging apparatus includes: acquiring a key of an object based on an output value of a sensor mounted on an X-ray source; acquiring the weight of the object based on an output value of a table actuator that moves the imaging table; The method may include adjusting an irradiation value of X-rays irradiated from the X-ray source based on the height and weight of the object.
도 1은 엑스선 촬영 장치의 외관을 예시한 사시도이다.
도 2는 엑스선 촬영 장치를 분해하여 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 엑스선 촬영 장치의 조작부를 예시한 사시도이다.
도 4는 엑스선 촬영 장치의 일 실시예에 따른 제어 블럭도이다.
도 5는 엑스선 튜브의 내부 구조를 예시한 단면도이다.
도 6은 감지패널의 구조를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 7는 에너지와 감쇠계수와의 관계를 대상체 내부의 물질별로 나타낸 그래프이다.
도 8은 지방의 두께에 따른 감쇠현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 테이블 액츄에이터의 일 실시예에 따른 구성도이다.
도 10은 테이블 액츄에이터의 다른 실시예에 따른 구성도이다.
도 11은 테이블 액츄에이터의 또 다른 실시예에 따른 구성도이다.
도 12는 평균전류의 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14는 전류 기준값에 따른 비만정도의 판단을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 엑스선 촬영 장치의 다른 실시예에 따른 제어 블록도이다.
도 16은 근접 센서에 의한 거리 감지를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 근접 센서의 출력값을 이용하여 대상체의 키와 체적을 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 단일의 이미지 센서에 의한 이미지 획득을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 이미지 센서의 출력값을 이용하여 대상체의 키와 체적을 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 복수의 이미지 센서에 의한 거리 감지를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 복수의 이미지 센서의 출력값을 이용하여 대상체의 키와 체적을 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 엑스선 촬영 장치의 또 다른 실시예에 따른 제어 블록도이다.
도 23은 엑스선 촬영 장치의 제어 방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.
도 24는 엑스선 촬영 장치의 제어 방법의 다른 실시예에 따른 흐름도이다.
도 25는 엑스선 촬영 장치의 제어 방법의 또 다른 실시예에 따른 흐름도이다.
도 26은 엑스선 촬영 장치의 제어 방법의 또 다른 실시예에 따른 흐름도이다.1 is a perspective view illustrating an external appearance of an X-ray imaging apparatus.
2 is an exploded perspective view showing an X-ray imaging apparatus disassembled.
3 is a perspective view illustrating an operation unit of the X-ray imaging apparatus.
4 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus according to an exemplary embodiment.
5 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of an X-ray tube.
6 is a schematic diagram schematically showing the structure of a sensing panel.
7 is a graph showing the relationship between energy and an attenuation coefficient for each material inside an object.
8 is a view for explaining the attenuation phenomenon according to the thickness of fat.
9 is a configuration diagram of a table actuator according to an embodiment.
10 is a block diagram of a table actuator according to another embodiment.
11 is a block diagram of a table actuator according to another embodiment.
12 is a diagram for explaining a method of calculating an average current.
13 and 14 are diagrams for explaining the determination of the degree of obesity according to the current reference value.
15 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
16 is a diagram for describing distance sensing by a proximity sensor.
17 is a diagram for describing a method of detecting a height and volume of an object using an output value of a proximity sensor.
18 is a diagram for explaining image acquisition by a single image sensor.
19 is a diagram for describing a method of detecting a height and volume of an object using an output value of an image sensor.
20 is a diagram for explaining distance sensing by a plurality of image sensors.
21 is a diagram for explaining a method of detecting a height and volume of an object using output values of a plurality of image sensors.
22 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
23 is a flowchart of a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to an exemplary embodiment.
24 is a flowchart of a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
25 is a flowchart of a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
26 is a flowchart of a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.The configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only a preferred example of the disclosed invention, and there may be various modifications that can replace the embodiments and drawings of the present specification at the time of filing of the present application.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 엑스선 촬영 장치 및 그 제어방법을 후술된 실시예들에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.Hereinafter, an X-ray imaging apparatus and a control method thereof will be described in detail according to the embodiments described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals denote like elements.
도 1은 엑스선 촬영 장치의 외관을 예시한 사시도이며, 도 2는 엑스선 촬영 장치를 분해하여 나타낸 분해사시도이다. 1 is a perspective view illustrating an external appearance of an X-ray imaging apparatus, and FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the X-ray imaging apparatus in an exploded manner.
도 1 내지 도 2을 참조하면, 엑스선 촬영 장치(100)는 가이드레일(30), 이동캐리지(40), 포토프레임(50), 액츄에이터(actuator, 110, 114, 115), 엑스선 소스(70), 엑스선 디텍터(100), 조작부(80) 및 워크스테이션(workstation, 170)을 포함할 수 있다. 엑스선 촬영 장치(100)는 엑스선 디텍터(90)가 장착될 수 있는 촬영테이블(10) 및 촬영스탠드(20)를 더 포함할 수 있다.1 to 2 , the
가이드레일(30), 이동캐리지(40), 포스트프레임(50) 등은 엑스선 소스(70)를 대상체를 향하여 이동시키기 위하여 마련된다.The
가이드레일(30)은 서로 소정의 각도를 이루도록 설치되는 제 1가이드레일(31)과 제 2가이드레일(32)을 포함한다. 제 1가이드레일(31)과 제 2가이드레일(32)은 서로 직교하는 방향으로 연장되는 것이 바람직하다.The
제 1가이드레일(31)은 방사선 촬영장치가 배치되는 검사실의 천장에 설치된다. 제 2가이드레일(32)은 제 1가이드레일(31)의 하측에 위치되고, 제 1가이드레일(31)에 슬라이딩 이동 가능하게 장착된다. 제 1가이드레일(31)에는 제 1가이드레일(31)을 따라 이동 가능한 롤러(미도시)가 설치될 수 있다. 제 2가이드레일(32)은 이 롤러(미도시)에 연결되어 제 1가이드레일(31)을 따라 이동할 수 있다.The
제 1가이드레일(31)이 연장되는 방향으로 제 1방향(D1)이 정의되고, 제 2가이드레일(32)이 연장되는 방향으로 제 2방향(D2)이 정의된다. 따라서, 제 1 방향(D1)과 제 2방향(D2)은 서로 직교하고 검사실의 천장과 평행할 수 있다.A first direction D1 is defined in a direction in which the
이동캐리지(40)는 제 2가이드레일(32)을 따라 이동 가능하도록 제 2 가이드레일(32)의 하측에 배치된다. 이동캐리지(40)에는 제 2가이드레일(32)을 따라 이동하도록 마련되는 롤러(미도시)가 설치될 수 있다. 따라서, 이동캐리지(40)는 제 2가이드레일(32)과 함께 제 1방향(D1)으로 이동 가능하고, 제 2가이드레일(32)을 따라 제 2방향(D2)으로 이동 가능하다. 포스트프레임(50)은 이동캐리지(40)에 고정되어 이동캐리지(40)의 하측에 위치한다. 포스트프레임(50)은 복수개의 포스트(51, 52, 53, 54, 55)를 구비할 수 있다.The moving
복수 개의 포스트(51, 52, 53, 54, 55)는 서로 절첩 가능하게 연결되어 포스트프레임(50)은 이동캐리지(40)에 고정된 채로 검사실의 상하 방향으로 길이가 증가 또는 감소할 수 있다. The plurality of
포스트프레임(50)의 길이가 증가 또는 감소하는 방향으로 제 3방향(D3)이 정의된다. 따라서, 제 3방향(D3)은 제 1방향(D1) 및 제 2방향(D2)과 서로 직교할 수 있다.A third direction D3 is defined in a direction in which the length of the
엑스선 소스(70)는 대상체에 엑스선(X-RAY)을 조사하는 장치이다.The
여기서 대상체는 사람이나 동물의 생체가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 엑스선 촬영 장치(1)에 의해 그 내부 구조가 영상화 될 수 있는 것이면 대상체가 될 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해, 대상체를 사람으로 하여 이하 상술하기로 한다. Here, the object may be a living body of a person or an animal, but is not limited thereto, and may be an object as long as its internal structure can be imaged by the
엑스선 소스(70)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브(X-RAY TUBE, 71)와, 발생된 엑스선을 대상체를 향하도록 안내하는 콜리메이터(collimator, 72)를 구비할 수 있으며, 엑스선 튜브에 대한 구체적 설명은 후술하기로 한다. The
엑스선 소스(70)와 포스트프레임(50) 사이에는 회전조인트(60)가 배치된다.A rotation joint 60 is disposed between the
회전조인트(60)는 엑스선 소스(70)를 포스트프레임(50)에 결합시키고 엑스선 소스(70)에 작용되는 하중을 지지한다. 회전조인트(60)는 포스트프레임(50)의 하단 포스트(51)와 연결되는 제 1회전조인트(61)와, 엑스선 소스(70)와 연결되는 제 2회전조인트(62)를 구비할 수 있다.The rotation joint 60 couples the
제 1회전조인트(61)는 검사실의 상하 방향으로 연장되는 포스트프레임(50)의 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 마련된다. 따라서, 제 1회전조인트(61)는 제 3방향(D3)과 수직을 이루는 평면 상에서 회전할 수 있다. 이 때, 제 1회전조인트(61)의 회전 방향을 새롭게 정의할 수 있는데, 새롭게 정의되는 제 4방향(D4)은 제 3방향(D3)과 평행한 축의 회전 방향이다.The first rotation joint 61 is provided to be rotatable about the central axis of the
제 2회전조인트(62)는 검사실의 천장과 수직을 이루는 평면 상에서 회전 가능하도록 마련된다. 따라서, 제 2회전조인트(62)는 제 1방향(D1) 또는 제 2 방향(D2)과 평행한 축의 회전 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 제 2회전조인트(62)의 회전 방향을 새롭게 정의할 수 있는데, 새롭게 정의되는 제 5방향(D5)은 제 1방향 또는 제 2방향으로 연장되는 축의 회전 방향이다. 엑스선 소스(70)는 회전조인트(60)에 연결되어 제 4방향(D4) 및 제 5방향(D5)으로 회전 이동할 수 있다. 또한, 엑스선 소스(70)는 회전조인트(60)에 의하여 포스트프레임(50)에 연결되어 제 1방향(D1), 제 2방향(D2) 및 제 3방향(D3)으로 직선 이동할 수 있다.The second rotation joint 62 is provided to be rotatable on a plane perpendicular to the ceiling of the examination room. Accordingly, the second rotation joint 62 may rotate in a rotation direction of an axis parallel to the first direction D1 or the second direction D2. At this time, the rotation direction of the second rotation joint 62 may be newly defined, and the newly defined fifth direction D5 is the rotation direction of the shaft extending in the first direction or the second direction. The
엑스선 소스(70)를 제 1방향(D1) 내지 제 5방향(D5)으로 이동하기 위하여 액츄에이터(110, 114, 115)가 마련될 수 있다. 액츄에이터(110, 114, 115)에는 모터 및 모터를 구동시키기 위한 모터 드라이버가 포함될 수 있고, 모터는 전기적으로 구동되는 전기모터일 수 있다.
액츄에이터(110, 114, 115)는 각각의 방향에 대응하여 제 1, 2, 3, 4, 5액츄에이터(111, 112, 113, 114, 115)를 구비할 수 있다.The
각각의 액츄에이터(111, 112, 113, 114, 115)는 설계의 편의성을 고려하여 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2가이드레일(32)을 제 1방향(D1)으로 이동시키는 제 1액츄에이터(111)는 제 1가이드레일(31) 주위에 배치되고, 이동캐리지(40)를 제 2방향으로 이동시키는 제 2액츄에이터(112)는 제 2가이드레일(32) 주위에 배치되고, 포스트프레임(50)의 길이를 제 3방향(D3)으로 증가 또는 감소시키는 제 3액츄에이터(113)는 이동캐리지(40) 내부에 배치될 수 있다. 그리고, 엑스선 소스(70)를 제 4방향(D4)으로 회전 이동시키는 제 4액츄에이터(114)는 제 1 회전조인트(61) 주위에 배치되고, 엑스선 소스(70)를 제 5방향(D5)으로 회전 이동시키는 제 5액츄에이터(115)는 제 2회전조인트(62) 주위에 배치될 수 있다.Each of the
여기서, 이동캐리지(40)를 이동시키는 제 1액츄에이터(111), 제 2액츄에이터(112), 및 제 3액츄에이터(113)를 이하 캐리지 액츄에이터(110)라 정의하기로 한다. Here, the
각각의 액츄에이터(111, 112, 113, 114, 115)는 엑스선 소스(70)를 제 1방향(D1) 내지 제 5방향(D5)으로 직선 또는 회전 이동시키도록 동력전달수단(미도시)과 연결될 수 있다. 동력전달수단(미도시)은 일반적으로 사용되는 벨트와 풀리, 체인과 스프라킷, 샤프트 등 일 수 있다.Each
엑스선 소스(70)의 일 측면에는 사용자 인터페이스를 제공하는 조작부(80)가 마련된다. 여기서 사용자는 엑스선 촬영 장치(100)를 이용하여 대상체의 진단을 수행하는 자로서 의사, 방사선사, 간호사 등을 포함하는 의료진일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 엑스선 촬영 장치(100)를 사용하는 자이면 모두 사용자가 될 수 있는 것으로 한다. A
도 3은 엑스선 촬영 장치의 조작부를 예시한 사시도이다. 3 is a perspective view illustrating an operation unit of the X-ray imaging apparatus.
