KR101442623B1 - X선 차폐부재를 구비한 포터블 엑스선 영상 시스템 - Google Patents

X선 차폐부재를 구비한 포터블 엑스선 영상 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포터블 엑스선 영상 시스템에 관한 것으로, 이동가능한 포터블 엑스선 영상 시스템으로서, 몸체(30) 양단에 각각 엑스선 튜브(10) 및 엑스선 검출기(20)를 포함하는 엑스선 촬영장치(100); 엑스선 촬영대상물이 놓여지는 테이블 장치(500); 및 상기 엑스선 촬영장치와 상기 테이블 장치를 감싸서 엑스선을 차폐하는 차폐부재(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 엑스선 촬영장치는 휴대가 간편하여 어디서든 다양한 방식으로 엑스선 촬영이 가능할 수 있으며, 또한 엑스선 차폐장치를 이용하여 휴대형이면서 엑스선 차폐가 가능한 유리한 효과가 있다.

Description

X선 차폐부재를 구비한 포터블 엑스선 영상 시스템{Portable X-ray imaging system having X-ray shield}
본 발명은 다용도로 사용가능하면서 휴대가 가능한 엑스선 영상 촬영장치에 관한 것이며, 구체적으로는 X선 차폐수단을 구비하고 휴대 가능한 포터블 엑스선 영상 시스템에 관한 것이다.
컴퓨터 엑스선 전산화 단층 촬영(CT)은 일반적으로, 헬스 케어 환경 내에 제한적인 수들로서 설비되고, 그의 사이즈 및 중량 때문에, 헬스 케어 시설 내에 전용으로 제공된 위치들에서 발견되는 고가의 장비인, 전용 CT 시스템을 이용하여 실행된다. 수술 중의 촬영을 위해 쓰일 수 있도록, 수술실 내에 배치된 CT 시스템을 발견하는 것은 매우 드문 일이다. 한편, 엑스선 투시 촬영 시스템의 C-아암(arm) 타입은 병원들 및 진료소들에서 많이 발견되는, 상당히 저비용의 장비로서, 일반적으로 치료 지점 또는 수술실에서 환자에게로 이동될 수 있도록 충분한 이동성을 가진다.
종래 C-아암은 크기가 커 공간에 제한적이고, 고가이며, 이동이 되더라도 전체 몸체가 이동되어야 하므로 외부 환경에서 사용할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 종래 C-아암은 그 기능 및 효과가 제한적인 문제점이 있다. 즉, 종래 C-아암은 Radiography, Fluoroscopy 및 Tomosynthesis 기능을 동시에 수행할 수 없는 문제가 있다. 여기서, Radiography는 수직방향 촬영 및 경사(oblique) 방향 촬영하는 것을 말한다. Fluoroscopy는 엑스선을 연속적으로 방사하여 인체의 몸을 투과시키면서 그 결과를 모니터를 통해서 동영상처럼 관찰하거나 사진 촬영을 하는 검사를 말하며, 필요에 따라 엑스선 투과가 잘 안되는 바륨현탁액이나 조영제를 이용하여 관심부위의 정확한 영상을 얻는 것으로, 시술 및 수술시에 사용된다. Tomosynthesis는 엑스선튜브를 제한된 각도 범위 내에서 회전시키면서 엑스선을 투사하여 촬영한 영상을 이용하여 3D 영상을 얻는 것으로, 주로 유방촬영장치, chest 촬영장치에 적용된다.
또한, 종래 C-아암은 3차원 영상을 담을 수는 있으나, 매우 고가이고, 크기가 2D 촬영만 가능한 C-아암보다 더 크다는 단점이 있다. 또한, 종래 C-아암은 크기가 커서 일정 공간에 고정설치되는 되는 것이며, 이동이 자유롭지 못한 문제가 있었다.
발명의 배경기술로는 이미징 장치용 구동 시스템에 관한 특허문헌이 있으며, 만곡형 아암을 구비한 타입의 이미징 장치에 대하여 개시하고 있다.
