KR101474926B1

KR101474926B1 - X-ray imaging apparatus

Info

Publication number: KR101474926B1
Application number: KR1020130062826A
Authority: KR
Inventors: 김경우
Original assignee: 주식회사 나노포커스레이
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2014-12-19
Anticipated expiration: 2033-05-31
Also published as: KR20140136359A

Abstract

본 발명은 엑스선 촬영장치에 관한 것으로서, 2차원 촬영과 3차원 촬영이 함께 가능한 엑스선 촬영장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 베이스를 구비하는 지지 구조; 및 상기 지지 구조에 회전축선(A)을 중심으로 회전가능하게 결합되는 갠트리 회전부와, 상기 지지 구조에 고정되고 상기 갠트리 회전부를 회전시키는 갠트리 구동부를 구비하는 갠트리부를 포함하며, 상기 갠트리 회전부는 엑스선 조사부를 구비하는 엑스선 조사 모듈과, 상기 회전축선을 사이에 두고 상기 엑스선 조사부의 반대편에 위치하는 엑스선 검출기을 구비하는 엑스선 검출 모듈을 포함하며, 상기 엑스선 검출기는 상기 엑스선 조사부로부터 조사되는 엑스선의 광축 및 상기 회전축선과 직교하는 방향을 따라 직선이동이 가능한 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치가 제공된다.The present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly, to an X-ray imaging apparatus capable of two-dimensional imaging and three-dimensional imaging. According to the present invention, there is provided a support structure comprising a base; And a gantry rotation part coupled to the support structure so as to be rotatable about a rotation axis A and a gantry part fixed to the support structure and having a gantry drive part for rotating the gantry rotation part, Ray detecting module, and the X-ray detecting module includes an X-ray detecting module positioned on the opposite side of the X-ray irradiating part with the rotation axis interposed therebetween, wherein the X-ray detector detects an optical axis of the X- Ray imaging apparatus capable of linearly moving along a direction orthogonal to a line.

Description

[0001] X-RAY IMAGING APPARATUS [0002]

본 발명은 엑스선 촬영장치에 관한 것으로서, 2차원 촬영과 3차원 촬영이 함께 가능한 엑스선 촬영장치에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly, to an X-ray imaging apparatus capable of two-dimensional imaging and three-dimensional imaging.

컴퓨터 단층촬영(이하 CT라 한다.)은 인체의 횡단면을 컴퓨터가 수학적 연산 방식을 이용하여 영상을 재구성시켜 인체 조직을 상세하고도 명료하게 나타낼 뿐만 아니라, 정상조직과 병변조직을 정확히 구분할 수 있는 촬영 기법이다. 이와 같은 컴퓨터 단층 촬영에서는 피사체를 투과한 X선을 측정하기 위하여 특수한 검출기들을 사용한다. 그리고 검출기에 의해 측정된 정보는 컴퓨터로 보내지고, 이후 복합적인 수학적 해석기법에 의하여 원래의 피사체에 대한 하나의 영상으로서 재구성되는 것이다.Computed tomography (hereinafter referred to as CT) is a technique in which a computer reconstructs an image using a mathematical calculation method to display the human tissue in a detailed and clear manner, Technique. In such a computed tomography, special detectors are used to measure the X-rays transmitted through the subject. Then, the information measured by the detector is sent to a computer, which is then reconstructed as a single image of the original subject by a complex mathematical analysis technique.

이와 같은 CT에 대한 개발은 환자에게 방사선 피폭량을 최소화하면서 고품질의 영상을 보다 짧은 시간 내에 얻고자하는 방향으로 진척되고 있다. 따라서 공업용 CT나 산업용 방사선 측정 장비처럼 좋은 화질만을 목적으로 방사선 조사량을 무조건 많게 하지 못하도록 되어 있으며, 환자에게 부담을 적게 주면서 빠른 시간 내에 원하는 영상정보를 얻어내기 위하여 다양한 기술이 개발되고 있다.The development of such a CT is progressing toward obtaining a high-quality image in a shorter time while minimizing radiation dose to the patient. Therefore, it is impossible to unconditionally increase the dose of radiation for the purpose of only good image quality such as industrial CT or industrial radiation measurement equipment. Various techniques are being developed to obtain desired image information in a short time while reducing the burden on the patient.

한편, 이상과 같은 CT의 기본 측정원리를 살펴보면, 일정한 속도로 회전하는 갠트리의 회전부에 X-선 튜브를 부착하고, 일정한 간격의 소정 위치마다 팬 빔(fan beam) 또는 콘 빔 (cone beam)을 환자에게 조사하게 된다. 그러면 환자의 신체 부위에 따라 방사선의 흡수율이 다르게 나타나게 되고, 이렇게 하여 흡수되지 않고 투과된 X-선을 측정하면, 그 위치의 신체 부위에 대한 흡수율의 분포를 그릴 수 있게 된다.In the basic measurement principle of CT as described above, an X-ray tube is attached to a rotating part of a gantry rotating at a constant speed, and a fan beam or a cone beam is formed at predetermined positions at regular intervals. The patient is examined. Then, the absorption rate of the radiation is different according to the body part of the patient, and when the X-ray that is not absorbed is measured, the distribution of the absorption rate to the body part at that position can be drawn.