도 3에 도시된 것처럼, 조작부(80)는 버튼(83) 및 표시패널(81)를 포함할 수 있으며, 사용자는 버튼(83)을 누르거나 표시패널(81)을 터치하는 등의 방식으로, 엑스선 촬영에 관한 각종 정보를 입력하거나 각각의 장치들을 조작할 수 있다. 표시패널(81)은 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT), 디지털 광원 처리(Digital Light Processing: DLP) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Penal), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 전기 발광(Electro Luminescence: EL) 패널, 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 패널, 전기변색 디스플레이(Electrochromic Display: ECD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.As shown in FIG. 3 , the
또한, 조작부(80)는 손잡이(82)를 포함하여, 사용자가 파지할 수 있도록 한다. 즉, 사용자는 조작부(80)의 손잡이(82)를 파지하여 힘 또는 토크를 가함으로써 엑스선 소스(70)를 제 1방향(D1) 내지 제 3방향(D3)으로 직선 이동시키거나, 제 4방향(D4) 및 제 5방향(D5)방향으로 회전 이동시킬 수 있다. 도 3에는 손잡이(82)가 조작부(80)의 하부에 마련되어 있는 것으로 예시되어 있으나, 조작부(80)의 다른 위치에 마련되는 것도 가능하다. In addition, the
조작부(80)는 마이크로프로세서 등으로 구현된 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 그래픽 처리 장치(Graphic Processing Unit; GPU) 및 다양한 종류의 저장 장치를 포함할 수 있으며, 이와 같은 장치들은 내장된 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Borard; PCB)에 마련될 수 있다. 조작부(80)는 인쇄 회로 기판을 포함하며 엑스선 소스(70)의 일 측면에 마련되므로 "Tube Head Board" 또는 "THU"라 칭할 수도 있다. The
도 1을 다시 참조하면, 워크스테이션(170)은 입력부(171)와 디스플레이부(172)를 포함하여, 조작부(80)와 함께 사용자 인터페이스를 제공한다. 따라서, 사용자는 워크스테이션(170)을 통해 엑스선 촬영에 관한 각종 정보를 입력하거나 각각의 장치들을 조작할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 워크스테이션(170)을 통해 촬영 부위에 따른 촬영조건을 설정하거나, 이동캐리지(40) 또는 엑스선 소스(70)의 이동 명령, 또는 엑스선 촬영의 시작 명령 등을 입력할 수 있다. 또한, 사용자는 워크스테이션(170)을 통해 엑스선 촬영 과정에서 얻어진 영상들을 확인할 수 있다. Referring back to FIG. 1 , the
입력부(171)는 사용자의 입력을 위해 각종 버튼이나 스위치, 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 등과 같은 하드웨어적인 입력장치를 포함할 수 있다. 입력부(210)는 도 1에 도시된 바와 같이 워크스테이션(170)의 상부에 마련될 수도 있으나, 입력부(210)가 풋 스위치(foot switch) 및 풋 페달(foot pedal)등으로 구현되는 경우에는 워크스테이션(170)의 하부에 마련되는 것도 가능하다.The
입력부(171)는 사용자 입력을 위해 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User interface), 즉 소프트웨어인 입력장치를 포함할 수도 있다.The
터치 패드는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)로 구현되어 후술될 제 2 표시부(172)와 상호 레이어 구조를 이룰 수 있다.The touch pad may be implemented as a touch screen panel (TSP) to form a layer structure with the
디스플레이부(172)는 조작부(80)의 표시패널(81)과 마찬가지로 음극 선관(Cathode Ray Tube: CRT), 디지털 광원 처리(Digital Light Processing: DLP) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Penal), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 전기 발광(Electro Luminescence: EL) 패널, 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 패널, 전기변색 디스플레이(Electrochromic Display: ECD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. Like the
전술한 바 있듯이, 터치 패드와 상호 레이어 구조를 이루는 터치 스크린 패널(TSP)으로 구성되는 경우, 디스플레이부(172)는 표시 장치 외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.As described above, when the touch screen panel (TSP) forms a layer structure with the touch pad, the
또한, 워크스테이션(170)에는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)나 그래픽 처리 장치(Graphic Processing Unit; GPU) 등과 같은 다양한 처리 장치 및 다양한 종류의 저장 장치를 포함하는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Borard; PCB)이 내장되어 있을 수 있다. 따라서, 워크스테이션(170)은 엑스선 촬영 장치(1)의 주요 구성요소 예를 들어, 제어부(도 4의 500)를 수납하여 엑스선 촬영 장치(1)의 동작을 위한 각종 판단을 수행하거나, 각종 제어신호를 생성할 수 있다.In addition, the
워크스테이션(170)과 검사실 사이에는 엑스선을 차단하기 위한 차단막(B)이 마련되어 있어, 엑스선 촬영이 진행되는 동안에도, 사용자는 차단막(B)을 통해 엑스선에 노출되지 않은 상태에서 정보를 입력하거나 장치를 조작할 수 있다.A blocking film (B) is provided between the
엑스선 디텍터(90)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는 장치이다.The
엑스선 디텍터(90)는 엑스선 촬영 시 촬영테이블(10) 또는 촬영스탠드(20)에 장착될 수 있다. 촬영테이블(10)에는 엑스선 디텍터(90)의 장착을 위한 테이블 장착부(15)가 마련되며, 테이블 장착부(15)는 촬영테이블(10)의 길이방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 마찬가지로, 촬영스탠드(20)에는 엑스선 디텍터(90)의 장착을 위한 스탠드 장착부(25)가 마련되며, 스탠드 장착부(25)는 촬영스탠드(20)의 길이 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 이 때, 촬영테이블(10)의 길이방향을 제 6방향(D6)으로, 촬영스탠드(20)의 길이방향을 제 7방향(D7)으로 각각 정의할 수 있다. 엑스선 디텍터(90)가 장착된 테이블 장착부(15) 또는 스탠드 장착부(25)는 제 6방향(D6) 또는 제 7방향(D7)을 따라 이동하면서, 대상체의 전체 또는 특정 부위를 촬영할 수 있도록 한다.The
촬영테이블(10)은 촬영테이블(10)을 지지하며 촬영테이블(10)의 높낮이를 조절하는 지지대(12)를 포함하고, 지지대(12)에는 지지대(12)를 상하방향으로 이동시키기 위하여 테이블 액츄에이터(도 4의 200참조)가 마련될 수 있다. 이때, 지지대(12)의 상하방향을 제 8방향(D8)으로 정의하기로 하며, 테이블 액츄에이터에 대한 구체적 설명은 후술하기로 한다. The photographing table 10 supports the photographing table 10 and includes a support 12 for adjusting the height of the photographing table 10, and the support 12 includes a table actuator to move the support 12 in the vertical direction. (refer to 200 of FIG. 4 ) may be provided. In this case, the vertical direction of the support 12 will be defined as the eighth direction D8, and a detailed description of the table actuator will be described later.
이상으로 엑스선 촬영 장치의 외관을 살펴보았으며, 이하에서는 대상체의 특성 특히, 비만정도를 검출하는 엑스선 촬영 장치(100)의 구성 및 각 구성의 역할에 대해 상세히 설명하기로 한다.The external appearance of the X-ray imaging apparatus has been described above. Hereinafter, the configuration of the
도 4는 엑스선 촬영 장치의 일 실시예에 따른 제어 블럭도이다.4 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus according to an exemplary embodiment.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(101)는 전원부(180), 엑스선 소스(70), 엑스선 디텍터(90), 테이블 액츄에이터(200), 제어부(500), 저장부(550), 입력부(171), 및 디스플레이부(172)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
전원부(180)는 외부 전원 또는 내부 전원을 인가받아 엑스선 소스(70), 엑스선 디텍터(90) 등 엑스선 촬영 장치(10)의 각 구성요소에 전원을 공급한다. 전원부(180)는 전류의 형태로 각 구성요소의 동작에 필요한 전원을 공급하며,전류의 형태는 DC전류가 될 수도 있고, AC전류가 될 수도 있다.The
엑스선 소스(70)는 엑스선을 발생시켜 대상체에 조사하는 장치로, 엑스선의 발생을 위해 도 5에 도시된 바와 같은 엑스선 튜브(71)를 포함할 수 있다. 도 5는 엑스선 튜브의 내부 구조를 예시한 단면도이다. The
엑스선 튜브(71)는 양극(71c)과 음극(71e)을 포함하는 2극 진공관으로 구현될 수 있고, 관체는 규산경질 유리 등을 재료로 하는 유리관(71a)일 수 있다. The
음극(71e)은 필라멘트(71h)와 전자를 집속시키는 집속 전극(71g)을 포함하며, 집속 전극(71g)은 포커싱 컵(focusing cup)이라고도 한다. 유리관(71a) 내부를 약 10mmHg 정도의 고진공 상태로 만들고 음극의 필라멘트(71h)를 고온으로 가열하여 열전자를 발생시킨다. 필라멘트(71h)의 일 예로 텅스텐 필라멘트를 사용할 수 있고 필라멘트에 연결된 전기도선(71f)에 전류를 가하여 필라멘트(71h)를 가열할 수 있다. 다만, 개시된 발명의 실시예가 음극(71e)에 필라멘트(71h)를 채용하는 것에 한정되는 것은 아니며, 고속 펄스로 구동 가능한 카본 나노 튜브(carbon nano-tube)를 음극으로 하는 것도 가능하다.The
양극(71c)은 주로 구리로 구성되고, 음극(71e)과 마주보는 쪽에 타겟 물질(71d)이 도포 또는 배치되며, 타겟 물질로는 Cr, Fe, Co, Ni, W, Mo 등의 고저항 재료들이 사용될 수 있다. 타겟 물질의 녹는점이 높을수록 초점 크기(focal spot size)가 작아진다. The
그리고 음극(71e)과 양극(71c) 사이에 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질(71d)에 충돌하면서 엑스선을 발생시킨다. 발생된 엑스선은 윈도우(71i)를 통해 외부로 조사되며, 윈도우의 재료로는 베릴륨(Be) 박막을 사용할 수 있다. When a high voltage is applied between the
타겟 물질(71d)은 로터(71b)에 의해 회전할 수 있으며, 타겟 물질(71d)이 회전하게 되면 고정된 경우에 비해 열 축적율이 단위 면적당 10배 이상 증대될 수 있고, 초점 크기가 감소된다.The
엑스선 튜브(71)의 음극(71e)과 양극(71c) 사이에 가해지는 전압을 관전압이라 하며, 그 크기는 파고치 kvp로 표시할 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가되고 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(광자의 에너지)가 증가된다. 엑스선 튜브(71)에 흐르는 전류는 관전류라 하며 평균치 mA로 표시할 수 있고, 관전류가 증가하면 엑스선의 선량(광자의 수)이 증가된다. 즉, 관전압에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류에 의해 엑스선의 선량이 제어될 수 있는 것이다.A voltage applied between the
엑스선 디텍터(90)는 엑스선 소스(70)에서 조사되어 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는 장치이며, 이러한 엑스선의 검출은 엑스선 디텍터(90) 내부의 감지패널(120)에서 이루어진다. 또한, 감지패널(120)은 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환하여, 대상체 내부의 엑스선 영상을 획득하게 한다.The
감지패널(120)은 재료 구성 방식, 검출된 엑스선을 전기적 신호로 변환시키는 방식 및 전기적 신호를 획득하는 방식에 따라 분류될 수 있다.The
먼저, 감지패널(120)은 재료 구성 방식에 따라 단일형 소자로 구성되는 경우와 혼성형 소자로 구성되는 경우로 구분된다.First, the
단일형 소자로 구성되는 경우는, 엑스선을 검출하여 전기적 신호를 발생시키는 부분과 전기적 신호를 읽고 처리하는 부분이 단일 소재의 반도체로 구성되거나, 단일 공정으로 제조되는 경우에 해당하며, 예를 들어, 수광 소자인 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)를 단일하게 이용하는 경우이다. In the case of being composed of a single device, the part that detects X-rays and generates an electrical signal and the part that reads and processes the electrical signal are made of a single material semiconductor or are manufactured in a single process, for example, light-receiving This is a case of using a single CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) device.
혼성형 소자로 구성되는 경우는, 엑스선을 검출하여 전기적 신호를 발생시키는 부분과 전기적 신호를 읽고 처리하는 부분이 각각 다른 소재로 구성되거나, 다른 공정으로 제조되는 경우에 해당한다. 예를 들어, 포토다이오드, CCD, CdZnTe 등의 수광 소자를 이용하여 엑스선을 검출하고 CMOS ROIC(Read Out Intergrated Circuit)을 이용하여 전기적 신호를 읽고 처리하는 경우, 스트립 디텍터를 이용하여 엑스선을 검출하고 CMOS ROIC를 이용하여 전기적 신호를 읽고 처리 하는 경우 및 a-Si 또는 a-Se 플랫 패널 시스템을 이용하는 경우 등이 있다.In the case of being composed of a hybrid device, a part that detects X-rays to generate an electrical signal and a part that reads and processes an electrical signal are made of different materials or manufactured by different processes. For example, when X-rays are detected using a light receiving element such as a photodiode, CCD, or CdZnTe and electrical signals are read and processed using CMOS Read Out Integrated Circuit (ROIC), X-rays are detected using a strip detector and CMOS There are cases where an electrical signal is read and processed using ROIC, and a case where an a-Si or a-Se flat panel system is used.