KR 2005-0005802　A 2005. 01. 14
본 발명은 사용자가 들고 이동할 수 있으며, radiography, fluoroscopy 및 tomosynthesis까지 다용도로 사용할 수 있는 엑스선 촬영장치를 제공하는 것을 목적으로 하며,
또한, 본 발명은 이동이 가능한 엑스선 촬영장치에 차폐수단을 구비하여 장비 사용자가 X선에 노출될 위험성을 없앤 엑스선 촬영장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이동가능한 포터블 엑스선 영상 시스템으로서, 몸체(30) 양단에 각각 엑스선 튜브(10) 및 엑스선 검출기(20)를 포함하는 엑스선 촬영장치(100); 엑스선 촬영대상물이 놓여지는 테이블 장치(500); 및 상기 엑스선 촬영장치와 상기 테이블 장치를 감싸서 엑스선을 차폐하는 차폐부재(400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 엑스선 영상 시스템을 제공한다.
상기 차폐부재는 황산바륨을 함유한 천 재질의 커튼 형상이거나, 상하방향으로 접힐 수 있는 자바라 형태의 플레이트 형상일 수 있다.
상기 몸체(30)는 제1 몸체(31) 및 제2 몸체(32)를 포함하되, 상기 제1 몸체(31)는 상기 엑스선 튜브(10)와 결합되고, 상기 제2 몸체(32)는 상기 엑스선 검출기(20)와 결합되고, 상기 제1 몸체(31)와 상기 제2 몸체(32)는 회동 가능하게 결합될 수 있다.
상기 테이블 장치(500)는, 가이드레일; 및 상기 가이드레일을 따라 이동가능하되 배치되되 촬영대상물이 놓여지는 이송판;으로 이루어지면, 상기 가이드레일은, 서로 직교하는 세축을 따라 배치되는 것 제1, 제2 및 제3 가이드레일로 이루어질 수 있다.
상기 엑스선 촬영장치(100)와 결합되는 지지대(210) 및 받침대(220)로 이루어지는 스탠드(200)를 더 포함하고, 상기 스탠드(200)와 결합된 상기 엑스선 촬영장치(100)는 360도 회전하고, 상기 지지대(210)를 따라 이동할 수 있다.
본 발명은 엑스선 촬영장치는 휴대가 간편하여 어디서든 다양한 방식으로 엑스선 촬영이 가능할 수 있으며, 또한 엑스선 차폐장치를 이용하여 휴대형이면서 엑스선 차폐가 가능한 유리한 효과가 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 엑스선 영상 시스템의 모습이며,
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐부재의 작동 모습이며,
도 2는 본 발명에 따른 엑스선 촬영장치의 모습이며,
도 3 및 도 4는 엑스선 촬영장치의 작동을 예시한 도면이며,
도 5는 도 1에서 엑스선 촬영장치(100)와 함께 테이블 장치(500)가 더 구비된 모습이며,
도 6은 상기 테이블 장치(500)의 상세 사시도이며,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 엑스선 영상 시스템의 모습이며,
도 8은 도 7의 엑스선 촬영장치가 결합되는 스탠드(200)에 결합된 모습이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 엑스선 영상 시스템의 모습이며, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐부재의 작동 모습이고, 도 2는 본 발명에 따른 포터블 엑스선 영상시스템에 사용되는 엑스선 촬영장치의 모습이고, 도 3 및 도 4는 엑스선 촬영장치의 작동을 예시한 도면이다.
도 1a을 참조하면, 본 발명의 포터블 엑스선 영상 시스템은, C자 형상으로 형성된 엑스선 촬영장치(100)와 상기 엑스선 촬영장치(100)를 상면과 측면에서 감싸는 형상으로 이루어진 차폐부재(400)로 이루어진다. 특히, 본 발명의 특징은 이러한 영상 시스템 장비를 휴대형으로 제작할 수 있다는 점에 있다.
