KR102072684B1

KR102072684B1 - 맘모그래피 장치

Info

Publication number: KR102072684B1
Application number: KR1020180015274A
Authority: KR
Inventors: 한동국; 홍순길; 김석종; 서정한
Original assignee: 주식회사 뷰웍스
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2020-02-03
Also published as: DE102019102324A1; CN110115593A; FR3077477B1; KR20190095821A; JP2019136506A; CN110115593B; JP6784786B2; US20190239841A1; FR3077477A1; US10799202B2

Abstract

본 발명은 맘모그래피 장치에 관한 것으로, 본 발명은 일 실시예로 몸체부;
엑스레이(X-ray)를 조사하는 엑스레이 제네레이터; 엑스레이의 조사 범위를 조절하는 콜리메이터; 상단에 상기 엑스레이 제네레이터가 마련되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능한 암(arm)프레임; 상기 암프레임과 몸체부를 연결하는 회전축;을 포함하고, 상기 암프레임은 피검체의 크기에 따라 상하 방향으로 이동하는 압박부와 상기 압박부의 하단에 탈부착 가능하게 결합되어, 피검체를 압박하는 압박 패드로 구성되는 압박대; 및 상기 엑스레이 제네레이터와 대면하고, 내부에 피검체를 투과한 엑스레이를 검출하는 디텍터가 구비된 촬영대;를 포함하며, 상기 촬영대는 상기 암프레임을 기준으로 좌, 우 방향으로의 수평 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치를 제공함으로써, 촬영 조작의 편의성을 확보할 수 있을 뿐 아니라 Isocenter 구조의 이점을 극대화할 수 있다.

Description

맘모그래피 장치{A Mammography Device}

본 발명은 유방암을 조기에 진단하기 위한 맘모그래피 장치에 관한 것으로, 특히 내외사위 촬영(RMLO, LMLO) 시 촬영대를 좌측 또는 우측 방향으로 이동시킴으로써, 종래에 비해 촬영 조작의 편의성 및 촬영의 정확성을 향상시킬 수 있는 맘모그래피 장치에 관한 것이다.

맘모그래피 장치는 피검체인 유방을 압축 고정시킨 후, 엑스레이(X-ray)를 조사하고, 피검체를 투과한 엑스레이를 이용하여 피검체 내부 영상을 획득함으로써, 유방암을 조기에 진단할 수 있는 의료 장치이다.

유방암 검진을 위한 기본적인 촬영 자세는 좌, 우 유방의 중앙에서 위에서 아래로 촬영하는 CC(Cranio-Caudal) 촬영 자세와 좌, 우 유방을 사선 방향으로 촬영하는 MLO(Mediolateral oblique) 촬영 자세이다.

CC, MLO 촬영을 하는 과정에서 엑스선의 조사량을 줄이면서, 서로 겹치는 조직들에 의해 가려져 병변을 발견해내지 못하는 상황을 방지하기 위해서는 피검체인 유방을 압축한 상태에서 촬영해야 하는데, 사람마다 유방의 크기가 상이하므로 크기가 일정한 하나의 압박 패드만으로는 모든 사람의 유방을 효과적으로 압축하기에는 어려움이 있었고, 이에 따라, 다양한 크기의 압박 패드를 준비하고, 피검체의 크기에 적합한 압박 패드를 사용하여 유방암 진단의 정밀성을 높이려는 시도를 해보았으나, 모든 사람의 유방의 크기에 적합한 압박 패드를 준비하는 것은 현실적으로 한계가 있어 큰 압박 패드로 작은 유방을 촬영하는 경우가 종종 발생하게 되었다.

이 경우 상대적으로 크기가 큰 압박 패드에 의해 방사선사가 피검체인 유방의 위치를 조절하기 어려워 정확한 촬영이 어렵다는 문제가 있어, 종래에는 피검체를 압박하는 압박 패드를 암프레임을 기준으로 좌, 우 방향으로 이동시켜 방사선사의 촬영 조작의 편의성을 확보하려는 시도가 있었다.

다만, 압박 패드를 이동시키는 방식의 경우에도 압박 패드가 수평 방향으로 이동하면 도 1과 같이 피검체에 압박력을 가하는 힘점과 압박력이 가해지는 압박 패드의 중심이 일치하지 않아 피검체에 가해지는 압박력을 신뢰할 수 없었으며, 무엇보다 압박 패드에 변형력이 가해져 압박 패드가 파손될 위험이 높다는 문제가 있었다.