그리고, 감지패널(120)은 엑스선을 전기적 신호로 변환시키는 방식에 따라 직접변환방식과 간접변환방식으로 구분된다.In addition, the
직접변환방식에서는, 엑스선이 조사되면 수광 소자 내부에 일시적으로 전자-정공 쌍이 생성되고, 수광 소자의 양단에 인가되어 있는 전장에 의해 전자는 양극으로 정공은 음극으로 이동하는바, 감지패널(120)이 이러한 이동을 전기적 신호로 변환한다. 직접변환방식에서 수광 소자에 사용되는 물질은 a-Se, CdZnTe, HgI2, PbI2등이 있다.In the direct conversion method, when X-rays are irradiated, an electron-hole pair is temporarily generated inside the light receiving element, and the electrons move to the anode and the holes move to the cathode by the electric field applied to both ends of the light receiving element, the
간접변환방식에서는, 엑스선 소스(70)에서 조사된 엑스선이 섬광체(scintillator)와 반응하여 가시광 영역의 파장을 갖는 광자(photon)를 방출하면 이를 수광 소자가 감지하여 전기적 신호로 변환한다. 간접변환방식에서 수광 소자로 사용되는 물질은 a-Si 등이 있고, 섬광체로는 박막 형태의 GADOX 섬광체, 마이크로 기둥형 또는 바늘 구조형 CSI(T1) 등이 사용된다.In the indirect conversion method, when X-rays irradiated from the
또한, 감지패널(120)은 전기적 신호를 획득하는 방식에 따라, 전하를 일정 시간 동안 저장한 후에 그로부터 신호를 획득하는 전하누적방식(Charge Integration Mode)과 단일 엑스선 광자에 의해 신호가 발생될 때마다 계수하는 광자계수방식(Photon Counting Mode)으로 구분된다.In addition, according to a method of acquiring an electrical signal, the
감지패널(120)은 상술한 방식 중 어느 방식으로도 적용가능하다. 또한, 감지패널(120)은 복수의 픽셀(150)을 포함하는 2차원 어레이 구조를 가질 수 있다. The
도 6은 감지패널의 구조를 개략적으로 나타내는 모식도이다. 6 is a schematic diagram schematically showing the structure of a sensing panel.
도 6을 참조하면, 감지패널(120)은 엑스선을 검출하여 전기 신호를 발생시키는 수광 소자(121)와 발생된 전기 신호를 읽어 내는(read-out) 독출 회로(122)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the
수광 소자(121)로는 낮은 에너지와 적은 선량에서의 높은 해상도와 빠른 응답 시간 및 높은 동적 영역을 확보하기 위하여 단결정 반도체 물질이 사용될 수 있으며, 이 때 사용되는 단결정 반도체 물질은 Ge, CdTe, CdZnTe, GaAs 등이 있다.A single crystal semiconductor material may be used as the
수광 소자(121)는 고저항의 n형 반도체 기판(121b)의 하부에, 2차원 어레이 구조의 p형 반도체 기판(121c)이 접합되는 PIN 포토다이오드 형태를 형성할 수 있다. The
CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정을 이용한 독출 회로(122)는 2차원 어레이 구조를 형성하여, 픽셀(150)별로 수광 소자(121)의 p형 기판(121c)과 결합될 수 있다. 이 때, 결합 방식은 땜납(PbSn), 인듐(In) 등의 범프(bump)(123)를 형성한 후 reflow하고 열을 가하며 압착하는 플립칩 본딩 방식이 이용될 수 있다. The
엑스선 소스(70)에서 조사된 엑스선은 대상체를 투과하면서, 산란이나 흡수 등에 의해 그 강도가 감쇠하고, 이에 따라 엑스선 디텍터(90)는 감쇠된 엑스선을 검출하게 된다. 엑스선의 감쇠현상은 대상체를 구성하는 물질 및 엑스선의 에너지 레벨에 따라 정도의 차이가 발생하며, 이와 같이 대상체의 구성물질 및 엑스선의 에너지 레벨에 따른 엑스선의 감쇠 정도를 수치적으로 나타낸 것이 감쇠계수(attenuation coefficient)이다. The intensity of the X-rays irradiated from the
도 7는 에너지와 감쇠계수와의 관계를 대상체 내부의 물질별로 나타낸 그래프이다. 7 is a graph showing the relationship between energy and an attenuation coefficient for each material inside an object.
도 7를 참조하면, 감쇠계수는 대상체 내부의 구성물질에 따라 달라진다. 뼈의 감쇠계수를 나타내는 곡선이 연조직(근육, 지방)의 감쇠계수를 나타내는 곡선보다 위에 위치하며, 동일한 에너지 레벨의 엑스선 예를 들어, E1이 조사될 때, 뼈의 감쇠계수는(B1)는 근육의 감쇠계수(M1)보다 크고, 근육의 감쇠계수(M1)는 지방의 감쇠계수(F1)보다 크다. 즉, 대상체 내부의 서로 다른 물질은 서로 다른 감쇠계수를 갖고, 물질의 성질이 단단할수록 감쇠계수가 증가하게 된다.Referring to FIG. 7 , the attenuation coefficient varies depending on the constituent material inside the object. The curve indicating the damping coefficient of bone is located above the curve indicating the damping coefficient of soft tissue (muscle, fat), and when X-rays of the same energy level, for example, E1 are irradiated, the damping coefficient of bone (B1) is the muscle It is larger than the damping coefficient (M1) of the muscle, and the damping coefficient (M1) of the muscle is larger than the damping coefficient (F1) of the fat. That is, different materials inside the object have different damping coefficients, and the harder the material, the higher the damping coefficient.
감쇠계수는 조사되는 엑스선의 에너지 레벨에 따라 달라지며, 물질 간의 감쇠계수의 차이 또한 엑스선의 에너지 레벨에 따라 달라진다. 도 4의 그래프에서, 뼈로 이루어진 대상체에 대해 에너지 레벨 E1, E2의 엑스선이 각각 조사될 때, 에너지 레벨이 낮은 E1에서의 감쇠계수(B1)가 에너지 레벨이 높은 E2에서의 감쇠계수(B2)보다 크다. 대상체의 구성물질이 근육이나 지방인 경우에도, 에너지 레벨이 낮은 E1이 조사될 때의 감쇠계수(M1, F1)가 에너지 레벨이 높은 E2이 조사될 때의 감쇠계수(M2, F2)보다 크다는 것을 각각 확인할 수 있다. 즉, 대상체(35)에 조사되는 엑스선의 에너지 레벨이 낮을수록 감쇠계수가 증가하게 된다.The attenuation coefficient varies depending on the energy level of the X-rays to be irradiated, and the difference in the attenuation coefficient between materials also varies depending on the energy level of the X-rays. In the graph of FIG. 4 , when X-rays of energy levels E1 and E2 are respectively irradiated to a bone object, the attenuation coefficient B1 at E1 with a low energy level is higher than the attenuation coefficient B2 at E2 with a high energy level. big. Even when the constituent material of the object is muscle or fat, the attenuation coefficients (M1, F1) when E1 with a low energy level is irradiated is greater than the attenuation coefficients (M2, F2) when E2 with a high energy level is irradiated each can be checked. That is, as the energy level of the X-rays irradiated to the
엑스선의 감쇠현상은 하기의 [수학식 1]에 표현된 바와 같이, 대상체의 두께 또는 대상체를 구성하는 각 물질의 두께에 따라서도 정도의 차이가 발생할 수 있다.As expressed in
여기서, I0는 물질에 조사된 엑스선의 강도이고, I는 물질을 투과한 엑스선의 강도이며, μ(E)는 에너지 E를 갖는 엑스선에 대한 물질의 감쇠계수이다. T는 엑스선이 투과되는 물질의 두께이다.Here, I0 is the intensity of X-rays irradiated to the material, I is the intensity of X-rays that have passed through the material, and μ(E) is the attenuation coefficient of the material with respect to X-rays having energy E. T is the thickness of the material through which X-rays are transmitted.
[수학식 1]에 의하면, 감쇠계수가 동일하더라도 물질의 두께가 두꺼울수록 엑스선의 감쇠정도가 커진다. 다시 말하면, 동일한 물질에 대해 동일한 강도와 에너지 레벨로 엑스선을 조사하더라도, 물질의 두께가 두꺼울수록 투과 엑스선의 강도는 작아지게 된다. According to [Equation 1], even if the attenuation coefficient is the same, as the thickness of the material increases, the degree of attenuation of X-rays increases. In other words, even when X-rays are irradiated to the same material with the same intensity and energy level, the intensity of the transmitted X-rays decreases as the thickness of the material increases.
도 8은 지방의 두께에 따른 감쇠현상을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining the attenuation phenomenon according to the thickness of fat.
구체적으로, 도 8의 좌측 도면은 지방 양이 정상인 대상체에 엑스선이 조사되는 것을 나타내고 있으며, 도 8의 우측 도면은 지방 양이 정상보다 많은 (즉, 비만인) 대상체에 엑스선이 조사되는 것을 나타내고 있다. 전술한 바 있듯이, 물질의 두께가 두꺼울수록 엑스선의 감쇠정도가 커지며, 대상체의 구성물질 예를 들어, 지방을 비교하더라도 지방의 두께 또는 지방의 양이 많을수록(즉, 비만정도가 높을수록) 투과 엑스선의 강도는 작아지게 된다.Specifically, the left diagram of FIG. 8 shows that X-rays are irradiated to a subject having a normal amount of fat, and the right diagram of FIG. 8 shows that X-rays are irradiated to a subject having a higher fat amount than normal (ie, obese). As described above, the thicker the material, the greater the degree of attenuation of X-rays, and the greater the thickness or amount of fat (that is, the higher the degree of obesity), the greater the thickness or amount of fat even when comparing the constituent materials of the object, for example, fat. strength is decreased.
이하에서 설명되는 비만정도는 엑스선을 조사하여 촬영하고자 하는 목표부위를 구성하고 있는 물질들의 양, 두께, 또는 비율을 의미한다. 전술한 바와 같이, 엑스선을 조사하여 촬영하고자 하는 목표부위를 구성하고 있는 지방, 뼈, 및 근육 등의 비율에 따라 엑스선의 조사값을 조절하여야만, 엑스선 촬영 장치(102)를 통해 획득하게 되는 엑스선 영상의 품질이 향상될 수 있다. 이에 따라, 개시된 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(102)는 비만정도를 판단하고, 판단 결과에 따라 엑스선의 조사값을 조절할 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.도 8의 도면에서 엑스선 소스(70)가 동일한 강도와 에너지 레벨로 엑스선을 조사한다고 할 때, 좌측의 대상체(즉, 정상 지방 양을 가진 대상체)보다 우측의 대상체(즉, 비만인 대상체)에 대해 엑스선의 산란이나 흡수 등이 많이 일어나고, 이에 따라 투과 엑스선을 검출하는 엑스선 디텍터(90)는 우측에서 더 작은 강도의 엑스선을 검출하게 된다. 다시 말하면, 대상체가 대상체의 비만정도가 클수록, 엑스선 디텍터가 검출하는 엑스선의 강도는 더 작아지며, 이에 따라 엑스선 촬영 장치(100)를 통해 획득하게 되는 엑스선 영상의 품질도 저하될 수 있다.따라서, 제어부(500)는 엑스선 소스(70)를 제어하여, 대상체의 비만 정도가 높을수록 엑스선의 강도를 높여 조사하며, 이에 앞서 대상체의 비만 정도를 판단하기 위해 테이블 엑츄에이터(200)가 동작할 수 있다. The degree of obesity described below refers to the amount, thickness, or ratio of substances constituting a target site to be photographed by irradiating X-rays. As described above, the X-ray image obtained through the
테이블 액츄에이터(200)는 제어부(500)의 제어신호에 따라 테이블 모터(도 9의 213, 도 10의 223, 및 도 10의 233 참조)를 구동시키고, 촬영테이블(10)을 제 8방향(D8)으로 이동시킨다. 테이블 액츄에이터(200)는 촬영테이블(10)이 제 8방향으로 이동하는 동안, 테이블 액츄에이터(200)에 흐르는 전류를 측정하고, 측정된 전류를 제어부(500)에 전송한다. 테이블 액츄에이터(200)는 대상체의 존재 여부 및 대상체의 무게에 따른(즉, 테이블 액츄에이터(200)에 걸리는 부하정도에 따른) 전류를 측정하여 전송하게 된다. The
도 9는 테이블 액츄에이터의 일 실시예에 따른 구성도이다.9 is a configuration diagram of a table actuator according to an embodiment.