상기 차폐부재(400)는 엑스선 촬영장치(100)에서 조사되는 엑스선이 외부로 조사되지 않도록 차폐하여 조작자의 인체가 피폭되는 것을 방지하는 역할을 하며, 상기 엑스선 촬영장치의 측면와 상면을 전체적으로 감싸는 형상이 바람직하다.
상기 차폐부재(400)의 일 실시예로는 섬유제품에 황산바륨을 첨가하여 X선을 차폐할 수 있는 성질을 가진 커튼의 형상의 재질일 수 있다. 다만 X선 차폐의 효과가 있는 천을 제조하는 통상의 알려진 기술을 이용하는 것이므로 여기서 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 차폐부재의 또 다른 예로는, X선을 차폐할 수 있는 납 등의 물질이 함유된 판넬과 같은 플레이트 형상일 수도 있고, 이러한 판넬이 자바라 형태로 상하로 접힐 수 있도록 형성할 수 있다(도 1b 참조). 차폐부재가 이러한 형상으로 구성됨으로써 본 발명 영상촬영 시스템과 함께 휴대가 간편하게 된다. 즉, 촬영 시스템을 이용하여 촬영시에는 상기 차폐부재를 상하방향을 펼쳐서 엑스선이 차폐되도록 하여 촬영하고, 이동시에는 자바라 형태를 상하로 접어서 부피를 줄임으로써 휴대성을 향상시킨 것이다.
도 2를 보면, 상기 엑스선 촬영장치(100)는 C자 형상으로 형성되며, 몸체(30) 양단에 각각 엑스선 튜브(X-ray tube)(10) 및 엑스선 검출기(X-ray detector)(20)를 포함한다.
엑스선 튜브(10)는 엑스선 발생장치이고, 엑스선 검출기(20)는 엑스선 튜브(10)로부터 발생된 엑스선을 검출하여 엑스선 영상을 획득하는 장치이다. 예를 들어, 촬영 대상이 엑스선 튜브(10)와 엑스선 검출기(20) 사이에 위치하여 엑스선 촬영이 이루어질 수 있다. 엑스선 촬영장치(100)는 Tomosynthesis 영상 촬영을 위하여 부분적으로 회전할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 엑스선 촬영장치(100)의 몸체(30)는 제1 몸체(31) 및 제2 몸체(32)로 구성될 수 있다. 즉, 제1 몸체(31)는 엑스선 튜브(10)와 결합 및 고정되고, 제2 몸체(32)는 엑스선 검출기(20)와 결합 및 고정될 수 있으며, 제1 몸체(31)와 제2 몸체(32)는 회동 가능하게 결합될 수 있다.
이에 따라, 엑스선 검출기(20)가 고정된 상태에서 엑스선 튜브(10)가 회전하여 촬영 대상으로 엑스선(1)을 조사함으로써, 촬영 대상의 측면 또는 기울어진 단면 등을 촬영할 수 있다.
그리고, 엑스선 촬영장치(100)는 자동 또는 수동으로 회전할 수 있다. 자동 회전의 경우, 기어 또는 벨트를 이용하여 모터의 회전운동을 전달시켜 회전운동을 구현할 수 있다. 수동 회전의 경우, 제1 몸체(31)와 제2 몸체(32) 사이에 클러치를 설치하여 클러치 분리시 회전이 가능하도록 구현할 수도 있다.
엑스선 촬영장치(100)의 엑스선 검출기(20)는 내부에 이동 가능한 검출 모듈(21)을 포함한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 엑스선 튜브(10)와 엑스선 검출기(20) 사이에 위치한 촬영 대상이 발목인 경우, 촬영 대상의 위치가 엑스선 검출기(20)의 정중앙과 같은 일정한 위치가 아닐 수 있다. 이와 같은 경우, 정확한 촬영을 위하여 촬영 대상의 움직임이 필요없이 검출 모듈(21)이 좌우로 이동할 수 있다.