미국등록특허공보(등록번호 : US7319735) “Mammography system and method employing offset compression paddles, automatic collimation, and retractable anti-scatter grid”

본 발명은 종래의 맘모그래피 장치와 달리 MLO 촬영 시, 압박 패드가 아닌 촬영대를 좌, 우측 방향으로 이동시킴으로써 방사선사의 촬영 조작의 편의성을 향상시킬 수 있으면서도, 크기가 큰 엑스레이 디텍터를 사용하더라도 촬영대의 좌, 우 이동을 통해 암프레임의 수직 이동 없이 MLO 촬영을 가능케 하여 Isocenter 구조(촬영대를 암프레임의 등선량중심점(Isocenter)에 대응되는 위치에 배치하는 구조)의 이점을 극대화할 수 있는 맘모그래피 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일 실시예로 몸체부; 엑스레이(X-ray)를 조사하는 엑스레이 제네레이터; 엑스레이의 조사 범위를 조절하는 콜리메이터; 상단에 상기 엑스레이 제네레이터가 마련되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능한 암(arm)프레임; 상기 암프레임과 몸체부를 연결하는 회전축;을 포함하고, 상기 암프레임은 피검체의 크기에 따라 상하 방향으로 이동하는 압박부와 상기 압박부의 하단에 탈부착 가능하게 결합되어, 피검체를 압박하는 압박 패드로 구성되는 압박대; 및 상기 엑스레이 제네레이터와 대면하고, 내부에 피검체를 투과한 엑스레이를 검출하는 디텍터가 구비된 촬영대;를 포함하며, 상기 촬영대는 상기 암프레임을 기준으로 좌, 우 방향으로의 수평 이동이 가능하며, 상기 암프레임의 등선량중심점(Isocenter)과 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치를 제공한다.

아울러, 상기 촬영대는, 상기 암프레임의 일면에 결합되는 고정받침대; 및 내부에 상기 디텍터가 구비되며, 상기 고정받침대의 상단에 위치하여 좌, 우 방향으로 이동 가능한 이동받침대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 고정받침대는 구동 모터와 상기 구동 모터의 회전축에 결합된 피니언 기어를 포함하고, 상기 이동받침대의 하단에는 상기 피니언 기어와 대응되는 위치에 이동 레일이 형성되어, 상기 피니언 기어가 회전함에 따라 상기 이동받침대가 좌, 우 방향으로 이동할 수 있다.

또한, 상기 고정받침대는 적어도 하나 이상의 결합홈이 형성된 가이드블럭을 포함하고, 상기 이동받침대는 상기 이동받침대의 하단 방향으로 돌출 형성된 가이드부를 포함하며, 상기 가이드부는 상기 가이드블럭과 대응되는 위치에 형성되어, 상기 이동받침대가 좌, 우 방향으로 이동함에 따라 상기 가이드부도 상기 가이드블럭의 결합홈 사이를 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 고정받침대는 자성부를 더 포함하고, 상기 이동받침대의 하단에는 고정판이 부착되거나 또는 상기 고정받침대의 상단에는 고정판이 부착되며, 상기 이동받침대는 자성부를 더 포함하여, 상기 자성부와 고정판의 자성 결합에 의해 상기 이동받침대를 제동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 자성부는 전자석 또는 영전자홀더인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동받침대는 상기 암프레임의 회전과 동시에 좌측 또는 우측 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동하는 것을 특징으로 한다.

특히, RMLO 촬영을 위해 상기 암프레임이 반시계 방향으로 회전하면, 상기 이동받침대는 좌측으로 기 설정된 거리만큼 이동하고, LMLO 촬영을 위해 상기 암프레임이 시계 방향으로 회전하면, 상기 이동받침대는 우측으로 기 설정된 거리만큼 이동하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 이동받침대의 좌, 우 이동거리는 상기 압박 패드의 크기 또는 암프레임의 회전 각도에 따라 다르게 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 맘모그래피 장치는 피검체의 크기에 따른 다양한 크기의 압박 패드를 준비하지 않더라도 촬영대를 이동시킴으로써 방사선사의 손이 피검체에 쉽게 접근하도록 할 수 있어, 촬영 조작의 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 종래의 맘모그래피 장치와 달리 압박 패드는 움직이지 않아 압박력을 가하는 힘점과 압박 패드의 중심이 일치된 상태를 항상 유지할 수 있으므로, 피검체 전체에 균일한 압력을 가해 CC, MLO 촬영의 정밀성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 크기가 큰 엑스레이 디텍터를 사용하는 경우에도 촬영대의 수평 이동을 통해 피검체의 위치가 등선량중심점(Isocenter)에 위치하게 함으로써, 암프레임의 높이 조절 없이 MLO 촬영을 가능하게 되어 촬영 시간을 크게 단축할 수 있고, 결과적으로 Isocenter 구조의 이점을 극대화할 수 있다.