본 발명의 목적은 2차원 촬영과 3차원 촬영이 함께 가능한 엑스선 촬영장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적인 3차원 촬영이 용이한 엑스선 촬영장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus capable of two-dimensional imaging and three-dimensional imaging. Another object of the present invention is to provide an X-ray photographing apparatus which can be easily photographed in three dimensions.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,According to an aspect of the present invention,

베이스를 구비하는 지지 구조; 및 상기 지지 구조에 회전축선(A)을 중심으로 회전가능하게 결합되는 갠트리 회전부와, 상기 지지 구조에 고정되고 상기 갠트리 회전부를 회전시키는 갠트리 구동부를 구비하는 갠트리부를 포함하며, 상기 갠트리 회전부는 엑스선 조사부를 구비하는 엑스선 조사 모듈과, 상기 회전축선을 사이에 두고 상기 엑스선 조사부의 반대편에 위치하는 엑스선 검출기을 구비하는 엑스선 검출 모듈을 포함하며, 상기 엑스선 검출기는 상기 엑스선 조사부로부터 조사되는 엑스선의 광축 및 상기 회전축선과 직교하는 방향을 따라 직선이동이 가능한 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치가 제공된다.A support structure having a base; And a gantry rotation part coupled to the support structure so as to be rotatable about a rotation axis A and a gantry part fixed to the support structure and having a gantry drive part for rotating the gantry rotation part, Ray detecting module, and the X-ray detecting module includes an X-ray detecting module positioned on the opposite side of the X-ray irradiating part with the rotation axis interposed therebetween, wherein the X-ray detector detects an optical axis of the X- Ray imaging apparatus capable of linearly moving along a direction orthogonal to a line.

상기 엑스선 검출 모듈은 상기 엑스선 검출부를 이동시키는 정렬기구를 더 구비할 수 있다.The X-ray detection module may further include an alignment mechanism for moving the X-ray detection unit.

상기 정렬기구는 2차원 촬영 시에 상기 엑스선의 광축이 상기 엑스선 검출부의 중심을 통과하도록 상기 엑스선 검출부를 정렬시키고, 3차원 촬영 시에 상기 엑스선의 광축이 상기 엑스선 검출부의 중심과 이격되도록 상기 엑스선 검출부를 정렬시킬 수 있다.Wherein the alignment mechanism aligns the X-ray detecting section such that an optical axis of the X-ray passes through the center of the X-ray detecting section during two-dimensional photographing, and the X-ray detecting section aligns the optical axis of the X- .

상기 엑스선 검출기의 이동 거리는 상기 엑스선 검출기의 이동방향 길이의 최대 40%일 수 있다.The movement distance of the x-ray detector may be at most 40% of the movement direction length of the x-ray detector.

상기 갠트리 회전부는 상기 엑스선 조사부에서 조사되는 엑스선의 광축이 상기 엑스선 검출기의 이동방향을 따라서 이동하도록 상기 엑스선 조사 모듈을 회전시키는 회전 수단을 더 구비할 수 있다.The gantry rotating unit may further include a rotating unit that rotates the X-ray irradiating module such that an optical axis of the X-ray irradiated from the X-ray irradiating unit moves along a moving direction of the X-ray detector.

상기 엑스선 조사부는 다수의 필터가 회전에 의해 교체되는 필터부를 구비할 수 있다.The X-ray irradiating unit may include a filter unit in which a plurality of filters are rotated by rotation.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 2차원 촬영 시에는 조사되는 엑스선 광축이 엑스선 검출기의 중심을 통과하도록 엑스선 검출기가 위치하고, 3차원 촬영 시에는 조사되는 엑스선 광축이 엑스선 검출기의 중심과 이격되도록 엑스선 검출기가 위치하므로 3차원 촬영이 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.According to the present invention, all of the objects of the present invention described above can be achieved. Specifically, at the time of two-dimensional photographing, the x-ray detector is positioned such that the x-ray optical axis to be irradiated passes through the center of the x-ray detector, and at the time of three-dimensional photographing, the x-ray detector is positioned so that the x- The photographing can be performed more easily.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치의 사시도로서, 정면이 보이도록 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 엑스선 촬영장치의 사시도로서, 배면이 보이도록 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 엑스선 촬영장치에서 상부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 엑스선 촬영장치의 갠트리 회전부의 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 엑스선 조사부를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 엑스선 조사부의 콜리메이터를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 4에 도시된 엑스선 검출 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 도 1에 도시된 엑스선 촬영장치를 이용한 3가지의 촬영 모드에서의 엑스선 조사 모듈과 검출기 사이의 위치를 설명하는 도면이다.FIG. 1 is a perspective view of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention, showing a front view thereof.
FIG. 2 is a perspective view of the X-ray imaging apparatus shown in FIG. 1, showing a rear view thereof.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of the X-ray photographing apparatus shown in FIG. 1. FIG.
4 is a perspective view of the gantry rotation part of the X-ray imaging apparatus shown in Fig.
5 is a perspective view showing the X-ray irradiating unit shown in FIG.
6 is a perspective view showing a collimator of the X-ray irradiating unit shown in FIG.
FIG. 7 is a view schematically showing the configuration of the X-ray detecting module shown in FIG.
FIGS. 8 to 10 are views for explaining positions between the X-ray irradiation module and the detector in three imaging modes using the X-ray imaging apparatus shown in FIG.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1과 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치가 사시도로서 도시되어 있다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영장치(100)는 지지 구조(110)와, 갠트리부(120)와, 제어부(150)와, 컴퓨터(160)와, 외부 연결부(170)와, 입출력 모니터(180)를 포함한다.
1 and 2, an X-ray photographing apparatus according to an embodiment of the present invention is shown as a perspective view. 1 and 2, an X-ray imaging apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a support structure 110, a gantry unit 120, a control unit 150, a computer 160, An external connection unit 170, and an input / output monitor 180.