도 9를 참조하면, 테이블 액츄에이터(210)는 모터 드라이버(212), 테이블 모터(213)을 비롯하여, 저항(211), 증폭기(214), 및 ADC(Analog to Digital Converter, 215)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9 , the
모터 드라이버(212)는 전원부(180)로부터 전원을 공급받아 테이블 모터(213)를 구동시킨다. 전원부(180)와 모터 드라이버(212) 사이에는 저항(R, 211)이 마련될 수 있으며, 이 때, 저항(R, 211)은 센싱 저항(sensing registor) 또는 션트 저항(shunt registor)일 수 있다. 증폭기(214)는 저항(R, 211)의 양 단에 연결되어 저항(R, 211)의 양단 전압 차 또는 저항(R, 211)에 흐르는 전류(Im)를 측정하고, 이를 증폭시킨다. ADC(215)는 증폭기(214)로부터 전달받은 아날로그 형태의 전류 신호를 디지털 형태의 전류 신호로 변환하여 제어부(500)에 전송한다. The
한편, 저항(R, 211)의 양단 전압 차 또는 저항(R, 211)에 흐르는 전류(Im)는 외부 측정기를 이용하여 측정될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 측정기는 멀티미터(multimeter) 등과 같이 전압, 전류 등을 측정할 수 있는 기기를 포함하나, 일 실시예에 한정되는 것은 아니고, 전압 차 또는 전류를 측정할 수 있는 기기 전부를 포함한다.Meanwhile, the voltage difference between both ends of the resistors R and 211 or the current Im flowing through the resistors R and 211 may be measured using an external measuring device. According to an embodiment, the external measuring device includes a device capable of measuring voltage, current, etc., such as a multimeter, but is not limited to one embodiment, and all devices capable of measuring a voltage difference or current includes
도 10은 테이블 액츄에이터의 다른 실시예에 따른 구성도이다. 10 is a block diagram of a table actuator according to another embodiment.
도 10를 참조하면, 테이블 액츄에이터(220)는 모터 드라이버(222), 테이블 모터(223)을 비롯하여, 자기장 센서(221), 및 ADC(Analog to Digital Converter, 225)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10 , the
모터 드라이버(222)는 전원부(180)로부터 전원을 공급받아 테이블 모터(223)를 구동시킨다. 전원부(180)와 모터 드라이버(222) 사이에는 자기장 센서(221)가 마련될 수 있으며, 이 때, 자기장 센서(221)는 홀 센서(hall sensor)일 수 있다. 자기장 센서(221)는 자속에 따른 전압을 감지하고, 이에 따라 모터 드라이버(222)에 흐르는 전류(Im)를 검출할 수 있다. ADC(225)는 자기장 센서(221)로부터 전달받은 아날로그 형태의 전류 신호를 디지털 형태의 전류 신호로 변환하여 제어부(500)에 전송한다.The
도 11은 테이블 액츄에이터의 또 다른 실시예에 따른 구성도이다.11 is a block diagram of a table actuator according to another embodiment.
도 11를 참조하면, 테이블 액츄에이터(230)는 모터 드라이버(222) 및 테이블 모터(233)을 포함할 수 있다. 이 경우, 모터 드라이버(222) 자체에 전류 센서(current sensor) 및 ADC가 마련되어 있거나, 또는 전류 센서 및 ADC를 포함하는 전류 센싱 회로(current sesing circuit)가 마련된다.Referring to FIG. 11 , the
다만, 도 9, 도 10 및 도 11을 통해 상술한 테이블 액츄에이터(200)의 구성은 예들에 불과한 것으로, 테이블 모터의 구동 시, 테이블 액츄에이터(200)에 흐르는 전류를 측정할 수만 있다면, 테이블 액츄에이터(200)는 다른 구성도를 갖을 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다. However, the configuration of the
테이블 액츄에이터(200)는 대상체가 존재하는 상태(즉, 부하시)에서 제 8방향(D8)으로 촬영테이블(10)을 이동시키며 전류를 측정한다. 이와 같이, 대상체가 존재하는 상태(즉, 부하시)에서 측정된 전류를 부하시 전류라 칭할 수 있으며, 부하시 전류에 대응하여 대상체가 존재하지 않는 상태(즉, 무 부하시)에서 촬영테이블(10)의 이동에 따라 측정된 전류를 무 부하시 전류라 정의할 수 있다. The table actuator 200 measures the current while moving the imaging table 10 in the eighth direction D8 in a state in which an object is present (ie, under load). In this way, the current measured in the state in which the object is present (ie, under load) may be referred to as the on-load current, and in response to the current under load, the current measured on the imaging table ( The current measured according to the movement of 10) can be defined as the no-load current.
제어부(500)는 엑스선 촬영 장치(101)의 전반적인 동작을 제어한다.The
제어부(500)는 엑스선 소스(70), 엑스선 디텍터(90), 테이블 액츄에이터(200), 저장부(550), 디스플레이부(172) 등 엑스선 촬영 장치(101)의 각 구성부의 동작을 제어한다.The
제어부(500)는 전류 측정을 위한 제어신호를 생성하여 테이블 액츄에이터(200)에 전송할 수 있다. 제어부(500)는 테이블 액츄에이터(200)가 측정한 전류를 전송받고, 이를 이용하여 대상체의 비만정도를 판단할 수 있다. The
제어부(500)는 테이블 액츄에이터(200)로부터 전송받은 전류를 평균 전류로 산출하고, 이를 이용하여 대상체의 비만정도를 판단할 수도 있다.The
도 12는 평균전류의 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다. 12 is a diagram for explaining a method of calculating an average current.
모터 드라이버(212, 222, 223)는 전원을 인가받아 테이블 모터(213, 223, 233)를 구동시키며, 이 때, 테이블 액츄에이터(200) 상에 흐르는 아날로그 형태의 전류는 도 12의 (a)에 예시된 바와 같은 그래프 형태를 갖을 수 있다. 테이블 모터(213, 223, 233)가 구동되는 시초에는 기동 전류(inrush current)가 검출될 수 있는 것이다. The
기동 전류에 의한 오차를 줄이고자, 제어부(500)는 미리 정해진 시점 이후에 측정된 전류를 이용하여 비만정도를 판단할 수도 있으나, 도 12의 (b) 또는 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이 미리 정해진 시간영역(T)동안 측정된 전류를 이용할 수도 있다.In order to reduce the error caused by the starting current, the
구체적으로, 도 12의 (a)에 도시된 아날로그 형태의 전류는 테이블 액츄에이터(200)의 ADC를 통해 도 12의 (b)의 도시된 바와 같이 디지털 형태의 전류로 변환되어 제어부(500)에 전송될 수 있다. 즉, ADC는 미리 정해진 샘플 레이트(sample rate)에 따라 추출된 측정 전류를 제어부(500)에 전송할 수 있다. Specifically, the analog current shown in FIG. 12 (a) is converted into a digital current as shown in FIG. 12 (b) through the ADC of the
제어부(500)는 테이블 모터(213, 223, 233)가 구동되기 시작한 시점(T0)을 기준으로 미리 정해진 시간영역(T)동안 추출된 측정 전류의 평균전류를 산출할 수 있으며, 평균전류 산출 시 하기의 [수학식 2]를 이용할 수 있다. The
여기서, Xi (i=1, 2, ..., n))은 추출된 측정 전류, n은 추출된 횟수, Xrms는 평균전류를 각각 의미한다.Here, Xi (i=1, 2, ..., n)) is the extracted measured current, n is the number of times it is extracted, and Xrms is the average current.
도 12의 (c)에 예시된 바와 같이, 미리 설정된 시간영역(T)동안, 샘플 레이트에 따른 측정 전류의 추출 시점을 T1, T2, T3, T4 이라 하고, 시점 T1, T2, T3, T4 에 대응하여 추출된 측정 전류를 X1, X2, X3, X4 라 할 때, 제어부(500)는 [수학식 2]를 이용하여 평균전류 Xrms를 로 산출할 수 있다.제어부(500)가 평균전류를 산출하는 경우, 전술한 부하시 전류는 부하시의 측정전류에 대한 평균전류를, 그리고 무 부하시 전류는 무 부하시의 측정전류에 대한 평균전류를 각각 의미하는 것으로 한다. As illustrated in (c) of FIG. 12 , during the preset time period T, the extraction points of the measurement current according to the sample rate are referred to as T1, T2, T3, and T4, and at the time points T1, T2, T3, and T4 When the correspondingly extracted measured currents are X1, X2, X3, and X4, the
한편, 제어부(500)가 평균전류를 산출하는 방법은 전술한 방법에 의해 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(500)는 추출된 측정 전류를 크기 순서대로 나열했을 때, 중간에 위치하는 중앙값을 평균전류로 산출할 수 있고, 추출된 측정 전류중에서 가장 많이 추출된 최빈값을 평균전류로 산출할 수도 있다.다른 예로, 추출한 측정 전류 중에서 적어도 하나가 다른 측정 전류들과 비교하여 미리 설정된 수준 이상 크거나 또는 작은 경우, 제어부(500)는 이를 에러로 판단하여, 평균전류를 산출할 때 제외할 수 있다.또 다른 예로, 평균전류를 산출함에 있어, 추출한 측정 전류 중에서 최소값을 갖는 측정 전류값과 최대값을 갖는 측정 전류값은 에러로 판단하여 이를 제외하고, 평균전류를 산출할 수도 있다. 이외에도, 제어부(500)는 다양한 평균 산출 방법을 통해 평균전류를 산출할 수 있으며, 전술한 방법으로 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the method for the
제어부(500)는 측정되거나 산출된 부하시 전류를 이용하여 대상체의 비만정도를 판단한다. 제어부(500)는 부하시 전류를 미리 설정된 전류 기준값과 비교하여, 대상체의 비만정도를 판단할 수도 있고, 부하시 전류로부터 산출된 대상체의 무게를 미리 설정된 무게 기준값과 비교하여, 대상체의 비만정도를 판단할 수도 있다. 이 때, 전류 기준값은 비만정도를 판단할 수 있는 기준 무게에 대응되는 전류값을 의미하며, 적어도 하나의 전류 기준값은 미리 설정되어 저장부(550)에 저장되어 있을 수 있다. 마찬가지로, 적어도 하나의 무게 기준값은 미리 설정되어 저장부(550)에 저장되어 있을 수 있다.The
도 13 및 도 14는 전류 기준값에 따른 비만정도의 판단을 설명하기 위한 도면이다. 13 and 14 are diagrams for explaining the determination of the degree of obesity according to the current reference value.
도 13에 예시된 바와 같이, 단일의 전류 기준값 P가 설정되어 있을 수 있다. 단일 전류 기준값 P는 판단할 수 있는 기준 무게(예를 들어, 130kg)에 대응되는 전류값으로, 무 부하시 전류보다 크게 설정된다. 따라서, 제어부(500)는 부하시 전류를 전류 기준값 P와 비교하고, 부하시 전류가 전류 기준값 P 이상이 되는 경우, 대상체를 비만이라고 판단한다. 도 13의 경우, 부하시 전류가 전류 기준값 P보다 높은값을 갖으므로, 제어부(500)는 대상체를 비만이라고 판단하게 된다. As illustrated in FIG. 13 , a single current reference value P may be set. The single current reference value P is a current value corresponding to a reference weight (eg, 130 kg) that can be determined, and is set to be larger than the no-load current. Accordingly, the
복수의 전류 기준값이 설정되어 있을 수도 있다. 복수의 전류 기준 값은 복수의 기준 무게(예를 들어, 130kg, 140kg, 150kg)에 대응되는 전류값으로서, 무 부하시 전류보다 크게 설정되며, 제어부(500)는 단계적으로 높아지는 복수의 전류 기준값을 이용하여 대상체의 비만정도를 판단할 수 있게 된다. A plurality of current reference values may be set. The plurality of current reference values are current values corresponding to a plurality of reference weights (eg, 130 kg, 140 kg, 150 kg), and are set to be larger than the no-load current, and the
전류 기준값은 촬영테이블(10)의 이동방향에 따라 다르게 설정될 수도 있다. The current reference value may be set differently according to the moving direction of the imaging table 10 .
도 14의 좌측 그래프는 촬영테이블(10)이 중력방향과 반대방향 즉, 상부(up)방향으로 이동할 때, 대상체의 무게에 따라 측정(또는 산출)되는 무 부하시 전류 및 부하시 전류를 도시한 것이고, 도 14의 우측 그래프는 촬영테이블(10)이 중력방향 즉, 하부(down)방향으로 이동할 때, 대상체의 무게에 따라 측정(또는 산출)되는 무 부하시 전류 및 부하시 전류를 도시한 것이다. 여기서, 무게가 0이 될 때의 전류가 무 부하시 전류이고, 무게가 0클 때의 전류가 부하시 전류가 된다. The graph on the left of FIG. 14 shows the no-load current and the under-load current measured (or calculated) according to the weight of the object when the imaging table 10 moves in the direction opposite to the gravity direction, that is, in the up direction. The graph on the right of FIG. 14 shows the no-load current and the under-load current measured (or calculated) according to the weight of the object when the imaging table 10 moves in the direction of gravity, that is, the down direction. . Here, the current when the weight becomes 0 is the no-load current, and the current when the weight is large is the current under load.
중력에 의해, 테이블 엑츄에이터(200)는 촬영테이블(10)이 하부(down)방향으로 이동할 때보다 상부(up)방향으로 이동할 때 더 많은 부하를 받게 되고, 전류의 소비량도 많아진다. 이에 따라, 무 부하시 전류도 상부(up)방향으로 이동할 때 더 높게 측정(또는 산출)되고, 그래프의 기울기 또한 상부(up)방향으로 이동할 때 가파른 형태를 형성하게 된다. Due to gravity, the
따라서, 기준 무게(W)가 동일하더라도, 촬영테이블(10)이 상부(up) 방향으로 이동할 때의 전류 기준값 P1과 하부(down)방향으로 이동할 때의 전류 기준값 P2가 서로 다르게 설정될 수 있다. 즉, 상부(up)방향으로 이동할 때의 전류 기준값 P1가 하부(down)방향으로 이동할 때의 전류 기준값 P2보다 더 높게 설정될 수 있다. Accordingly, even if the reference weight W is the same, the reference current P1 when the imaging table 10 moves in the up direction and the reference current P2 when the imaging table 10 moves in the down direction may be set differently. That is, the current reference value P1 when moving in the up direction may be set higher than the current reference value P2 when moving in the down direction.