도 1은 종래의 압박 패드가 수평 방향으로 이동하는 맘모그래피 장치의 MLO 촬영 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 크기가 큰 엑스레이 디텍터를 사용할 때 발생하는 종래의 맘모그래피 장치의 문제점을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 장치의 사시도이다.
도 4는 암프레임의 등선량중심점(isocenter)을 나타내는 도면이다.
도 5는 피검체의 크기에 따라 각각 다른 크기의 압박 패드가 부착된 본 발명의 맘모그래피 장치에 대한 정면도이다.
도 6 (a) 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 장치의 측면도이며, 도 6 (b)는 케이스를 제거한 맘모그래피 장치의 측면도이다.
도 7 (a) 본 발명의 맘모그래피 장치의 촬영대에 대한 사시도이고, 도 7 (b)는 촬영대에 대한 측면도이다.
도 8은 촬영대를 구성하는 고정받침대와 이동받침대의 분해도이다.
도 9는 고정받침대를 설명하기 위한 확대도이다.
도 10은 이동받침대를 설명하기 위한 확대도이다.
도 11은 CC 촬영, MLO 촬영 시 본 발명의 맘모그래피 장치의 구동을 나타낸 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치한다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 출원에서, “포함하다.” 또는 “가지다.” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 맘모그래피 장치에 대한 설명에 앞서 도 1 내지 도 2를 참조하여 종래의 맘모그래피 장치의 한계점에 대하여 간략하게 살펴 본다.

도 1은 종래의 압박 패드가 수평 방향으로 이동하는 맘모그래피 장치의 MLO 촬영 과정을 나타낸 도면이고, 도 2는 크기가 큰 엑스레이 디텍터를 사용할 때 발생하는 종래의 맘모그래피 장치의 문제점을 도시한 도면이다.

이 때, 압박 패드(320)가 수평 방향으로 이동하는 표현의 의미는 촬영대(400)의 촬영면과 평행한 상태에서 좌측 또는 우측으로 이동한다는 의미이며, 이하에서도 동일한 의미로 사용된다.

맘모그래피 장치를 활용한 유방암 진단 시, 진단의 정밀성을 높이기 위해서는 피검체(10)를 압박한 상태에서 촬영해야 하는데, 이 때 가장 중요한 것은 피검체(10)의 크기에 적합한 압박 패드(320)를 사용하여 압박하는 것이다.

다만, 사람마다 유방의 크기가 상이하여 피검체(10)의 크기에 대응되는 모든 크기의 압박 패드를 준비하기에는 현실적인 한계가 있어, 종래의 맘모그래피 장치는 도 1과 같이 압박 패드(320)의 위치를 수평 방향으로 이동시킴으로써, 큰 압박 패드(320)로 크기가 작은 피검체(10)를 압박하는 경우에도 방사선사의 손이 피검체(10)에 닿을 수 있게 하여 촬영 조작의 편의성을 확보하고자 하였다.

맘모그래피 장치는 피검체(10)에 가해지는 압박력을 실시간으로 측정하고, 상기 압박력에 대응되는 3차원 단층 영상을 획득하는 것이 일반적인데, 종래의 맘모그래피 장치와 같이 압박 패드(320)가 수평 방향으로 이동하게 되면, 도 1과 같이 피검체(10)를 가압하는 힘점과 압박 패드(320)의 중심이 일치하지 않게 되어 ⅰ) 압박부(310)와 압박 패드(320) 사이에 변형력이 작용하여 압박 패드(320)가 파손될 위험이 있다는 문제가 있었고, 또한 ⅱ) 피검체(10)에 압박력이 균등하게 전달되지 않아 압박부(310)에 구비된 센서에서 측정된 압박력 수치를 신뢰할 수 없어 피검체(10)의 3차원 단층 영상 정보에 대한 신뢰성도 떨어질 수밖에 없다는 문제가 있었다.

또한, 종래에는 LMLO(Left Mediolateral oblique) 또는 RMLO(Right Mediolateral oblique) 촬영 시, 암프레임(200)의 회전에 따라 촬영대(400)의 높이가 변화하면 피검자의 가슴 위치까지 촬영대의 높이를 조절해야 해서 암프레임을 수직 이동시키느라 촬영 시간이 오래 걸릴 수 밖에 없다는 문제가 있었고, 이와 같은 문제를 해결하고자 촬영대(400)를 암프레임(200)의 등선량중심점(Isocenter)에 대응되는 위치에 배치하는 방안(이하에서는 상기와 같은 배치 구조를 Isocenter 구조라고 한다.)이 제안되었는데,

이와 같이 촬영대(400)를 암프레임(200)의 등선량중심점(Isocenter)에 대응되는 위치에 형성하더라도, 크기가 큰 엑스레이 디텍터(401)를 사용하는 경우에는 암프레임(200)이 MLO 촬영을 위해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 할 때 도 2 (a)와 같이 촬영대(400)의 한쪽 끝단의 높이가 지나치게 높아지게 되었다.