지지 구조(110)는 베이스(111)와, 다수의 기둥부(112)와, 제1, 제2 갠트리 결합부(113, 114)를 구비한다. 지지 구조(110)는 엑스선 촬영장치(100)를 안정적으로 지지한다.The support structure 110 includes a base 111, a plurality of posts 112, and first and second gantry mating portions 113 and 114. The support structure 110 stably supports the X-ray imaging apparatus 100.

베이스(111)는 대체로 판 형태로서 지면과 접촉한다. 도시되지는 않았으나, 베이스(111)에는 바퀴가 설치되어서 엑스선 촬영장치(100)의 이동을 용이하게 할 수 있다.The base 111 is generally in plate form and contacts the ground. Although not shown, a wheel may be installed on the base 111 to facilitate the movement of the X-ray imaging apparatus 100.

다수의 기둥부(112)는 베이스(111)로부터 위로 연장된다. The plurality of pillars 112 extend upward from the base 111.

제1, 제2 갠트리 결합부(113, 114)는 회전축선(A)을 따라서 차례대로 위치한다. 제1 갠트리 결합부(113)와 제2 갠트리 결합부(114)는 각각 기둥부(112)의 상단에 결합된다. 상세히 도시되지는 않았으나 두 갠트리 결합부(113, 114)는 갠트리부(120)의 회전부분을 회전가능하게 지지하는 베어링을 구비한다.
The first and second gantry engaging portions 113 and 114 are positioned sequentially along the axis of rotation A. [ The first gantry engaging portion 113 and the second gantry engaging portion 114 are coupled to the upper end of the column portion 112, respectively. Although not shown in detail, the two gantry engaging portions 113 and 114 have a bearing rotatably supporting a rotating portion of the gantry portion 120. [

갠트리부(120)는 갠트리 회전부(130)와, 갠트리 구동부(140)를 구비한다.
The gantry section 120 includes a gantry rotation section 130 and a gantry drive section 140.

도 3은 도 1에 도시된 엑스선 촬영장치에서 상부를 확대하여 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 엑스선 촬영장치의 갠트리 회전부의 사시도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 갠트리 회전부(130)는 회전 몸체(131)와, 엑스선 조사 모듈(132), 엑스선 검출 모듈(136)을 구비한다. 도시되지는 않았으나, 갠트리 회전부(130)에는 엑스선 발생 및 검출에 필요한 전원 등을 공급하기 위한 전장파트가 설치된다.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of the X-ray imaging apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view of a gantry rotation unit of the X-ray imaging apparatus shown in FIG. 1 to 4, the gantry rotation unit 130 includes a rotating body 131, an x-ray irradiating module 132, and an x-ray detecting module 136. Although not shown, the gantry rotation unit 130 is provided with a full-length part for supplying a power source for generating and detecting an X-ray.