한편, 촬영테이블(10)에는 수평 방향으로 이동시키는 모터가 장착될 수 있다. 이에 따라, 촬영테이블(10)은 모터에 의해 수평 방향으로 이동이 가능하다. 촬영테이블(10)이 수평 방향으로 이동하는 경우, 무게와 부하가 비례하므로, 전류의 소비량에 기초하여 비만정도를 판단할 수 있다. 이때, 촬영 테이블(10)이 수평 방향으로 이동할 때의 전류 기준값 P3는 상부 방향으로 이동할 때의 전류 기준값 P1, 및 하부 방향으로 이동할 때의 전류 기준값 P2와 다르게 설정될 수 이다.On the other hand, the photographing table 10 may be equipped with a motor for moving in the horizontal direction. Accordingly, the imaging table 10 can be moved in the horizontal direction by the motor. When the photographing table 10 moves in the horizontal direction, since the weight and the load are proportional, the degree of obesity can be determined based on the consumption of current. In this case, the current reference value P3 when the imaging table 10 moves in the horizontal direction may be set differently from the current reference value P1 when the imaging table 10 moves in the upward direction and the current reference value P2 when the imaging table 10 moves in the downward direction.
또한, 제어부(500)는 부하시 전류로부터 산출된 대상체의 무게를 미리 설정된 무게 기준값과 비교하여, 대상체의 비만정도를 판단할 수 도 있다. 이를 위해, 저장부(550)는 적어도 하나의 무게 기준값 및 도 14의 그래프 즉, 무게와 전류와의 관계를 데이터 형태로 저장할 수 있다.Also, the
구체적으로, 제어부(500)는 무게와 전류와의 관계를 이용하여 부하시 전류를 대상체의 무게로 산출하고, 산출된 무게를 단일의 무게 기준값(예를 들어, 130kg)과 비교하여 대상체의 비만정도를 판단하거나, 산출된 무게를 단계적으로 높아지는 복수의 무게 기준값(예를 들어, 130kg, 140kg, 150kg)과 비교하여 대상체의 비만정도를 판단할 수 있다.Specifically, the
한편, 촬영테이블(10) 또는 엑스선 디텍터(90)에는 가속도 센서가 장착될 수 있다. 촬영테이블(10)이 수평 방향, 상승 방향 또는 하향 방향으로 이동하는 경우, 대상체의 무게에 따라 촬영테이블(10)의 순간 가속도는 다르다. 또한, 동일한 방향으로 촬영테이블(10)이 이동하며, 동일한 파워로 모터가 동작하더라도, 대상체의 무게가 무거울수록 순간 가속도는 작다. 즉, 대상체의 무게와 촬영테이블(10)의 순간 가속도는 반비례 관계에 해당한다. 따라서, 제어부(500)는 가속도 센서를 통해 촬영테이블(10)의 순간 가속도를 측정하여, 이를 기초로 대상체의 비만정도를 판단할 수도 있다. 대상체의 무게에 따른 순간 가속도에 관한 데이터는 방향 별로 미리 산출되어 저장부(550)에 저장될 수 있다. 제어부(500)는 저장부(550)에 저장된 데이터를 이용하여, 측정한 순간 가속도에 대응하는 무게를 산출할 수 있다.Meanwhile, an acceleration sensor may be mounted on the imaging table 10 or the
제어부(500)는 비만정도의 판단에 기초하여, 엑스선 튜브(71)의 관전압 또는 관전류 등을 조절함으로써 엑스선 소스(70)로부터 조사되는 엑스선의 강도를 조절할 수 있다. 이하에서 설명되는 엑스선의 조사값은 엑스선의 조사량 또는 조사강도를 의미한다.The
제어부(500)는 엑스선 소스(70)를 제어하여, 정상 지방 양을 가진 대상체보다 비만인 대상체에 대해 더 큰 강도의 엑스선이 조사되도록 한다. 제어부(500)는 엑스선 소스(70)를 제어하여, 대상체의 비만정도가 높을수록 더 큰 강도의 엑스선이 조사되도록 한다. 이 때, 정상 지방 양을 가진 대상체 및 비만인 대상체 각각에 대한 엑스선의 조사 강도는 촬영 부위별로 미리 설정되어 저장되어 있을 수 있으며, 마찬가지로 대상체의 비만정도에 따라서도 촬영 부위별 엑스선의 조사값이 미리 설정되어 저장되어 있을 수 있다.The
제어부(500)는 엑스선 디텍터(90)로부터 검출된 엑스선을 전달받고, 전달받은 엑스선의 강도에 따라 대상체의 투영영상 즉, 엑스선 영상을 생성한다.The
이와 같이 생성된 엑스선 영상은 디스플레이부(172)를 통해 표시될 수 있다. 대상체의 비만정도에 따라 엑스선의 조사값이 조절되므로, 디스플레이부(172)를 통해 표시되는 영상의 품질은 향상될 수 있다. The generated X-ray image may be displayed through the
저장부(550)는 엑스선 촬영 장치(101)의 동작을 위한 데이터 및 프로그램을 저장한다. The
예를 들어, 부하시 전류와 전류 기준값과의 비교판단을 위해, 저장부(550)는 미리 설정된 적어도 하나의 전류 기준값을 저장할 수 있다. 또는, 부하시 전류와 무게 기준값과의 비교판단을 위해, 저장부(550)는 도 14의 그래프 즉, 촬영테이블(10)이 상부(up)방향으로 이동할 때의 무게와 전류와의 관계 그래프 및 촬영테이블(10)이 하부(down)방향으로 이동할 때의 무게와 전류와의 관계 그래프를 각각 데이터 형태로 저장할 수 있다. 저장부(550)는 미리 설정된 적어도 하나의 무게 기준값 및 정상 지방 양을 가진 대상체 및 비만인 대상체 각각에 대한 엑스선의 조사 강도를 촬영 부위별로 저장할 수 있으며, 대상체의 비만정도에 따른 촬영 부위별 엑스선의 조사 강도를 저장할 수도 있다. 또한, 저장부(550)는 전류 기준값에 기초하여 비만정도를 판단하기 위한 프로그램 또는 무게 기준값에 기초하여 비만정도를 판단하기 위한 프로그램 등을 저장할 수도 있다.이와 같은 저장부(550)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 가전기기(100)는 인터넷(internet)상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영할 수도 있다.한편, 저장부(550)에는 전술한 프로그램을 통해 예측한 비만정도와, 대상체의 실제 비만정도가 저장될 수 있다. 이에 따라, 제어부(500)는 프로그램을 통해 예측한 결과와 대상체의 실제 상태를 비교하여, 오차를 보정하는 프로세스를 수행함으로써 프로그램을 업데이트할 수 있다. 개시된 실시예에 따른 제어부(500)는 프로그램을 지속적으로 업데이트함으로써, 대상체의 비만정도를 보다 정확하게 판단할 수 있다.For example, the
도 15는 엑스선 촬영 장치의 다른 실시예에 따른 제어 블록도이다.15 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
도 15을 참조하면, 엑스선 촬영 장치(102)는 전원부(180), 엑스선 소스(70), 엑스선 디텍터(90), 캐리지 액츄에이터(110), 센서(300), 제어부(500), 저장부(550), 입력부(171), 및 디스플레이부(172)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치(102)의 구성부를 설명함에 있어, 전술한 바와 동일한 것은 이하 생략하기로 한다.Referring to FIG. 15 , the
센서(300)는 엑스선 소스(70)에 장착되어, 엑스선 소스(70)로부터 대상체까지의 거리를 감지하거나, 대상체의 이미지를 획득할 수 있다. 센서(300)는 근접 센서 및 이미지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
예를 들어, 센서(300)는 근접 센서(도 16의 S1 참조)로 마련되어, 엑스선 소스(70)와 대상체 사이의 거리를 감지할 수 있다. 이 때, 근접 센서(S1) 초음파 센서, 광 센서(예를 들어, 적외선 센서, PSD 센서, CCD 센서 등) 또는 RF 센서 등의 형태로 마련될 수 있다. For example, the
일 예로, 엑스선 촬영 장치(102)는 근접 센서(SI)의 각도를 조절하여, 엑스선 소스(70)와 대상체 사이의 거리를 감지할 수 있다. 또 다른 예로, 근접 센서(SI)가 엑스선 소스(70)에 장착되어 있는 경우, 엑스선 촬영 장치(102)는 엑스선 소스(70)의 이동에 따라 엑스선 소스(70)와 대상체 사이의 거리를 감지할 수 있다.For example, the
도 16은 근접 센서에 의한 거리 감지를 설명하기 위한 도면이다. 16 is a diagram for describing distance sensing by a proximity sensor.
도 16을 참조하면, 근접 센서(S1)는 엑스선 소스(70)의 하단부 예를 들어, 콜리메이터(72) 부근에 장착될 수 있다. 제어부(500)의 제어신호에 따라 엑스선 소스(70)는 촬영테이블(10)의 길이방향으로 이동하며, 근접 센서(S1)는 엑스선 소스(70)가 이동하는 동안 촬영테이블(10) 또는 대상체(ob)까지의 거리를 감지한다. 거리에 따른 근접 센서(S1)의 출력값은 제어부(500)에 전달되고, 제어부(500)는 이를 이용하여 대상체의 키와 체적을 검출하고, 대상체의 비만정도를 판단한다. Referring to FIG. 16 , the proximity sensor S1 may be mounted near the lower end of the
도 17은 근접 센서의 출력값을 이용하여 대상체의 키와 체적을 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 17 is a diagram for describing a method of detecting a height and volume of an object using an output value of a proximity sensor.
도 17의 상측 그래프는 거리에 따른 근접 센서(S1)의 출력전압을 나타낸다. 물체가 근접 센서(S1)로부터 일정거리(Pd) 내에 존재하는 경우, 근접 센서(S1)의 출력전압은 물체와의 거리가 멀어질수록 급격하게 증가한다. 반면, 물체와 근접 센서(S1)의 거리가 일정거리(Pd)를 벗어난 경우, 근접 센서(S1)의 출력전압은 물체와의 거리가 멀어질수록 감소한다. 즉, 근접 센서(S1)의 출력전압은, 일정거리(Pd) 내에서는 물체와의 거리에 비례하여 급격하게 증가하는 반면, 일정거리(Pd) 이후에는 물체와의 거리에 반비례하여 감소한다. 따라서, 대상체(ob)와의 거리가 일정거리(Pd)보다 멀어지도록 엑스선 소스(70) 및 근접 센서(S1)를 세팅하고, 일정거리(Pd) 이후의 그래프 즉, 반비례 형태의 그래프를 이용하여 대상체(ob)의 키와 체적을 검출할 수 있다.The upper graph of FIG. 17 shows the output voltage of the proximity sensor S1 according to the distance. When an object exists within a predetermined distance Pd from the proximity sensor S1, the output voltage of the proximity sensor S1 increases rapidly as the distance from the object increases. On the other hand, when the distance between the object and the proximity sensor S1 is out of the predetermined distance Pd, the output voltage of the proximity sensor S1 decreases as the distance from the object increases. That is, the output voltage of the proximity sensor S1 rapidly increases in proportion to the distance to the object within the predetermined distance Pd, but decreases in inverse proportion to the distance to the object after the predetermined distance Pd. Therefore, the
근접 센서(S1)는 엑스선 소스(70)가 이동하는 동안 출력되는 출력전압을 제어부(500)에 전송하며, 이 때, 출력전압의 형태는 도 17의 하측 그래프에 예시된 바와 같을 수 있다. 전술한 바 있듯이, 근접 센서(S1)의 출력전압은 거리에 반비례하기 때문에, 대상체(ob)의 복부부근에서 가장 커지며, 촬영테이블(10)이 위치하는 부근에서는 가장 작을 값을 유지하게 된다. The proximity sensor S1 transmits an output voltage output while the
따라서, 제어부(500)는 도 17의 상측 그래프에 따라 가장 큰 출력전압을 대상체와의 거리로 환산하고 가장 작은 출력전압을 촬영테이블(10)과의 거리로 환산하며, 환산된 값의 차를 대상체(ob)의 복부 두께로 획득한다. 이 때, 획득된 복부 두께가 대상체의 체적(V)이 될 수 있다. 또한, 제어부(500)는 도 17의 하측 그래프에서, 가장 작을 출력전압을 유지하는 양단부분을 제외시켜, 대상체(ob)의 키(H)로 획득한다.Accordingly, the
제어부(500)는 획득한 체적(V) 및 키(H)를 이용하여 대상체(ob)의 비만정도를 판단한다. 체적(V) 및 키(H)에 따른 비만정도의 판단방법은 기존에 공지된 기술을 이용할 수 있는 바, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The
센서(300)가 근접 센서(S1)로 마련되는 경우, 제어부(500)는 캐리지 액츄에이터(110)의 구동을 위한 제어신호를 생성하며, 캐리지 액츄에이터(110)의 구동에 따라 엑스선 소스(70)는 촬영테이블(10)의 길이방향으로 이동하게 된다. 캐리지 액츄에이터(110)는 엑스선 소스(70)의 이동을 위한 것으로, 이하 소스 액츄에이터(110)라 칭할 수도 있다. 또한, 저장부(550)는 도 17의 상측 그래프와 같이 출력전압과 거리와의 관계를 데이터 형태로 저장할 수 있으며, 이를 이용하여 체적(V) 및 키(H)를 획득하기 위한 프로그램 등을 저장할 수 있다.When the
센서(300)는 카메라 등과 같은 이미지 센서로 마련되어, 대상체 사이의 거리를 감지하거나 대상체의 이미지를 획득할 수 있다. 센서(300)는 적어도 하나의 이미지 센서로 마련될 수 있다. 예를 들어, 센서(300)는 단일의 이미지 센서(도 18의 S2 참조)로 마련되어, 대상체의 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 센서(300)는 복수의 이미지 센서(도 20의 S21 및 S22 참조)로 마련되어, 대상체 사이의 거리를 감지할 수도 있다. The
도 18은 단일의 이미지 센서에 의한 이미지 획득을 설명하기 위한 도면이다. 도 18을 참조하면, 이미지 센서(S2)는 엑스선 소스(70)의 하단부 예를 들어, 콜리메이터(72) 부근에 단일하게 장착될 수 있으며, 대상체의 상부에서 이미지를 획득하게 된다. 즉, 대상체의 상부 이미지를 획득한다. 이미지 센서(S2)의 출력값은 제어부(500)에 전달되고, 제어부(500)는 이를 이용하여 대상체의 키와 체적을 검출하고, 대상체의 비만정도를 판단한다.18 is a diagram for explaining image acquisition by a single image sensor. Referring to FIG. 18 , the image sensor S2 may be mounted singly at the lower end of the
도 19는 이미지 센서의 출력값을 이용하여 대상체의 키와 체적을 검 출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 19 is a diagram for explaining a method of detecting a height and volume of an object using an output value of an image sensor.