도 2 (a)와 같은 RMLO 촬영 시(LMLO 촬영 시에도 동일함), 피검자가 촬영대(400)의 우측면에 오른쪽 겨드랑이를 기댄 상태로 촬영해야 하므로 피검체(10)가 촬영대(400)의 우측 끝단 쪽에 위치할 수 밖에 없는데, 암프레임(200)의 회전에 따라 촬영대(400)의 우측 끝단의 높이가 높아지게 되면 촬영대(400)의 위치를 조절하지 않고서는 영상 촬영을 할 수가 없으므로, 암프레임(200)을 수직 이동시키느라 촬영 시간이 증가할 수 밖에 없었고,

압박 패드(320)를 수평 방향으로 이동시킨다고 하더라도 촬영대(400)의 위치가 변화하는 것은 아니어서, MLO 촬영을 위해서는 반드시 도 2 (b)와 같이 암프레임(200)을 수직 이동시켜야 했다.

즉, Isocenter 구조는 암프레임(200)을 회전시키는데 더 큰 토크가 소모된다는 단점이 있음에도, 촬영대(200)의 높이 조절을 최소화할 수 있다는 이점이 있어 맘모그래피 장치에 적용된 것이었으나 상기와 같이 크기가 큰 디텍터(401)를 사용하는 경우에는 MLO 촬영 시 피검체(10)의 위치를 Isocenter 위치에 위치시킬 수 없어, 결과적으로 Isocenter 구조의 이점을 살릴 수 없다는 문제가 있었다. 아울러, 종래에 제안되었던 방식과 같이 압박 패드(320)의 위치를 조절하더라도 촬영대(400)의 위치는 변하지 않아 디텍터(401)의 크기가 큰 경우 Isocenter 구조의 이점을 활용할 수 없다는 문제점을 해결하기에는 역부족이었다.

이에 따라, 본 발명은 종래와 달리 압박 패드(320)가 아닌 촬영대(400)를 수평 이동시킴으로써, 힘점과 압박 패드(320)의 중심의 위치를 일치시켜 압박 패드(320)의 손상을 방지할 수 있고, 암프레임(200)의 수직 이동이 없이도 MLO 촬영이 가능한 맘모그래피 장치를 제공하여 종래의 맘모그래피 장치가 갖던 상기 문제점을 보완하고자 한다.

이하에서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 장치에 대하여 구체적으로 살펴 본다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 장치의 사시도이고, 도 4는 암프레임의 등선량중심점(isocenter)을 나타내는 도면이며, 도 5는 피검체의 크기에 따라 각각 다른 크기의 압박 패드가 부착된 본 발명의 맘모그래피 장치에 대한 정면도이며, 도 6 (a) 본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 장치의 측면도이며, 도 6 (b)는 케이스를 제거한 맘모그래피 장치의 측면도이고, 도 7 (a) 본 발명의 맘모그래피 장치의 촬영대에 대한 사시도이고, 도 7 (b)는 촬영대에 대한 측면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 맘모그래피 장치는 컬럼 형상의 몸체부(100); 엑스레이(X-ray)를 조사하는 엑스레이 제네레이터(210); 상단에 상기 엑스레이 제네레이터(210)가 마련되고, 상기 몸체부(100)를 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능한 암(arm)프레임(200); 상기 암프레임(200)과 몸체부(100)를 연결하는 회전축(110)을 포함한다.

이 때, 상기 암프레임(200)은 피검체(10)를 압박하는 압박대(300) 및 상기 암프레임(200)의 상단에 위치한 엑스레이 제네레이터(100)와 대면하고, 내부에 피검체(10)를 투과한 엑스레이를 검출하는 디텍터(401)가 구비된 촬영대(400)를 포함하며, 상기 촬영대(400)는 일정한 각도 범위 내에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 암프레임(200)의 등선량중심점(isocenter)과 대응되는 위치에 배치되어, 상기 암프레임(200)을 기준으로 좌, 우 방향으로 수평 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 촬영대(400)가 암프레임(200)을 기준으로 좌, 우 방향으로 수평 이동할 수 있다는 표현의 의미는 암프레임(200)의 정중앙을 지나는 수직축을 기준으로 좌측 또는 우측으로 이동할 수 있다는 의미이며, 이후에서도 동일한 의미로 사용된다.

맘모그래피 장치를 구성하는 각각의 구성 요소에 대하여 살펴보면, 먼저 상기 몸체부(100)는 컬럼(Column) 형상의 프레임으로 회전축(110)을 통해 상기 암프레임(200)과 결합되어 ⅰ) LMLO 촬영 시에는 상기 암프레임(200)을 시계 방향으로 회전시키고, RMLO 촬영 시에는 상기 암프레임(200)을 반시계 방향으로 회전시킬 수 있으며, 아울러 ⅱ) 피검자의 가슴 위치와 상기 암프레임(200)에 구비된 촬영대(400)의 높이를 일치시키기 위해 상기 암프레임(200)을 수직 이동시킬 수도 있다.