회전 몸체(131)는 양단이 개방된 중공형의 원통 형상으로서, 중심축이 회전축선(A)과 대체로 일치하도록 배치된다. 회전 몸체(131)의 내부에는 수용 공간(130a)이 마련된다. 수용 공간(130a)에는 촬영 대상이 놓이는 카본 베드(120a)가 위치한다. 카본 베드(120a)는 촬영 대상이 회전축선(A) 상에 놓이도록 위치한다. 카본 베드(120a)는 지지 구조(110)에 의해 고정되며, 분리가 가능하게 착탈식으로 형성된다. 회전 몸체(131)의 벽체에는 회전축선(A)을 중심으로 서로 반대편에 위치하는 조사부 개구부(미도시)와 검출부 개구부(131b)가 마련된다. 조사부 개구부(미도시)를 통해서는 엑스선 조사 모듈(132)에서 엑스선이 조사되는 부분이 수용 공간(130a)과 통하고, 검출부 개구부(131b)를 통해서는 엑스선 검출 모듈(136)에서 엑스선을 검출하는 부분이 수용 공간(130a)과 통한다. 회전 몸체(131)의 회전축선(A) 방향 일단부(본 실시예에서는 배면 측)에는 기어(131a)가 마련된다. 기어(131a)의 이는 바깥쪽에 형성되어 있다.
The rotating body 131 has a hollow cylindrical shape with open ends at both ends, and the center shaft is disposed so as to substantially coincide with the rotational axis A. A receiving space 130a is provided inside the rotating body 131. [ The accommodating space 130a is provided with a carbon bed 120a on which an object to be photographed is placed. The carbon bed 120a is positioned so that the object to be photographed lies on the rotational axis A. The carbon bed 120a is fixed by the supporting structure 110 and is removably detachably formed. The wall of the rotating body 131 is provided with an irradiation part opening (not shown) and a detection part opening part 131b which are located opposite to each other with the rotation axis A as a center. The portion to which the X-ray is irradiated in the X-ray irradiation module 132 communicates with the accommodation space 130a through the irradiation portion opening (not shown) and the X-ray detection module 136 detects the X-ray through the detection portion opening 131b And the portion communicates with the accommodation space 130a. A gear 131a is provided at one end of the rotating body 131 in the direction of the axis of rotation A (back side in the present embodiment). The gear 131a is formed on the outer side.

엑스선 조사 모듈(132)은 회전 몸체(131)의 벽체 외부에 위치하도록 설치된다. 엑스선 조사 모듈(132)은 엑스선 발생기(133)과, 엑스선 조사부(134)와, 회전구동부(미도시)를 구비한다.The X-ray irradiation module 132 is installed outside the wall of the rotating body 131. The X-ray irradiating module 132 includes an X-ray generator 133, an X-ray irradiating unit 134, and a rotation driving unit (not shown).

엑스선 발생기(133)는 전원공급부(미도시)로부터 제공되는 전원을 이용하여 엑스선 촬영에 필요한 엑스선을 발생시킨다. 엑스선 발생기(133)로는 엑스선 촬영 장치에서 통상적으로 사용되는 것이 설치되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The X-ray generator 133 generates X-rays necessary for X-ray imaging using a power source provided from a power supply unit (not shown). Since the X-ray generator 133 is installed in the X-ray imaging apparatus, a detailed description thereof will be omitted.

엑스선 조사부(134)는 엑스선 발생기(133)에 의해 발생한 엑스선이 카본 베드(120a) 위에 놓인 촬영 대상(미도시)을 통과하도록 엑스선을 조사한다. 도 5는 도 3에 도시된 엑스선 조사부를 도시한 사시도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 엑스선 조사부(134)는 콜리메이터(collimator)(135)와, 필터부를 구비한다.The X-ray irradiating unit 134 irradiates the X-rays so that the X-rays generated by the X-ray generator 133 pass through an object to be imaged (not shown) placed on the carbon bed 120a. 5 is a perspective view showing the X-ray irradiating unit shown in FIG. 3 to 5, the X-ray irradiating unit 134 includes a collimator 135 and a filter unit.

도 6에는 콜리메이터(135)가 사시도로서 도시되어 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 콜리메이터(135)는 카본 베드(120a) 위에 놓이는 촬영 대상(미도시)에 조사되는 엑스선의 조사 범위를 조절한다. 콜리메이터(135)는 3축 구성으로서, 이를 위하여 조사창 영역을 조절하는 제1 모터부(135a)와 제2 모터부(135b) 및 정렬을 위한 회전부(135c)를 구비한다. 이러한 구성은 통상적인 콜리메이터의 구성과 대체로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.6, the collimator 135 is shown as a perspective view. Referring to FIGS. 5 and 6, the collimator 135 adjusts the irradiation range of the X-rays irradiated to the object (not shown) to be placed on the carbon bed 120a. The collimator 135 has a three-axis configuration. The collimator 135 includes a first motor 135a and a second motor 135b for adjusting the irradiation window area, and a rotation unit 135c for alignment. Since this configuration is substantially the same as that of a conventional collimator, a detailed description thereof will be omitted.

도 5를 참조하면, 필터부는 조사되는 엑스선의 강도를 조절해준다. 필터부는 회전판(134a)과, 필터 회전 모터(1342)를 구비한다. 회전판(134a)은 필터 회전 모터(1342)에 의해 회전하고, 회전축의 원주방향을 따라서 위치하는 다수의 필터(1341)를 구비한다. 회전판(134a)의 회전 위치에 따라서 필요에 따른 적절한 종류의 필터(1341)가 엑스선 발생기(133)와 콜리메이터(135)의 사이에 위치하게 된다. 필터 회전 모터(1342)는 회전판(134a)을 회전시켜서 원하는 필터(1341)가 콜리메이터(135)에 대응하여 위치하도록 한다.Referring to FIG. 5, the filter unit adjusts the intensity of the irradiated X-rays. The filter portion includes a rotation plate 134a and a filter rotation motor 1342. [ The rotating plate 134a is rotated by the filter rotating motor 1342 and has a plurality of filters 1341 positioned along the circumferential direction of the rotating shaft. A suitable type of filter 1341 as required is placed between the X-ray generator 133 and the collimator 135 according to the rotation position of the rotary plate 134a. The filter rotation motor 1342 rotates the rotary plate 134a so that a desired filter 1341 is positioned corresponding to the collimator 135. [