이미지 센서(S1)는 도 19에 예시된 바와 같은 대상체의 상부 이미지를 획득할 수 있다. 이미지 센서(S1)의 출력값은 영상의 픽셀값(Px)이 되며, 영상의 픽셀값(Px)은 대상체가 존재하는 부분과 대상체가 존재하지 않는 부분의 경계 즉, 대상체의 외곽선(Po)에서 급격하게 변화한다. 따라서, 제어부(500)는 픽셀값(Px)의 변화로부터 대상체의 외곽선(Po)을 검출하고, 검출된 외곽선(Po)을 바탕으로 대상체(ob)의 복부 너비(V) 및 대상체의 키(H)를 획득한다. 이 때, 획득된 복부 너비(V)가 대상체의 체적이 될 수 있다. 제어부(500)는 획득한 체적(V) 및 키(H)를 이용하여 대상체(ob)의 비만정도를 판단한다. The image sensor S1 may acquire an upper image of the object as illustrated in FIG. 19 . The output value of the image sensor S1 becomes the pixel value Px of the image, and the pixel value Px of the image is sharp at the boundary between the portion in which the object exists and the portion in which the object does not exist, that is, the outline Po of the object. change drastically Accordingly, the
센서(300)가 단일 이미지 센서(S2)로 마련되는 경우, 저장부(550)는 이미지 센서(S2)에 의해 획득한 영상 또는 이미지 센서(S2)가 출력하는 영상의 픽셀값(Px)을 데이터 형태로 저장할 수 있으며, 이를 이용하여 대상체의 외곽선(Po)을 검출하기 위한 프로그램, 검출된 외곽선(Po)으로부터 체적(V) 및 키(H)를 획득하기 위한 프로그램 등을 저장할 수 있다.When the
도 20은 복수의 이미지 센서에 의한 거리 감지를 설명하기 위한 도면이다. 20 is a diagram for explaining distance sensing by a plurality of image sensors.
도 20을 참조하면, 복수의 이미지 센서(S21, S22)는 엑스선 소스(70)의 하단부 예를 들어, 콜리메이터(72) 부근에 장착될 수 있다. 복수의 이미지 센서(S21, S22)는 동일한 초점(예를 들어, 초점 F)을 갖도록 각도가 조절될 수 있다. 제어부(500)의 제어신호에 따라 엑스선 소스(70)는 촬영테이블(10)의 길이방향으로 이동하며, 복수의 센서(S21, S22)는 엑스선 소스(70)의 이동에 따라 촬영테이블(10) 또는 대상체(ob)의 표면상에서 초점 F를 이동시킨다. 초점 F가 이동하는 동안 이미지 센서(S21, S22)의 출력값은 제어부(500)에 전달되고, 제어부(500)는 이를 이용하여 촬영테이블(10) 또는 대상체(ob)까지의 거리를 산출한다. 이 때, 이미지 센서(S21, S22)의 출력값은 초점 F에 대한 각도가 될 수 있다. 또한, 제어부(500)는 산출된 거리로부터 대상체의 키와 체적을 검출하고, 대상체의 비만정도를 판단한다. Referring to FIG. 20 , the plurality of image sensors S21 and S22 may be mounted at a lower end of the
도 21은 복수의 이미지 센서의 출력값을 이용하여 대상체의 키와 체적을 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 21 is a diagram for explaining a method of detecting a height and volume of an object using output values of a plurality of image sensors.
도 21의 상측에 도시된 바와 같이, 두 이미지 센서(S21, S22) 사이의 거리를 d'이라 하고, 초점 F에 대한 이미지 센서(S21, S22)의 출력값(즉, 각도)를 각각 θ1, θ2라 할 때, 이미지 센서(S21, S22)로부터 물체까지의 거리 d는 하기의 [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다. As shown in the upper side of FIG. 21 , the distance between the two image sensors S21 and S22 is d', and the output values (ie, angles) of the image sensors S21 and S22 with respect to the focus F are θ1 and θ2, respectively. , the distance d from the image sensors S21 and S22 to the object may be expressed as in [Equation 3] below.
제어부(500)는 이미지 센서(S21, S22)의 출력값 및 [수학식 3]을 이용하여, 이미지 센서(S21, S22)로부터 촬영테이블(10) 또는 대상체(ob)까지의 거리 d를 산출할 수 있다.The
전술한 바 있듯이, 복수의 이미지 센서(S21, S22)는 엑스선 소스(70)가 이동하는 동안 초점 F를 이동시키며 제어부(500)에 출력값을 전송한다. 제어부(500)는 초점 F의 이동위치에 대응하여 이미지 센서(S21. S22)로부터 촬영테이블(10) 또는 대상체(ob)까지의 거리 d를 산출하며, 산출된 거리 d의 형태는 도 21의 하측 그래프에 예시된 바와 같을 수 있다. 즉, 이미지 센서(S21, S22)로부터의 거리 d는 대상체(ob)의 복부 부근에서 가장 작은 값을 가지며, 촬영테이블(10)이 위치하는 부근에서는 가장 큰 값을 유지하게 된다. As described above, the plurality of image sensors S21 and S22 move the focus F while the
따라서, 제어부(500)는 이미지 센서(S21, S22)로부터의 거리(d) 중에서 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차를 대상체(ob)의 복부 두께로 획득한다. 이때, 획득된 복부 두께가 대상체의 체적(V)이 될 수 있다. 또한, 제어부(500)는 도 21의 하측 그래프에서 가장 큰 값을 유지하는 양단부분을 제외시켜, 대상체(ob)의 키(H)로 획득한다. 제어부(500)는 획득한 체적(V) 및 키(H)를 이용하여 대상체(ob)의 비만정도를 판단한다.Accordingly, the
센서(300)가 복수의 이미지 센서(S21, S22)로 마련되는 경우, 제어부(500)는 캐리지 액츄에이터(또는 소스 액츄에이터, 110)의 구동을 위한 제어신호를 생성하며, 캐리지 액츄에이터(110)의 구동에 따라 엑스선 소스(70)는 촬영테이블(10)의 길이방향으로 이동하게 된다. 또한, 저장부(550)는 이미지 센서(S21, S22) 사이의 거리(d')을 저장할 수 있으며, 이미지 센서(S21, S22)의 출력값에 기초하여 이미지 센서(S21, S22)로부터의 거리(d)를 산출하기 위한 프로그램, 산출된 거리(d)를 이용하여 체적(V) 및 키(H)를 획득하기 위한 프로그램 등을 저장할 수 있다.When the
이상에서는, 도 16 내지 도 21을 통해, 센서(300)가 근접 센서만을 포함하거나, 이미지 센서만을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 근접 센서와 이미지 센서가 혼용되어 마련되는 것도 가능하다.In the above, it is illustrated that the
도 22는 엑스선 촬영 장치의 또 다른 실시예에 따른 제어 블록도이다.22 is a control block diagram of an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
도 22를 참조하면, 엑스선 촬영 장치(103)는 전원부(180), 엑스선 소스(70), 엑스선 디텍터(90), 테이블 액츄에이터(200), 캐리지 액츄에이터(110), 센서(300), 제어부(500), 저장부(550), 입력부(171), 및 디스플레이부(172)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시에에 따른 엑스선 촬영 장치(103)의 구성부를 설명함에 있어, 도 4 또는 도 16의 엑스선 촬영 장치와 동일한 것은 이하 생략하기로 한다.Referring to FIG. 22 , the
센서(300)는 엑스선 소스(70)에 장착되며, 근접 센서 및 이미지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센서(300)는 근접 센서만을 포함할 수도 있고, 이미지 센서만을 포함할 수도 있으며, 근접 센서와 이미지 센서가 혼용되어 마련될 수도 있다. 또한, 센서(300)가 이미지 센서를 포함하는 경우, 이미지 센서는 적어도 하나로 마련될 수 있다.The
센서(300)가 근접 센서나 복수의 이미지 센서를 포함하는 경우, 제어부(300)는 캐리지 액츄에이터(110)의 구동을 제어하며, 캐리지 액츄에이터(110)의 구동에 따라 엑스선 소스(70)가 이동하는 동안(즉, 엑스선 소스(70)가 촬영테이블(10)의 길이방향으로 이동하는 동안) 근접 센서 또는 복수의 이미지 센서의 출력 값을 전송받는다.When the
센서(300)가 단일의 이미지 센서를 포함하는 경우, 제어부(300)는 엑스선 소스(70)가 대상체의 상부에 위치하도록 캐리지 액츄에이터(110)를 구동시키고, 단일의 이미지 센서의 출력값을 전송받는다. When the
제어부(300)는 센서(300)의 출력값을 이용하여 대상체의 키와 체적을 검출한다. The
제어부(500)가 근접 센서의 출력전압을 전송받는 경우, 도 17의 상측 그래프에 따라 가장 큰 출력전압을 대상체와의 거리로 환산하고 가장 작은 출력 전압을 촬영테이블(10)과의 거리로 환산하며, 환산된 값의 차를 대상체(ob)의 복부 두께(또는 체적 V)로 획득한다. 또한, 제어부(500)는 도 17의 하측 그래프에서, 가장 작은 출력전압을 유지하는 양단부분을 제외시켜, 대상체(ob)의 키(H)로 획득한다.When the
제어부(500)가 이미지 센서로부터 영상의 픽셀값(Px)을 전송받는 경우, 픽셀값(Px)의 변화로부터 대상체의 외곽선(Po)을 검출하고, 검출된 외곽선(Po)을 바탕으로 대상체(ob)의 체적(V) 및 키(H)를 획득한다.When the
제어부(500)가 이미지 센서의 각도를 전송받는 경우, [수학식 3]을 이용하여 촬영테이블(10) 또는 대상체(ob)까지의 거리를 산출하고, 산출된 거리 중에서 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차를 대상체(ob)의 복부 두께(또는 체적 V)로 획득한다. 또한, 제어부(500)는 도 21의 하측 그래프에서 가장 큰 값을 유지하는 양단부분을 제외시켜, 대상체(ob)의 키(H)로 획득한다.When the
제어부(500)는 테이블 액츄에이터(200)의 구동을 위한 제어신호를 생성하고, 테이블 액츄에이터(200)는 제어부(500)의 제어신호에 따라 촬영테이블(10)을 제 8방향(D8)으로 이동시키며 부하시 전류를 측정한다. 제어부(500)는 부하시 전류를 전달받고, 도 14에 도시된 무게와 전류와의 관계 그래프를 이용하여 부하시 전류를 대상체의 무게(W)로 산출한다. The
다른 예로, 제어부(500)는 압전 센서를 이용하여 대상체의 무게(W)에 비레하는 전압 또는 전류를 검출하고, 검출 결과를 이용하여 대상체의 무게(W)를 산출할 수 있는 등, 다양한 방식을 통해 대상체의 무게(W)를 산출할 수 있다.As another example, the
제어부(500)는 획득한 대상체의 체적(V), 키(H) 및 무게(W)를 이용하여 대상체의 비만정도를 판단한다. 체적(V), 키(H) 및 무게(W)에 따른 비만정도의 판단방법은 기존에 공지된 기술을 이용할 수 있는 바, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The
제어부(500)는 비만정도의 판단에 기초하여, 엑스선 튜브(71)의 관전압 또는 관전류 등을 조절함으로써 엑스선 소스(70)로부터 조사되는 엑스선의 조사값을 조절할 수 있다.Based on the determination of the degree of obesity, the
이상으로 대상체의 비만정도를 검출하는 엑스선 촬영장치에 대해 예시된 제어 블록도를 바탕으로 설명하였으며, 이하에서는 주어진 흐름도를 참조하여 엑스선 촬영 장치의 제어 방법을 살펴보기로 한다. The above has been described based on the control block diagram exemplified for the X-ray imaging apparatus for detecting the degree of obesity of an object. Hereinafter, a control method of the X-ray imaging apparatus will be described with reference to the given flowchart.