다음으로, 암프레임(200)은 측면에서 봤을 때 “ㄷ”자 형상으로 형성된 프레임으로, 그 특이한 형상 때문에 “C 암” 또는 “갠트리”라고도 불린다. 상기 암프레임(200)은 피검체(10)에 엑스레이를 조사하는 엑스레이 제네레이터(210), 피검체(10)를 압박해 두께를 얇게 만드는 압박대(300) 및 상단에 피검체(10)가 놓여지고, 앞서 언급한 바와 같이 암프레임(200)을 기준으로 수평 이동 가능한 촬영대(400)까지 구비하고 있다.

이어서, 상기 암프레임(200)을 구성하는 구성 요소에 대해 살펴보면, 먼저 엑스레이 제네레이터(210)는 높은 운동에너지를 지닌 전자를 금속에 충돌시켜 피검체(10)에 조사할 엑스레이(X-ray)를 발생시킬 수 있는 장치이다.

또한, 상기 엑스레이 제네레이터(210)는 콜리메이터(Collimator, 211)를 더 포함하여 상기 엑스레이 제네레이터(210)에서 발생되는 엑스레이의 조사 범위를 조절할 수 있을 뿐 아니라, 엑스레이의 산란을 줄일 수 있다.

다음으로, 압박대(300)는 피검체(10)인 유방이 연조직으로만 구성되어 있어, 유방을 압박하여 두께를 얇게 만들지 않으면 조직 사이의 엑스레이 감쇠 계수의 차이가 크지 않아 선명한 영상을 얻을 수 없고, 조직이 겹쳐져 있으면 가려지는 병변이 있을 수 있어 유방암 진단의 정밀성이 떨어질 수 있으므로, 피검체(10)에 엑스레이를 조사하기 전에 피검체(10)를 압축하여 얇게 펴는 역할을 한다.

구체적으로 상기 압박대(300)는 피검체(10)의 크기에 따라 암 프레임(200)의 수직축 방향을 따라 상하 방향으로 이동하는 압박부(310)와 상기 압박부(310)의 하단에 결합되어, 피검체(10)를 직접적으로 압박하는 압박 패드(320)를 포함하며, 상기 압박부(310)가 상하 이동함으로써 압박부(310)의 하단에 결합된 압박 패드(320)에 힘을 전달하고, 압박 패드(320)는 압박부(310)에서 전달되는 힘을 토대로 피검체(10)를 압박하여 얇게 만들 수 있다.

이 때, 상기 압박 패드(320)는 상기 압박부(310)에 탈부착 가능하게 결합되고, 도 5와 같이 피검체(10)의 크기에 따라 상기 압박부(310)에 다른 크기의 압박 패드(320)를 부착함으로써 방사선사가 피검체(10)의 위치를 조절하기 쉽게 하여 촬영 조작의 편의성을 높일 수 있다. 또한, 상기 압박부(310) 내부에는 압력 센서(미도시)가 구비되어 있어 피검체(10)를 압박하는 힘을 실시간으로 측정할 수 있다.

상기와 같이 피검체(10)의 크기에 따라 다양한 크기의 압박 패드(320)를 부착할 수 있다고 하더라도, 모든 피검체(10)에 대응되는 압박 패드(320)를 미리 준비해두는 것은 현실적으로 한계가 있으므로, 본 발명은 촬영 시 상단에 피검체(10)가 위치하는 촬영대(400)를 이동시킴으로써 큰 압박 패드(320)로 크기가 작은 피검체(10)를 압박하는 경우에도 방사선사의 촬영 조작의 편의성을 확보할 수 있다.

상기 촬영대(400)는 앞서 언급한 바와 같이 암프레임(200)의 등선량중심점(Isocenter)과 대응되는 위치에 배치되는 것이 특징인데, 등선량중심점은 도 4와 같이 암프레임(200)이 일정한 각도 범위 내에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하더라도 위치가 변하지 않는 점을 의미하며, 상기 촬영대(400)가 암프레임(200)의 회전에도 위치가 변하지 않는 등선량중심점에 위치함으로써 LMLO 또는 RMLO 촬영 시 암프레임(200)의 수직 높이 조절 과정을 최소화할 수 있다.

실제 맘모그래피 장치를 통한 유방암 진단 시, 촬영 시간 중 상당 부분을 차지하는 것이 바로 암프레임(200)을 수직 이동시켜 촬영대(400)와 피검자의 가슴 높이를 일치시키는 과정인데, 본 발명의 맘모그래피 장치는 촬영대(400)를 암프레임(200)의 등선량중심점에 위치시킴으로써 암프레임(200)의 수직 이동을 최소화하여 촬영 시간을 단축시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 맘모그래피 장치는 촬영대(400)를 암프레임(200)의 등선량중심점과 대응되는 위치에 배치하는 것뿐 아니라, 촬영대(400)를 수평 이동시킴으로써 종래에 큰 크기의 엑스레이 디텍터를 사용하는 경우 문제되었던 촬영대(400)의 한쪽 끝단의 높이가 높아져 암프레임(200)의 수직 이동을 할 수 밖에 없었던 문제점을 해결할 수 있다.