회전구동부(미도시)는 엑스선 광축(L)이 회전축선(A)을 가로지르는 방향으로 이동하도록 엑스선 조사 모듈(132)를 회전시킨다.
The rotation driving unit (not shown) rotates the X-ray irradiating module 132 so that the X-ray optical axis L moves in a direction across the rotation axis A.

도 4를 참조하면, 엑스선 검출 모듈(136)은 회전 몸체(131)의 벽체 외부에 엑스선 조사 모듈(132)과 대향하여 위치하도록 설치된다. 도 7에는 엑스선 검출 모듈(136)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도 4 및 도 7을 참조하면, 엑스선 검출 모듈(136)은 엑스선 검출기(137)와, 검출기 스테이지(138)와, 정렬 기구(139)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the X-ray detecting module 136 is installed outside the wall of the rotating body 131 to face the X-ray irradiating module 132. FIG. 7 shows a schematic configuration of the X-ray detection module 136. FIG. 4 and 7, the x-ray detection module 136 includes an x-ray detector 137, a detector stage 138, and an alignment mechanism 139. The x-

엑스선 검출기(137)는 회전 몸체(131)의 검출부 개구부(131b)를 통해 수용 공간(130a)과 통한다. 엑스선 검출기(136)에는 회전축선(A)을 사이에 두고 엑스선 조사부(134)와 마주보는 편평한 수광면(137a)이 마련된다. 수광면(137a)은 회전축선(A)을 통과하는 엑스선 광축(L)과 직각을 이룬다.The X-ray detector 137 communicates with the accommodation space 130a through the opening 131b of the detection part of the rotating body 131. The X-ray detector 136 is provided with a flat light receiving surface 137a facing the X-ray irradiating unit 134 with the rotation axis A therebetween. The light receiving surface 137a is perpendicular to the X-ray optical axis L passing through the rotation axis A.

검출기 스테이지(138)의 위에는 엑스선 검출기(136)가 고정 설치된다. 검출기 스테이지(138)는 엑스선 검출기(136)를 이동방향을 따라서 직선왕복 운동시킨다. 검출기 스테이지(138)에 의해 엑스선 검출기(136)의 수광면(137a)은 회전축선(A)을 통과하는 엑스선 광축(L)과 및 회전축선(A)과 대체로 직교하는 방향을 따라서 직선이동하게 된다. 그에 따라, 수광면(137a)의 중심(C)은 회전축선(A)을 통과하는 엑스선 광축(L) 상에 놓이거나 광축(L)으로부터 멀어지게 된다. 수광면(137a)의 중심(C)이 회전축선(A)을 통과하는 엑스선 광축(L)과 일치하도록 엑스선 검출기(136)가 위치한 상태(도 8의 상태)에서는 일반적인 2차원 촬영과 3차원 CT 촬영이 수행될 수 있다. 수광면(137a)의 중심(C)이 회전축선(A)을 통과하는 엑스선 광축(L)과 이격되도록 엑스선 검출기(136)가 위치하는 경우(도 9의 상태)에는 하프빔스캔(half beam scan) 방식으로 확대된 FOV를 갖는 3차원 CT 촬영이 가능하게 된다. 또한, 추가로 엑스선 조사 모듈(132)이 회전하여 도 10에 도시된 바와 같은 상태인 경우에는 힐이펙트(heel effect)에 따른 엑스선 강도의 불균일 문제가 개선되어서 더욱 향상된 화질의 3차원 CT 촬영이 가능하게 된다.On the detector stage 138, an X-ray detector 136 is fixedly installed. The detector stage 138 linearly reciprocates the x-ray detector 136 along the moving direction. The light receiving surface 137a of the X-ray detector 136 is linearly moved by the detector stage 138 along the X-ray optical axis L passing through the rotational axis A and the direction substantially orthogonal to the rotational axis A . The center C of the light receiving surface 137a is placed on the x-ray optical axis L passing through the rotation axis A or away from the optical axis L. [ In the state where the X-ray detector 136 is positioned such that the center C of the light receiving surface 137a coincides with the X-ray optical axis L passing through the rotational axis A A photographing can be performed. In the case where the X-ray detector 136 is positioned such that the center C of the light receiving surface 137a is spaced from the X-ray optical axis L passing through the rotational axis A (the state of FIG. 9) ) -Type FOV can be obtained. In addition, when the X-ray irradiating module 132 rotates to be in a state as shown in FIG. 10, the problem of non-uniformity of the X-ray intensity due to the heel effect is improved, .