도 23은 엑스선 촬영 장치의 제어 방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.23 is a flowchart of a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to an exemplary embodiment.
도 23을 참조하면, 먼저 테이블 액츄에이터(200)는 제어신호에 따라 테이블 모터를 구동시키고, 테이블 모터 구동시 테이블 액츄에이터(200)에 흐르는 부하시 전류를 측정한다(711). Referring to FIG. 23 , first, the
촬영테이블(10)에 대상체가 존재하는 상태에서, 제어부(500)의 제어신호에 따라 테이블 모터가 구동되고, 테이블 모터의 구동으로 촬영테이블(10)은 제 8방향(D8) 즉, 상부(up)방향으로 이동하거나 하부(down)방향으로 이동하게 된다. 테이블 액츄에이터(200)는 전류 센서, 자기 센서, 또는 전류 센싱 회로 등을 포함하여, 촬영테이블(10)이 이동하는 동안 테이블 액츄에이터(200)에 흐르는 전류(즉, 부하시 전류)를 측정하고, 측정된 부하시 전류는 제어부(500)에 전달된다. In a state in which an object is present on the imaging table 10 , the table motor is driven according to a control signal of the
제어부(500)는 부하시 전류를 미리 설정된 적어도 하나의 전류 기준 값과 비교하여, 대상체의 비만정도를 판단한다(712). The
제어부(500)는 전송받은 부하시 전류를 평균전류 형태로 변환시킬 수 있다. 또한, 단일의 전류 기준값이 설정되어 있는 경우, 제어부(500)는 부하시 전류를 단일의 전류 기준값과 비교하여 대상체의 비만정도를 판단할 수 있고, 복수의 전류 기준값이 설정되어 있는 경우, 제어부(500)는 부하시 전류를 복수의 전류 기준값과 비교하여 대상체의 비만정도를 판단할 수 있다. The
제어부(500)는 비만정도의 판단에 기초하여, 엑스선 소스(70)가 조사할 엑스선의 조사강도를 조절한다(713).The
대상체가 비만이라고 판단되면, 제어부(500)는 정상 지방 양을 가진 대상체보다 더 큰 강도의 엑스선이 조사되도록 제어한다. 또한, 제어부(500)는 대상체의 비만정도가 높을수록 더 큰 강도의 엑스선이 조사되도록 제어한다. 이 때, 정상 지방 양을 가진 대상체 및 비만인 대상체 각각에 대한 엑스선의 조사 강도는 촬영 부위별로 미리 설정되어 저장되어 있을 수 있으며, 마찬가지로 대상체의 비만 정도에 따라서도 촬영 부위별 엑스선의 조사 강도가 미리 설정되어 저장되어 있을 수 있다.When it is determined that the object is obese, the
도 24는 엑스선 촬영 장치의 제어 방법의 다른 실시예에 따른 흐름도이다. 24 is a flowchart of a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
도 24를 참조하면, 먼저 테이블 액츄에이터(200)는 제어신호에 따라 테이블 모터를 구동시키고, 테이블 모터 구동시 테이블 액츄에이터(200)에 흐르는 부하시 전류를 측정한다(721). 721과정은 전술한 711과정과 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 24 , first, the
다음으로, 제어부(500)는 부하시 전류로부터 대상체의 무게를 산출한다(722). Next, the
제어부(500)는 전송받은 부하시 전류를 평균전류 형태로 변환시킬 수 있다. 또한, 제어부(500)는 도 14에 도시된 무게와 전류와의 관계 그래프를 이용하여 부하시 전류를 대상체의 무게(W)로 산출한다. 721과정에서 촬영테이블(10)이 상부(up)방향으로 이동한 경우, 제어부(500)는 도 14의 좌측 그래프를 이용하여 대상체의 무게(W)를 산출하고, 721과정에서 촬영테이블(10)이 하부(down) 방향으로 이동한 경우, 제어부(500)는 도 14의 우측 그래프를 이용하여 대상체의 무게(W)를 산출한다. The
제어부(500)는 산출된 대상체의 무게를 미리 설정된 적어도 하나의 무게 기준값과 비교하여, 대상체의 비만정도를 판단한다(723). The
단일의 무게 기준값(예를 들어, 130kg)이 설정되어 있는 경우, 제어부(500)는 산출된 무게를 단일의 무게 기준값과 비교하여 대상체의 비만정도를 판단할 수 있고, 복수의 무게 기준값(예를 들어, 130kg, 140kg, 150kg)이 설정되어 있는 경우, 제어부(500)는 산출된 무게를 단계적으로 높아지는 복수의 무게 기준값과 비교하여 대상체의 비만정도를 판단할 수 있다.When a single weight reference value (eg, 130 kg) is set, the
제어부(500)는 비만정도의 판단에 기초하여, 엑스선 소스(70)가 조사할 엑스선의 조사강도를 조절한다(724). 724과정은 전술한 713과정과 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하기로 한다. The
도 25는 엑스선 촬영 장치의 제어 방법의 또 다른 실시예에 따른 흐름도이다.25 is a flowchart of a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
도 25를 참조하면, 먼저 제어부(500)는 캐리지 액츄에이터(110)를 제어하여, 엑스선 소스의 위치를 조정한다(731). Referring to FIG. 25 , first, the
엑스선 소스(70)에 장착된 센서(300)가 근접 센서를 포함하거나 복수의 이미지 센서를 포함하는 경우, 제어부(500)는 이동캐리지(40) 및 그에 연결된 엑스선 소스(70)가 촬영테이블(10)의 길이방향으로 이동하도록 캐리지 액츄에이터(110)의 구동을 제어한다. 엑스선 소스(70)가 이동하는 동안, 센서(300)의 출력값 즉, 근접 센서의 출력전압 또는 이미지 센서의 각도는 제어부(500)에 전달된다. When the
센서(300)가 단일의 이미지 센서를 포함하는 경우, 제어부(500)는 이동캐리지(40) 및 그에 연결된 엑스선 소스(70)가 대상체의 상부에 위치하도록, 캐리지 액츄에이터(110)를 제어하며, 센서(300)의 출력값 즉 영상의 픽셀값(Px)은 제어부(500)에 전달된다.When the
제어부(500)는 센서(300)의 출력값으로부터 대상체의 체적 및 키를 검출한다(732). The
제어부(500)가 근접 센서의 출력전압을 전송받는 경우, 도 17의 상측 그래프에 따라 가장 큰 출력전압 및 가장 작은 출력전압을 각각 대상체(ob)와의 거리 및 촬영테이블(10)과의 거리로 환산하고, 환산된 값의 차를 대상체(ob)의 복부 두께(또는 체적 V)로 획득한다. 또한, 제어부(500)는 도 17의 하측 그래프에서, 가장 작은 출력전압을 유지하는 양단부분을 제외시켜, 대상체(ob)의 키(H)로 획득한다.When the
제어부(500)가 이미지 센서로부터 영상의 픽셀값(Px)을 전송받는 경우, 픽셀값(Px)의 변화로부터 대상체의 외곽선(Po)을 검출하고, 검출된 외곽선(Po)을 바탕으로 대상체(ob)의 대상체의 체적(V) 및 키(H)를 획득한다.When the
제어부(500)가 이미지 센서의 각도를 전송받는 경우, [수학식 3]을 이용하여 촬영테이블(10) 또는 대상체(ob)까지의 거리를 산출하고, 산출된 거리 중에서 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차를 대상체(ob)의 복부 두께(또는 체적 V)로 획득한다. 또한, 제어부(500)는 도 21의 하측 그래프에서 가장 큰 값을 유지하는 양단부분을 제외시켜, 대상체(ob)의 키(H)로 획득한다.When the
제어부(500)는 대상체의 체적 및 키를 이용하여, 대상체의 비만정도를 판단한다(733). 또한, 제어부(500)는 비만정도의 판단에 기초하여, 엑스선 소스(70)가 조사할 엑스선의 조사강도를 조절한다(734).The
도 26은 엑스선 촬영 장치의 제어 방법의 또 다른 실시예에 따른 흐름도이다. 26 is a flowchart illustrating a method of controlling an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment.
도 26을 참조하면, 먼저 테이블 액츄에이터(200)는 제어신호에 따라 테이블 모터를 구동시키고, 테이블 모터 구동시 테이블 액츄에이터(200)에 흐르는 부하시 전류를 측정한다(741). 또한, 제어부(500)는 부하시 전류로부터 대상체의 무게를 산출한다(742). 741 및 742과정은 전술한 721 및 722과정에 각각 대응되는 과정이다. Referring to FIG. 26 , first, the
제어부(500)는 캐리지 액츄에이터(110)를 제어하여, 엑스선 소스의 위치를 조정한다(743). 또한, 제어부(500)는 센서(300)의 출력값으로부터 대상체의 체적 및 키를 검출한다(744). 743 및 744과정은 전술한 731 및 732과정에 각각 대응되는 과정이며, 743 및 744과정은 741과정 이전에 위치할 수도 있다.The
제어부(500)는 대상체의 체적, 키 및 무게를 이용하여, 대상체의 비만정도를 판단한다(745). 또한, 제어부(500)는 비만정도의 판단에 기초하여, 엑스선 소스(70)가 조사할 엑스선의 조사강도를 조절한다(746).The
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 엑스선 촬영 장치 및 엑스선 촬영 장치의 제어 방법의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the X-ray imaging apparatus and the control method of the X-ray imaging apparatus have been described with reference to the drawings exemplified as described above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains to the technical idea or essential features of the present invention It will be understood that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the . Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
100, 101, 102, 103 : 엑스선 촬영 장치
70 : 엑스선 소스 90 : 엑스선 디텍터
110 : 캐리지 액츄에이터 200 : 테이블 액츄에이터
300 : 센서 500 : 제어부
550 : 저장부100, 101, 102, 103: X-ray imaging device
70: X-ray source 90: X-ray detector
110: carriage actuator 200: table actuator
300: sensor 500: control unit
550: storage
Claims (25)
상기 엑스선 소스에 장착되는 센서; 및
상기 센서의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 체적을 획득하고, 상기 대상체의 체적에 기초하여 상기 대상체의 비만정도를 판단하고, 상기 대상체의 비만정도에 기초하여 상기 엑스선의 조사값을 조절하는 제어부;
를 포함하고,
상기 센서는, 복수의 이미지 센서를 포함하되,
상기 센서의 출력값은,
상기 엑스선 소스가 이동하는 동안 상기 복수의 이미지 센서의 기울어진 각도를 포함하는 엑스선 촬영 장치.an X-ray source irradiating X-rays to the object;
a sensor mounted on the X-ray source; and
a controller for obtaining the volume of the object based on the output value of the sensor, determining the degree of obesity of the object based on the volume of the object, and adjusting the X-ray irradiation value based on the degree of obesity of the object;
including,
The sensor includes a plurality of image sensors,
The output value of the sensor is
An X-ray imaging apparatus including inclined angles of the plurality of image sensors while the X-ray source moves.
상기 센서는,
근접 센서를 더 포함하는 엑스선 촬영 장치. The method of claim 1,
The sensor is
An X-ray imaging device further comprising a proximity sensor.
상기 센서의 출력값은,
상기 복수의 이미지 센서가 촬영하는 영상의 픽셀값을 포함하는 엑스선 촬영 장치.The method of claim 1,
The output value of the sensor is
An X-ray imaging apparatus including pixel values of images photographed by the plurality of image sensors.
상기 제어부는,
상기 픽셀값의 변화에 기초하여 상기 영상에서 상기 대상체의 외곽선을 검출하고, 상기 외곽선에 기초하여 상기 대상체의 체적 및 키를 획득하는 엑스선 촬영 장치. 4. The method of claim 3,
The control unit is
The X-ray imaging apparatus detects an outline of the object from the image based on a change in the pixel value, and obtains a volume and a height of the object based on the outline.
상기 엑스선 소스를 이동시키는 소스 액츄에이터;
를 더 포함하는 엑스선 촬영 장치. The method of claim 1,
a source actuator for moving the X-ray source;
An X-ray imaging device further comprising a.
상기 제어부는,
상기 센서가 근접 센서를 포함하거나 또는 복수의 이미지 센서를 포함하는 경우, 상기 엑스선 소스가 촬영테이블의 길이방향으로 이동하도록 상기 소스 액츄에이터를 제어하는 엑스선 촬영 장치. 6. The method of claim 5,
The control unit is
When the sensor includes a proximity sensor or a plurality of image sensors, the X-ray imaging apparatus controls the source actuator to move the X-ray source in the longitudinal direction of the imaging table.
상기 센서의 출력값은,
상기 엑스선 소스가 이동하는 동안, 근접 센서로부터 출력되는 출력전압을 포함하는 엑스선 촬영 장치.7. The method of claim 6,
The output value of the sensor is
An X-ray imaging apparatus including an output voltage output from a proximity sensor while the X-ray source moves.
상기 제어부는,
상기 출력전압을 상기 근접 센서로부터의 거리로 환산하고, 상기 환산된 거리에 기초하여 상기 대상체의 체적을 획득하는 엑스선 촬영 장치. 8. The method of claim 7,
The control unit is
The X-ray imaging apparatus converts the output voltage into a distance from the proximity sensor, and obtains the volume of the object based on the converted distance.