상기 촬영대(400)는 암프레임(200)을 기준으로 좌, 우 방향으로 수평 이동할 수 있도록 케이스 내부에 고정받침대(410)와 이동받침대(420)를 포함하며, 이하에서는 도 7 내지 도 10을 참조하여 상기 고정받침대(410)와 이동받침대(420)에 대해 구체적으로 살펴 본다.

도 7 (a) 본 발명의 맘모그래피 장치의 촬영대에 대한 사시도이고, 도 7 (b)는 촬영대에 대한 측면도이고, 도 8은 촬영대를 구성하는 고정받침대와 이동받침대의 분해도이며, 도 9는 고정받침대를 설명하기 위한 확대도이고, 도 10은 이동받침대를 설명하기 위한 확대도이다.

상기 촬영대(400)는 상기 암프레임(200)의 일면에 고정 결합되는 고정받침대(410)와 상기 고정받침대(410)의 상단에 위치하여 좌, 우 방향으로 이동 할 수 있는 이동받침대(420)로 구성된다.

도 9와 같이 상기 암프레임(200)과 맞닿아 있는 고정받침대(410)의 일면에는 고정부재(411)가 구비되어 있고, 상기 고정부재(411)의 좌, 우측에는 나사(413)가 결합될 수 있는 복수 개의 나사 결합홈(412)이 형성되어, 상기 고정받침대(410)는 나사 결합홈(412)을 통해 상기 암프레임(200)과 나사 결합될 수 있다.

상기와 같이 고정받침대(410)가 상기 암프레임(200)에 고정 결합됨으로써 피검체(10)의 하중을 견딜 수 있고, 또한 촬영대(400)의 하단에 위치하여, 촬영 중 피검체(10)의 위치가 옮겨져 하중이 작용하는 방향이 달라지더라도 촬영대(400)가 좌, 우로 흔들리지 않도록 촬영대(400)의 전체적인 균형을 유지할 수 있다.

이동받침대(420)는 암프레임(200)에 고정 결합된 상기 고정받침대(410)의 상단에 위치하며, 내부에는 피검체(10)를 투과한 엑스레이를 검출하는 엑스레이 디텍터(401)를 구비한다.

상기 디텍터(401)는 피검체(10)를 투과한 엑스레이의 입사량에 따라 위치별 전기신호를 생성하고, 생성된 전기신호와 위치정보를 토대로 피검체(10)의 단층 영상을 생성할 수 있다. 이 때, 상기 디텍터(410)의 상단에는 엑스레이 영상의 정밀성을 높이기 위해 엑스레이 산란을 방지하는 그리드(Grid, 402)를 더 포함될 수도 있다.

아울러, 상기 이동받침대(420)는 촬영 조작의 편의성 확보를 위해 고정받침대(410)를 기준으로 좌, 우 방향으로 이동할 수 있다.

구체적으로, 상기 이동받침대(420)를 수평 이동시키기 위해 도 10과 같이 상기 이동받침대(420)의 하단 면에는 랙 기어(Rack gear) 역할을 하는 이동 레일(421)이 구비되고, 상기 고정받침대(410)의 하단에는 구동모터(430)가 부착되고, 상기 구동모터(430)의 회전축에는 피니언 기어(Pinion Gear, 431)가 결합된다.

이 때, 상기 피니언 기어(431)는 상기 고정받침대(410)에 형성된 일자 형상의 홈(432)을 통해 상기 피니언 기어(431)와 대응되는 위치에 형성된 이동 레일(421)과 결합됨으로써, 구동모터(430)의 회전을 통해 상기 이동받침대(420)를 좌, 우 방향으로 수평 이동시킬 수 있다.

다만, 이동받침대(420)가 수평 이동하는 방식이 앞서 설명한 Rack & Pinion 구조를 활용하는 실시예만으로 한정되는 것은 아니며, 이동받침대(420)는 ⅰ) 상기 고정받침대(410)와 LM 가이드(Linear motion Guide)를 통해 연결되어 수평 이동할 수도 있고, ⅱ) 볼 스크루 엑추에이터(Ball screw actuator)를 통해 연결되어 수평 이동할 수도 있으며, ⅲ) 고정받침대(410)에 리니어모터가 구비되어 수평 이동할 수도 있다.

또한, 상기 촬영대(400)는 결합홈(441)이 형성된 가이드블럭(440)과 상기 가이드블럭(440)의 결합홈(441)에 결합되는 가이드부(450)를 더 포함할 수 있고, 특히 도 9 내지 도 10과 같이 몸체부(100)에 고정된 고정받침대(410)의 상단에 복수 개의 가이드블럭(440)을 배치하고, 수평 이동하는 이동받침대(420)의 하단에는 이동받침대(420)의 하단 방향(즉, 고정받침대(410) 방향)으로 상기 결합홈(441)에 대응되는 형상으로 돌출 형성된 가이드부(450)가 배치함으로써, 이동받침대(420)가 수평 이동하더라도 압박 패드(320)가 전달하는 압박력을 떠받치는 가이드블럭(440)의 위치가 변하지 않아, 이동받침대(420) 및 이동받침대(420)와 압박 패드(320) 사이에 위치하는 피검체(10)에 균등한 압박력을 전달할 수 있다.