정렬 기구(139)는 고정 브래킷(139a)을 통해 검출기 스테이지(138)와 결합된다. 정렬 기구(139)는 검출기 스테이지(138)의 위치를 미세조정하여 엑스선 검출기(136)가 정확한 위치에 정렬되도록 한다. 이를 위하여 정렬 기구(139)는 XY축과, 틸팅의 3축 구동축을 갖는다.
The alignment mechanism 139 is coupled to the detector stage 138 via a fixing bracket 139a. The alignment mechanism 139 fine-tunes the position of the detector stage 138 so that the x-ray detector 136 is aligned in the correct position. To this end, the alignment mechanism 139 has an XY axis and a tilting three axis drive axis.

도 2를 참조하면, 갠트리 구동부(140)는 지지 구조(110)에 고정되어 설치되어서, 갠트리 회전부(130)를 회전축선(A)을 중심으로 회전시킨다. 갠트리 구동부(140)는 갠트리 구동모터(141)와, 감속기(142)를 구비한다. 갠트리 구동모터(141)는 양방향 회전이 가능하며 회전각도를 정밀하게 제어할 수 있는 스텝 모터인 것이 바람직하다. 갠트리 구동모터(141)에는 갠트리의 위치정보가 저장되어 있는 절대치 엔코더(미도시)가 함께 구비된다. 감속기(142)는 갠트리 구동모터(141)의 회전속도를 적절히 감속시켜서 갠트리 회전부(130)의 회전 몸체(131)로 전달한다. 도시되지는 않았으나, 갠트리 구동부(140)에는 회전 몸체(131)에 형성된 기어(131a)와 상호작용하는 구동 기어가 구비된다. 구동 기어(미도시)의 회전에 의해 갠트리 구동부(140)가 회전축선(A)을 중심으로 원하는 각도만큼 회전한다. 갠트리 구동부(140)에는 증분치 엔코더(143)가 더 구비된다. 증분치 엔코더(143)는 추가적인 확인을 위해 갠트리 회전시 리미트를 확인하도록 설치된다.
2, the gantry drive unit 140 is fixed to the support structure 110 to rotate the gantry rotation unit 130 about the rotation axis A. The gantry drive unit 140 includes a gantry drive motor 141 and a speed reducer 142. The gantry drive motor 141 is preferably a step motor capable of bi-directional rotation and precisely controlling the rotation angle. The gantry drive motor 141 is also provided with an absolute value encoder (not shown) in which position information of the gantry is stored. The speed reducer 142 suitably decelerates the rotation speed of the gantry drive motor 141 and transmits the decelerated rotation to the rotation body 131 of the gantry rotation unit 130. Although not shown, the gantry driving unit 140 is provided with a driving gear that interacts with the gear 131a formed on the rotating body 131. [ The gantry driving unit 140 rotates about the rotational axis A by a desired angle by the rotation of the driving gear (not shown). The gantry drive unit 140 is further provided with an incremental encoder 143. An increment encoder 143 is installed to check the limit during gantry rotation for further confirmation.

제어부(150)는 지지 구조(110)에 고정되어 설치되어서, 갠트리부(120)의 작동을 제어한다. 제어부(150)는 촬영 모드(2차원 또는 3차원)에 따른 적절한 제어 신호를 갠트리부(120)로 출력한다.
The control unit 150 is fixedly mounted to the support structure 110 to control the operation of the gantry unit 120. The control unit 150 outputs appropriate control signals corresponding to the photographing mode (two-dimensional or three-dimensional) to the gantry unit 120. [

도 1을 참조하면, 컴퓨터(160)는 지지 구조(110)에 고정되어 설치되어서, 촬영된 영상의 처리하고 처리된 영상을 저장한다.
Referring to FIG. 1, a computer 160 is fixedly mounted on a support structure 110 to store processed and processed images of photographed images.

도 2를 참조하면, 외부 연결부(170)는 지지 구조(110)에 고정되어 설치된다. 외부 연결부(170)를 통해서 통신 케이블 및 전원 케이블 등이 외부와 연결된다.
Referring to FIG. 2, the external connection part 170 is fixed to the support structure 110. A communication cable, a power cable, and the like are connected to the outside through the external connection unit 170.

도 3을 참조하면, 입출력 모니터(180)는 제2 갠트리 결합부(114)에 고정되어 설치된다. 사용자는 입출력 모니터(180)를 통해서 촬영된 영상을 확인하고, 동시에 필요한 명령을 입력하기 위한 인터페이스를 제공한다. 본 실시예에서는 입출력 모니터(180)가 제2 갠트리 결합부(114)에 결합되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 다른 적절한 위치에 설치될 수도 있다.
Referring to FIG. 3, the input / output monitor 180 is fixed to the second gantry coupling unit 114. The user checks the photographed image through the input / output monitor 180 and provides an interface for simultaneously inputting necessary commands. In the present embodiment, the input / output monitor 180 is described as being coupled to the second gantry combining unit 114, but may be provided at another suitable position.