상기 제어부는,
상기 출력전압 중 최대 출력전압을 환산하여 제 1거리를 획득하고, 상기 출력전압 중 최소 출력전압을 환산하여 제 2거리를 획득하고, 상기 제 1거리 및 제 2 거리의 차로부터 상기 대상체의 체적을 획득하는 엑스선 촬영 장치.9. The method of claim 8,
The control unit is
A first distance is obtained by converting a maximum output voltage among the output voltages, a second distance is obtained by converting a minimum output voltage among the output voltages, and the volume of the object is obtained from the difference between the first distance and the second distance X-ray imaging device to acquire.
상기 제어부는,
상기 엑스선 소스의 이동거리 및 상기 엑스선 소스의 이동거리 중 상기 근접 센서가 최소 출력전압 출력하는 구간의 차로부터 상기 대상체의 키를 획득하는 엑스선 촬영 장치.8. The method of claim 7,
The control unit is
The X-ray imaging apparatus obtains the key of the object from a difference between a moving distance of the X-ray source and a section in which the proximity sensor outputs a minimum output voltage among a moving distance of the X-ray source.
상기 복수의 이미지 센서는,
서로 동일한 초점을 가지는 엑스선 촬영 장치. The method of claim 1,
The plurality of image sensors,
X-ray imaging devices having the same focus.
상기 제어부는,
하기의 [수학식 3]을 이용하여, 상기 복수의 이미지 센서로부터의 거리를 산출하는 엑스선 촬영 장치.
[수학식 3]
여기서, d'은 복수의 이미지 센서 사이의 거리, θ1, θ2은 초점에 대해 복수의 이미지 센서의 기울어진 각도, d는 복수의 이미지 센서로부터 초점까지의 거리를 의미한다. The method of claim 1,
The control unit is
An X-ray imaging apparatus for calculating distances from the plurality of image sensors by using the following [Equation 3].
[Equation 3]
Here, d' is the distance between the plurality of image sensors, θ1 and θ2 are the inclination angles of the plurality of image sensors with respect to the focal point, and d is the distance from the plurality of image sensors to the focal point.
상기 제어부는,
상기 산출된 거리 중 최대 거리 및 최소 거리의 차로부터 상기 대상체의 체적을 획득하는 엑스선 촬영 장치.13. The method of claim 12,
The control unit is
An X-ray imaging apparatus for acquiring the volume of the object from a difference between a maximum distance and a minimum distance among the calculated distances.
상기 제어부는,
상기 엑스선 소스의 이동거리 및 상기 엑스선 소스의 이동거리 중 최소 거리가 산출되는 구간의 차로부터 상기 대상체의 키를 획득하는 엑스선 촬영 장치.13. The method of claim 12,
The control unit is
An X-ray imaging apparatus for obtaining the key of the object from a difference between a movement distance of the X-ray source and a section in which a minimum distance is calculated among the movement distance of the X-ray source.
상기 엑스선의 조사값은,
상기 엑스선의 조사강도 또는 조사량에 대응하는 엑스선 촬영 장치.According to claim 1,
The X-ray irradiation value is,
An X-ray imaging apparatus corresponding to an irradiation intensity or an irradiation amount of the X-rays.
촬영테이블을 이동시키는 테이블 액츄에이터;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 테이블 액츄에이터의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 무게를 판단하고, 상기 대상체의 무게에 더 기초하여 상기 엑스선의 조사값을 조절하는 엑스선 촬영 장치.According to claim 1,
Table actuator for moving the photographing table; further comprising,
The control unit is
The X-ray imaging apparatus determines the weight of the object based on the output value of the table actuator, and further adjusts the X-ray irradiation value based on the weight of the object.
상기 테이블 액츄에이터는,
전류 센서, 자기 센서 및 전류 센싱 회로 중 적어도 하나를 포함하는 엑스선 촬영 장치. 17. The method of claim 16,
The table actuator is
An X-ray imaging apparatus comprising at least one of a current sensor, a magnetic sensor, and a current sensing circuit.
상기 테이블 액츄에이터의 출력값은,
상기 촬영테이블이 상하방향으로 이동하는 동안, 상기 테이블 액츄에이터 상에 흐르는 부하전류를 포함하는 엑스선 촬영 장치.18. The method of claim 17,
The output value of the table actuator is
An X-ray imaging apparatus including a load current flowing on the table actuator while the imaging table moves in the vertical direction.
촬영테이블을 이동시키는 테이블 액츄에이터; 및
상기 테이블 액츄에이터의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 무게를 판단하고, 상기 대상체의 무게에 기초하여 상기 엑스선의 조사값을 조절하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 테이블 액츄에이터 상에 흐르는 부하전류로부터 샘플 레이트(sample rate) 에 따라 측정 전류를 추출하고, 상기 추출한 측정 전류로부터 [수학식 2]를 이용하여 평균전류를 산출하는 엑스선 촬영 장치.
[수학식 2]
여기서, Xi (i=1, 2, ..., n))은 추출된 측정 전류, n은 추출된 횟수, Xrms는 평균전류를 의미한다.an X-ray source irradiating X-rays to the object;
a table actuator for moving the imaging table; and
A control unit that determines the weight of the object based on the output value of the table actuator and adjusts the X-ray irradiation value based on the weight of the object;
The control unit is
An X-ray imaging apparatus for extracting a measurement current from a load current flowing on the table actuator according to a sample rate, and calculating an average current from the extracted measurement current using [Equation 2].
[Equation 2]
Here, Xi (i=1, 2, ..., n)) is the extracted measurement current, n is the number of times it is extracted, and Xrms is the average current.
상기 제어부는,
상기 부하전류를 미리 설정된 적어도 하나의 전류 기준값과 비교하여, 상기 대상체의 비만정도를 결정하는 엑스선 촬영 장치. 19. The method of claim 18,
The control unit is
An X-ray imaging apparatus for determining the degree of obesity of the object by comparing the load current with at least one preset current reference value.
상기 제어부는,
상기 부하전류에 기초하여 상기 대상체의 무게를 판단하고, 상기 판단한 대상체의 무게와 미리 설정된 적어도 하나의 무게 기준값을 비교하여, 상기 대상체의 비만정도를 결정하는 엑스선 촬영 장치. 19. The method of claim 18,
The control unit is
The X-ray imaging apparatus determines the degree of obesity of the object by determining the weight of the object based on the load current, and comparing the determined weight of the object with at least one preset weight reference value.
촬영테이블을 이동시키는 테이블 액츄에이터;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 센서의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 키를 획득하고, 상기 테이블 액츄에이터의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 무게를 획득하고, 상기 대상체의 키 및 무게에 더 기초하여 상기 엑스선의 조사값을 조절하는 엑스선 촬영 장치. According to claim 1,
Table actuator for moving the photographing table; further comprising,
The control unit is
X-ray for obtaining the height of the object based on the output value of the sensor, obtaining the weight of the object based on the output value of the table actuator, and adjusting the irradiation value of the X-rays further based on the height and weight of the object shooting device.
상기 제어부에 의해 상기 대상체의 체적에 기초하여 상기 대상체의 비만정도를 판단하고; 및
상기 제어부에 의해 상기 대상체의 비만정도에 기초하여, 상기 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선의 조사값을 조절하는;
것을 포함하고,
상기 센서는, 복수의 이미지 센서를 포함하되,
상기 센서의 출력값은,
상기 엑스선 소스가 이동하는 동안, 상기 복수의 이미지 센서의 기울어진 각도를 포함하는 엑스선 촬영 장치의 제어 방법. acquiring the volume of the object by the controller based on an output value of a sensor mounted on the X-ray source;
determining, by the controller, the degree of obesity of the subject based on the volume of the subject; and
adjusting, by the controller, an irradiation value of X-rays irradiated from the X-ray source based on the degree of obesity of the object;
including that,
The sensor includes a plurality of image sensors,
The output value of the sensor is
A method of controlling an X-ray imaging apparatus including inclined angles of the plurality of image sensors while the X-ray source moves.
상기 엑스선 촬영 장치의 제어 방법은,
테이블 액츄에이터에 의해 촬영테이블을 상하방향으로 이동시키고;
상기 제어부에 의해 상기 촬영테이블의 이동에 따른 테이블 액츄에이터의 출력값에 기초하여, 상기 대상체의 무게를 판단하는 것;을 더 포함하고,
상기 엑스선의 조사값을 조절하는 것은,
상기 제어부에 의해 상기 대상체의 무게에 더 기초하여, 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선의 조사값을 조절하는 엑스선 촬영 장치의 제어 방법.24. The method of claim 23,
The control method of the X-ray imaging apparatus,
moving the imaging table up and down by the table actuator;
Further comprising; based on the output value of the table actuator according to the movement of the imaging table by the control unit, determining the weight of the object;
Adjusting the irradiation value of the X-rays,
A control method of an X-ray imaging apparatus of adjusting, by the controller, an irradiation value of X-rays irradiated from an X-ray source based on the weight of the object.
상기 엑스선 촬영 장치의 제어 방법은,
상기 제어부에 의해 엑스선 소스에 장착된 센서의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 키를 획득하고;
상기 제어부에 의해 촬영테이블을 이동시키는 테이블 액츄에이터의 출력값에 기초하여 상기 대상체의 무게를 획득하는 것;을 더 포함하고,
상기 엑스선의 조사값을 조절하는 것은,
상기 제어부에 의해 상기 대상체의 키 및 무게에 더 기초하여 상기 엑스선 소스에서 조사되는 엑스선의 조사값을 조절하는 엑스선 촬영 장치의 제어 방법.
24. The method of claim 23,
The control method of the X-ray imaging apparatus,
acquiring the key of the object by the controller based on an output value of a sensor mounted on the X-ray source;
Further comprising; obtaining the weight of the object based on the output value of the table actuator for moving the imaging table by the control unit;
Adjusting the irradiation value of the X-rays,
The control method of the X-ray imaging apparatus of adjusting, by the controller, an irradiation value of X-rays irradiated from the X-ray source further based on the height and weight of the object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/804,402 US9649084B2 (en) | 2014-07-21 | 2015-07-21 | X-ray imaging apparatus and method for creating X-ray image |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20140091732 | 2014-07-21 | ||
KR1020140091732 | 2014-07-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160011138A KR20160011138A (en) | 2016-01-29 |
KR102399449B1 true KR102399449B1 (en) | 2022-05-19 |
Family
ID=55310200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150060383A Active KR102399449B1 (en) | 2014-07-21 | 2015-04-29 | X-ray imaging apparatus and control method for the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102399449B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006218142A (en) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Hitachi Medical Corp | X-ray photographic apparatus |
JP2009247895A (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | General Electric Co <Ge> | Medical imaging system and method with integrated weight sensing |
WO2010116494A1 (en) | 2009-04-07 | 2010-10-14 | 株式会社 島津製作所 | X-ray imaging device |
JP2010273931A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Hitachi Medical Corp | X-ray imaging device |
-
2015
- 2015-04-29 KR KR1020150060383A patent/KR102399449B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006218142A (en) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Hitachi Medical Corp | X-ray photographic apparatus |
JP2009247895A (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | General Electric Co <Ge> | Medical imaging system and method with integrated weight sensing |
WO2010116494A1 (en) | 2009-04-07 | 2010-10-14 | 株式会社 島津製作所 | X-ray imaging device |
JP2010273931A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Hitachi Medical Corp | X-ray imaging device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20160011138A (en) | 2016-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101683244B1 (en) | X-ray detector, x-ray imaging apparatus and control method for the same | |
US9072440B2 (en) | Radiographic system and control method thereof | |
JP5890286B2 (en) | Radiation image detection device | |
EP2878267B1 (en) | X-ray imaging apparatus and control method thereof | |
JP5859934B2 (en) | Radiation imaging system and operation method thereof, radiation image detection apparatus and operation program thereof | |
JP7487172B2 (en) | Apparatus for digital imaging of the head region of a patient - Patent application | |
JP5661711B2 (en) | Compression plate and radiographic imaging device | |
KR20150145633A (en) | X-ray imaging apparatus and control method for the same | |
EP3025647B1 (en) | X-ray detector and x-ray imaging apparatus having the same | |
US20150146862A1 (en) | X-ray imaging apparatus and control method thereof | |
JP2014219248A (en) | Radiation image detection device and operation method of the same | |
KR20150065376A (en) | Radiation imaging apparatus and method for display of radioacitve image | |
KR20150058858A (en) | image reconstruction unit, X-ray imaging system and method for reconstruct an image | |
KR20140137623A (en) | X-rayimaging apparatus and control method for the same | |
US9649084B2 (en) | X-ray imaging apparatus and method for creating X-ray image | |
JP5930896B2 (en) | Radiation detector, radiation detector control program, and radiation detector control method | |
KR102216440B1 (en) | Apparatus and method for generating of X-ray image | |
KR102399449B1 (en) | X-ray imaging apparatus and control method for the same | |
CN103919567A (en) | X-ray Imaging Apparatus And Control Method Therefor | |
US20150103973A1 (en) | X-ray system with multiple dynamic range selections | |
JP2009233159A (en) | Radiological diagnostic apparatus | |
JP5049836B2 (en) | Radiography method | |
JP7292938B2 (en) | X-ray CT device, X-ray CT system and control program | |
JP2023028846A (en) | Radiographic apparatus and control method of radiographic apparatus | |
JP2017521220A (en) | X-ray table and X-ray system including the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150429 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20200428 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20150429 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20210928 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20220316 |
|
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20220513 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20220516 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20250429 Start annual number: 4 End annual number: 4 |