이와 같이, 검출 모듈(21)의 이동을 위하여 엑스선 검출기(20)의 양쪽에 가이드레일(또는 LM Guide)가 설치되고, 검출 모듈(21)를 이송하기 위한 볼 스크류가 설치되며, 볼 스크류에 모터가 설치될 수 있다. 또한, 엑스선 검출기(20)의 중심, 양 끝단을 검출하는 3개의 센서가 설치될 수 있다. 그래서, 검출 모듈(21)의 이동이 필요한 경우, 사용자 또는 특정 프로그램으로부터의 입력에 따라 검출 모듈(21)이 중심, 양 끝단 등으로 이동될 수 있다.
또한, 엑스선 검출기(20)는 경사각(Tilt angle) 센서 등과 같은 센서를 이용하여 검출 모듈(21)의 이동이 필요한지 여부를 판단하고, 이동이 필요한 경우, 검출 모듈(21)을 이동시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 포터블 영상 시스템에서 차폐부재(400) 내부에 엑스선 촬영장치(100)와 함께 엑스선 촬영의 대상물이 놓여지는 테이블 장치(500)가 더 포함된 모습을 도시하고 있고, 도 6은 상기 테이블 장치(500)의 상세 사시도이다.
여기서, 상기 테이블 장치(500)은 촬영대상물이 3차원 이동이 가능하도록 구성된다. 즉, 테이블 장치(500)에서 촬영대상물이 XYZ 축의 이동이 가능하며, 배율 조절을 위한 상하(Z축) 및 촬영위치를 조절하기 위한 전후좌우 (XY축)의 이동수단(600)을 갖는다.
이를 위해, 미리 설정된 이동 경로를 따라 이동되도록 직선 이동장치가 설치되는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 엑스선 검출기(20) 전면에서 수평방향으로 설치되는 제1 가이드레일(510)과 상기 제1 가이드레일(510)를 따라 이동가능하게 결합된 제1 이송판(511)이 마련되어 있다. 또한, 상기 제1 이송판(511)에는 제2 가이드레일(520)이 수직방향으로 설치되고, 상기 제2 가이드레일(520)를 따라 제2 이송판(521)이 상하방향 이동가능하게 결합된다. 그리고, 제2 이송판(521)에는 제1 가이드레일(510)과 수직 방향으로 제3 가이드레일(530)이 마련되어 있고, 제3 가이드레일(530)에는 제3 가이드레일(530)를 따라 이동되는 제3 이송판(531)이 결합되어 있다.
즉, 제1 가이드레일(510)과 제1 이송판(511)은 도면상 X축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되고, 제3 가이드레일(530) 및 제3 이송판(531)은 도면상 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 제2 가이드레일(520) 및 제2 이송판(521)은 도면상 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 이들 가이드레일 위를 움직이는 이송판은 리니어 모터에 의하여 구동되어 이동할 수 있다.
제3 이송판(531) 위에 엑스선 촬영대상물이 놓여짐으로써, 촬영대상물이 엑스선 촬영장치(100)에 대해서 상대적인 이동이 가능하게 되고 엑스선 조사영역의 변경 배율조정 등이 가능하게 되면, 다양한 각도의 촬영이 가능하게 된다.
도 6에서 도시한 테이블 장치는 하나의 예시이며, 촬영대상물의 3차원적 이동이 가능하도록 하는 구성 수단은 다양한 방법으로 구현이 가능할 것이다. 이를 테면, 도 6에서 상기 제3 가이드레일(530)이 제2 가이드레일(520)에 회동 가능하게 결합되도록 할 수도 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 엑스선 영상 시스템의 모습이다.
도 7에 도시된 포터블 엑스선 영상 시스템은 엑스선 촬영장치(100)가 결합되는 스탠드(200)를 더 포함하며, 상기 엑스선 촬영장치(100)와 스탠드(200)를 전체적으로 감싸는 형태로 차폐부재(400)가 구비된다.