이제, 도면을 참조하여 상기 실시예의 작용을 상세히 설명한다.
The operation of the above embodiment will now be described in detail with reference to the drawings.

도 8 내지 도 10은 도 1에 도시된 엑스선 촬영장치를 이용한 3가지의 촬영 모드에서의 엑스선 조사 모듈과 검출기 사이의 위치를 설명하는 도면이다.
FIGS. 8 to 10 are views for explaining positions between the X-ray irradiation module and the detector in three imaging modes using the X-ray imaging apparatus shown in FIG.

도 8을 참조하면, 엑스선 조사 모듈(132)로부터 조사되어서 갠트리 회전중심(a)을 통과하는 광축(L)이 엑스선 검출기(137)의 중심(C)을 통과하도록 엑스선 검출기(137)가 위치해 있다. 도면 부호 S는 조사 영역을 의미한다. 도 8에 도시된 촬영 모드에서는 2차원 엑스선 촬영과 일반적인 3차원 CT 촬영이 수행된다. CT촬영은 도 8에 도시된 바와 같이 갠트리 회전에 의하여 엑스선 검출기(137)와 엑스선 조사 모듈(132)이 피사체(T)가 위치하는 회전중심(a)을 중심으로 회전함으로써 수행된다.
8, an x-ray detector 137 is positioned so that an optical axis L irradiated from the x-ray irradiating module 132 and passing through the gantry rotation center a passes through the center C of the x-ray detector 137 . Reference symbol S denotes an irradiation area. In the photographing mode shown in Fig. 8, a two-dimensional X-ray photographing and a general three-dimensional CT photographing are performed. The CT photographing is performed by rotating the gantry rotation about the center of rotation a where the subject T is located by the gantry rotation of the x-ray detector 137 and the x-ray irradiating module 132 as shown in Fig.

도 9를 참조하면, 엑스선 조사 모듈(132)로부터 조사되어서 갠트리 회전중심(a)를 통과하는 광축(L)이 엑스선 검출기(137)의 중심(C)과 d라는 거리만큼 이격되도록 엑스선 검출기(137)가 위치해 있다. 이러한 엑스선 검출기(137)의 위치 변경은 도 8에 도시된 상태에서 검출기 스테이지(도 7의 138)에 의한 1차 이동과 정렬 기구(도 7의 139)에 의한 2차 미세 조정에 의해 이루어진다. 도면 부호 Co는 도 8의 상태에서 엑스선 검출기(137)의 중심 위치를 의미한다. 도 9에 도시된 촬영 모드에서는 엑스선 검출기(137)와 엑스선 조사 모듈(132)이 피사체(T)가 위치하는 회전중심(a)을 중심으로 회전함으로써 하프빔스캔(half beam scan)('extended veiw'라고도 함) 방식의 3차원 CT 촬영이 실시된다. 하프빔스캔에서는 작은 검출기로도 조사 영역(S)를 모두 검출하는 큰 검출기를 사용하는 것과 같은 촬영 효과를 얻을 수 있다. 즉, FOV(Field of view)의 확대 효과를 얻을 수 있다. 조사 영역(S)은 콜리메이터(135)에 의해 적절히 확대될 수 있다. 하프빔스캔은 엑스선 촬영 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방식이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. d는 엑스선 검출기(137)의 이동방향 길이의 최대 40%인 것이 바람직하다. 이보다 큰 경우에는 CT 영상의 질에 문제가 발생할 수 있다.
9, an X-ray detector 137 (not shown) is disposed such that the optical axis L that is irradiated from the X-ray irradiating module 132 and passes through the gantry rotation center a is spaced apart from the center C of the X- ). The positional change of the X-ray detector 137 is performed by the primary movement by the detector stage (138 in FIG. 7) and the secondary fine adjustment by the alignment mechanism (139 in FIG. 7) in the state shown in FIG. Reference numeral Co denotes the center position of the X-ray detector 137 in the state of FIG. 9, the X-ray detector 137 and the X-ray irradiating module 132 rotate about the rotation center a at which the subject T is located, thereby performing a half beam scan ('extended veiw Quot;) < / RTI > In the half beam scanning, a shooting effect similar to the use of a large detector that detects all the irradiation area S can be obtained even with a small detector. That is, an enlarging effect of the field of view (FOV) can be obtained. The irradiation area S can be appropriately enlarged by the collimator 135. Since half-beam scanning is a method commonly used in X-ray imaging technology, detailed description thereof will be omitted. d is preferably at most 40% of the moving direction length of the x-ray detector 137. If it is larger than this, the quality of the CT image may be problematic.