이와 반대로 상기 가이드블럭(440)이 수평 이동하는 이동받침대(420) 하단에 배치되고, 이동받침대(420) 방향으로 돌출 형성되는 가이드부(450)가 고정받침대(410)의 상단에 배치되는 경우에는 이동받침대(420)가 수평 이동하는 과정에서 가이드블럭(440)의 위치가 압박력이 작용하는 중심선을 벗어나게 되고, 이에 따라 압박 패드(320)와 촬영대(400) 사이의 평행이 이루어지지 않아 피검체(10)에 압박력이 균등하게 전달되지 않을 수 있다.

이 때, 상기 결합홈(441)의 형상은 도 9와 같이 “ㄷ”자 형상일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 “U”자 형상일 수도 있다. 또한, 상기 가이드블럭(440)은 고정받침대(410)의 전단 또는 후단에만 배치될 수도 있으나. 도 9와 같이 고정받침대(410) 전단의 좌, 우측 및 고정받침대(410) 후단의 좌, 우측에 각각 배치되는 것이 이동받침대(420)의 수평 이동 안정성을 높이는데 바람직하다.

아울러, 상기 고정받침대(410)는 상단에 자성부(500)를 더 포함하고, 상기 이동받침대(420)는 상기 자성부(500)와 대응되는 위치에 고정판(510)을 배치하여 이동받침대(420)의 수평 이동을 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 고정판(510)은 자성을 띄는 물질로 구성되어 상기 자성부(500)와 자성 결합될 수 있는데, 본 발명의 맘모그래피 장치는 자성부(500)와 고정판(510)이 자성 결합할 수 있다는 점을 이용하여 수평 이동하는 이동받침대(420)의 움직임에 제동을 걸 수 있다.

특히, 상기 자성부(500)는 전자석 또는 영전자홀더여서 전류를 통해 상기 자성부(500)의 자성을 조절하여 이동받침대(420)를 제동시킬 수 있는데, 예를 들어, ⅰ) 상기 자성부(500)가 전자석인 경우에는 전류를 흘려 자성을 띄게함으로써 이동받침대(420)의 이동을 멈출 수 있고, ⅱ) 반대로 상기 자성부(500)가 영전자홀더인 경우에는 평소에는 전류를 흘려 자성을 띄지 않게 하다가 이동받침대(420)를 제동시켜야 하는 경우에는 전류를 차단하여 영전자홀더가 자성을 띄게 함으로써 이동받침대(420)의 이동을 멈추도록 할 수 있다.

본 발명의 맘모그래피 장치는 상기 자성부(500)와 고정판(510)의 자성 결합을 활용하여 후술하는 바와 같이 LMLO 또는 RMLO 촬영 시 상기 이동받침대(420)가 기 설정된 거리만큼만 이동하도록 제어할 수 있다.

또한, MLO 촬영 도중 정전 등의 사정으로 전원이 차단되는 사정이 발생하면 ⅰ) 상기 자성부(500)가 전자석인 경우에는 예비 전력을 활용하여 상기 자성부(500)가 자성을 띄게 함으로써 이동받침대(420)이 중력에 의해 아래 방향으로 미끄러지는 것을 방지할 수 있고, 또한 ⅱ) 상기 자성부(500)가 영전자홀더인 경우에는 전원 차단에 의해 상기 자성부(500)가 자성을 띄게 되어, 이동받침대(420)이 중력에 의해 아래 방향으로 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.

앞서 상기 자성부(500)는 고정받침대(410)의 상단에 배치되고, 상기 고정판(510)은 이동받침대(420)의 하단에 상기 자성부(500)의 대응되는 위치에 배치되는 실시예에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 자성부(500)가 이동받침대(420)의 하단에 위치하고, 고정판(510)이 고정받침대의 상단에 위치하더라도 무관하다.

다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 맘모그래피 장치를 통한 CC, MLO 촬영 시, 촬영대(400)의 위치 제어 과정을 구체적으로 살펴 본다.

도 11과 같이 CC 촬영 시에는 암프레임(200)이 회전하지 않아도 되지만, LMLO 촬영 시에는 암프레임(200)이 시계 방향으로 일정 각도만큼 회전해야하고, RMLO 촬영 시에는 암프레임(200)이 반시계 방향으로 일정 각도만큼 회전해야한다.