상기 스탠드(200)는 바퀴(221)를 구비한 받침대(220) 및 엑스선 촬영장치(100)와 결합되는 지지대(210)를 포함할 수 있다. 여기서, 엑스선 촬영장치(100)는 360도 회전하고 지지대(210)를 따라 이동하거나 지지대(210)로부터 돌출되도록 지지대(210)와 결합할 수 있다. 또한, 스탠드(200)는 별도의 배터리를 내장하고 바퀴의 구동 및 조향을 제어할 수 있는 수단을 더 포함할 수도 있다.
또한, 스탠드(200)는 엑스선 촬영장치(100)와의 사이에 클러치를 더 구비하여 사용자 조작에 따라 엑스선 촬영장치(100)가 수동으로 회전할 수 있다. 엑스선 촬영장치(100)는 연속 회전이 가능하며, 엑스선 촬영장치(100)와 스탠드(200)의 결합은 CT 촬영 시 360도 회전 후 되돌아 오는 방식으로 구현될 수 있다.
엑스선 촬영장치(100)는 내부에 소형 PC를 내장하여 장비 제어, 영상 처리 등의 기능을 수행할 수 있으며, 외부와 통신하는 통신 기능을 구비하여 스마트폰과 같은 휴대 단말과 통신할 수도 있다. 이와 같은 경우, 사용자는 휴대 단말을 이용하여 엑스선 촬영장치(100)를 제어하고, 촬영된 영상을 실시간으로 확인할 수도 있다.
또한, 엑스선 촬영장치(100)는 내부에 배터리를 수납하거나 외부에 부착된 배터리 또는 전원을 이용할 수 있다. 여기서, 배터리는 엑스선 촬영장치(100)의 외부 케이스에 착탈이 가능하며, 자체 전원 또는 스탠드(200)로의 전원 공급용으로 이용될 수 있다.
100: 엑스선 촬영장치
10: 엑스선 튜브(X-ray tube)
20: 엑스선 검출기(X-ray detector)
21: 검출 모듈
30: 몸체
200: 스탠드
210: 지지대
220: 받침대
221: 바퀴
400: 차폐부재

Claims (8)

  1. 이동가능한 포터블 엑스선 영상 시스템으로서,
    몸체(30) 양단에 각각 엑스선 튜브(10) 및 엑스선 검출기(20)를 포함하는 엑스선 촬영장치(100);
    엑스선 촬영대상물이 놓여지는 테이블 장치(500); 및
    상기 엑스선 촬영장치와 상기 테이블 장치를 감싸서 엑스선을 차폐하는 차폐부재(400);를 포함하고,
    상기 차폐부재는 황산바륨을 함유한 천 재질의 커튼 형상인 것 또는 상하방향으로 접힐 수 있는 자바라 형태의 플레이트 형상인 것을 특징으로 하는 포터블 엑스선 영상 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몸체(30)는 제1 몸체(31) 및 제2 몸체(32)를 포함하되,
    상기 제1 몸체(31)는 상기 엑스선 튜브(10)와 결합되고, 상기 제2 몸체(32)는 상기 엑스선 검출기(20)와 결합되고,
    상기 제1 몸체(31)와 상기 제2 몸체(32)는 회동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 포터블 엑스선 영상 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 테이블 장치(500)는,
    가이드레일; 및 상기 가이드레일을 따라 이동가능하되 배치되되 촬영대상물이 놓여지는 이송판;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포터블 엑스선 영상 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드레일은, 서로 직교하는 세축을 따라 배치되는 것 제1, 제2 및 제3 가이드레일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포터블 엑스선 영상 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 엑스선 촬영장치(100)와 결합되는 지지대(210) 및 받침대(220)로 이루어지는 스탠드(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 엑스선 영상 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 엑스선 촬영장치(100)는 360도 회전하고, 또한 상기 지지대(210)를 따라 이동가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 포터블 엑스선 영상 시스템.
KR1020130003384A 2013-01-11 2013-01-11 X선 차폐부재를 구비한 포터블 엑스선 영상 시스템 KR101442623B1 (ko)

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