도 10을 참조하면, 엑스선 검출기(137)가 엑스선 조사 모듈(132)에 대하여 도 9에 도시된 바와 같이 배치된 상태에서 광축(L)이 검출기(137)의 이동방향을 향하도록 엑스선 조사 모듈(132)이 일정 각도 회전해 있다. 엑스선 조사 모듈(132)의 회전은 엑스선 조사 모듈(132)에 구비되는 회전구동부(미도시)에 의해 수행된다. 이 상태에서 엑스선 검출기(137)와 엑스선 조사 모듈(132)이 피사체(T)가 위치하는 회전중심(a)을 중심으로 회전함으로써 3차원 CT 촬영이 실시된다. 도 10과 같은 배치에서는 힐이펙트(heel effect)(타겟에서 전자빔이 충돌하여 발생하는 엑스선의 강도가 조사 영역 내에서 발뒤꿈치 형태로 불균일하게 형성되는 현상)에 따른 엑스선 강도의 불균일 문제가 개선될 수 있다. 즉, 엑스선 조사 모듈(132)의 회전에 의하여 엑스선이 강한 부분은 검출기(137)로부터 멀어지고 엑스선이 약한 부분은 검출기(137)에 가까워져서 균일한 강도의 엑스선이 검출기(137)에 가해질 수 있다. 그에 따라, CT 촬영의 영상의 질이 향상된다.
10, in a state where the X-ray detector 137 is disposed on the X-ray irradiating module 132 as shown in FIG. 9, the X-ray irradiating module 132 are rotated at a predetermined angle. The rotation of the X-ray irradiation module 132 is performed by a rotation driving unit (not shown) provided in the X-ray irradiation module 132. In this state, the X-ray detector 137 and the X-ray irradiating module 132 rotate around the rotational center a at which the subject T is located, thereby performing 3D CT imaging. 10, the non-uniformity of the X-ray intensity due to the heel effect (the phenomenon that the intensity of the X-rays generated by the collision of the electron beam at the target is unevenly formed in the form of the heel in the irradiation area) have. That is, by the rotation of the X-ray irradiating module 132, the portion where the X-ray is stronger is moved away from the detector 137 and the portion where the X-ray is weak is close to the detector 137, so that X-rays of uniform intensity can be applied to the detector 137 . As a result, the quality of the image of the CT image is improved.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 엑스선 촬영장치 110 : 지지 구조
111 : 베이스 112 : 기둥부
113 : 제1 갠트리 결합부 114 : 제2 갠트리 결합부
120 : 갠트리부 120a : 카본 베드
130 : 갠트리 회전부 131 : 회전 몸체
131a : 기어 132 : 엑스선 조사 모듈
133 : 엑스선 발생기 134 : 엑스선 조사부
134a : 회전판 1341 : 필터
1342 : 필터 회전 모터 135 : 콜리메이터
136 : 엑스선 검출 모듈 137 : 엑스선 검출기
138 : 검출기 스테이지 139 : 정렬 기구
140 : 갠트리 구동부 150 : 제어부
160 : 컴퓨터 170 : 외부 연결부
180 : 입출력 모니터100: X-ray photographing apparatus 110: Support structure
111: base 112:
113: first gantry engaging portion 114: second gantry engaging portion
120: gantry portion 120a: carbon bed
130: gantry rotating part 131: rotating body
131a: gear 132: X-ray irradiation module
133: X-ray generator 134: X-ray probe
134a: Spinning plate 1341: Filter
1342: filter rotation motor 135: collimator
136: X-ray detection module 137: X-ray detector
138: detector stage 139: alignment mechanism
140: gantry drive unit 150:
160: Computer 170: External connection
180: I / O monitor

Claims

A support structure (110) having a base (111); And
A gantry rotation part 130 rotatably coupled to the support structure about a rotation axis A and a gantry part 120 fixed to the support structure and having a gantry drive part 140 for rotating the gantry rotation part &Lt; / RTI &
The gantry rotating unit includes an X-ray detecting module 132 having an X-ray irradiating unit 134 and an X-ray detecting module 136 having an X-ray detector 137 positioned on the opposite side of the X- &Lt; / RTI &
Wherein the x-ray detector is capable of linearly moving along an optical axis (L) of the x-ray irradiated from the x-ray irradiating unit and a direction orthogonal to the rotation axis.

The method according to claim 1,
Wherein the X-ray detecting module further comprises a stage for moving the X-ray detecting unit and an aligning mechanism.

The method of claim 2,
Wherein the alignment mechanism aligns the X-ray detecting section such that an optical axis of the X-ray passes through the center of the X-ray detecting section during two-dimensional photographing, and the X-ray detecting section aligns the optical axis of the X- Ray imaging apparatus.

The method according to claim 1,
Wherein the movement distance of the x-ray detector is at most 40% of the movement direction length of the x-ray detector.

The method according to claim 1,
Wherein the gantry rotation unit further comprises rotation means for rotating the X-ray irradiation module such that the optical axis of the X-ray irradiated from the X-ray irradiation unit moves along the moving direction of the X-ray detector.

The method according to claim 1,
Wherein the X-ray irradiating unit includes a filter unit in which a plurality of filters are rotated by rotation.