앞서 간략하게 언급하였던 바와 같이 종래의 맘모그래피 장치의 경우 MLO 촬영 시 도 2와 같이 촬영대(400)의 한쪽 끝이 지나치게 높아져 암프레임(200)을 수직 이동시켜 촬영대(400)의 높이를 조절하지 않으면 피검자의 가슴이 촬영대(400)에 닿지 않아, 암프레임(200)을 높이를 조절하여 촬영대(400)의 우측 끝단이 Isocenter의 수평선 상에 위치되도록 하는 과정을 진행해야해서 촬영 시간이 증가할 수 밖에 없었다는 문제가 있었다.

반면, 본 발명은 MLO 촬영을 위해 상기 암프레임(200)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전함과 동시에 상기 촬영대(400), 구체적으로는 상기 이동받침대(420)를 기 설정된 거리만큼 좌, 우 방향으로 수평 이동시킴으로써, 암프레임(200)이 회전하더라도 촬영대(400)의 한쪽 끝단이 높아지는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 MLO 촬영 시에도 별도의 암프레임(200) 높이 조절이 없이도 피검체(10) 를 Isocenter에 위치하도록 할 수 있어 종래의 맘모그래피 장치에 비해 촬영 시간을 크게 단축할 수 있다.

구체적으로, ⅰ) 우측 유방의 RMLO 촬영을 위해 상기 암프레임(200)이 반시계 방향으로 일정 각도(θ)만큼 회전하면, 그와 동시에 상기 이동받침대(420)는 좌측 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동하고, ⅱ) 좌측 유방의 LMLO 촬영을 위해 상기 암프레임(200)이 시계 방향으로 일정 각도(θ)만큼 회전하면, 그와 동시에 상기 이동받침대(420)는 우측으로 기 설정된 거리만큼 이동함으로써, 암프레임(200)이 회전하더라도 피검체(10)가 Isocenter에 위치할 수 있게끔 할 수 있다.

이 때, 시계 방향과 반시계 방향은 피검자가 유방 촬영을 위해 맘모그래피 장치 앞에 서서 맘모그래피 장치를 바라봤을 때를 기준으로 한다.

이동받침대(420)가 기 설정된 거리만큼 좌, 우 방향으로 이동하는 거리는 압박 패드(320)의 크기 또는 암프레임(200)의 회전 각도에 따라 달라질 수 있는데, 일 실시예로 본 발명의 맘모그래피 장치는 피검체(10)의 크기에 따라 소(小), 중(中), 대(大) 크기의 압박 패드(320)를 준비하고, 압박부(310)에는 압박 패드(320)의 크기를 감지할 수 있는 크기 측정 센서(미도시)를 구비하여 소 크기의 압박 패드(320)가 부착되는 경우에는 좌측 또는 우측으로 15cm 이동하도록 설정하고, 중 크기의 압박 패드(320)까 부착된 경우에는 10cm, 대 크기의 압박 패드(320)가 부착된 경우에는 5cm 이동하도록 설정할 수 있다. 다만, 상기와 같은 압박 패드(320)의 크기에 따른 이동 거리의 설정은 일 예시에 불과하며, 사용 환경에 따라 이동 거리를 달리 설정할 수 있음은 이해한다.

이 때, 상기 이동 거리는 피검체(10)가 등선량중심점(Isocenter)에 위치할 수 있도록 ⅰ) RMLO 촬영 시에는 압박 패드(320)의 우측 끝단과 촬영대(400)의 우측 끝단이 동일선 상에 위치하도록 설정하고, LMLO 촬영 시에는 압박 패드(320)의 좌측 끝단과 촬영대(400)의 좌측 끝단이 동일선 상에 위치하도록 설정할 수도 있고, 보다 바람직하게는 ⅱ) RMLO 촬영 시에는 압박 패드(320)의 우측 끝단과 촬영대(400)의 내부의 디텍터(401)의 우측 끝단이 동일선 상에 위치하도록 설정하고, LMLO 촬영 시에는 압박 패드(320)의 좌측 끝단과 디텍터(401)의 좌측 끝단이 동일선 상에 위치하도록 설정할 수 있다.

또한, 암프레임(200)이 더 큰 각도로 회전할수록, 이동받침대(420)의 이동 거리를 길게 설정함으로써, 촬영대(400)의 높이를 피검자의 가슴 높이에 맞게 유지할 수도 있다.

정리하면, 본 발명은 상기와 같이 촬영대 자체를 수평 이동시킬 수 있는 맘모그래피 장치를 제공함으로써 방사선사의 손이 피검체에 닿을 수 있게 하여 촬영 조작의 편의성을 확보할 수 있고, MLO 촬영 시 촬영대를 수평 이동시킴으로써 암프레임의 수직 높이를 조절하지 않아도 되어 종래의 맘모그래피 장치에 비해 촬영 시간을 크게 단축할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 피검체
100 : 몸체부
110 : 회전축
200 : 암프레임
210 : 엑스레이 제네레이터
211 : 콜리메이터
300 : 압박대
310 : 압박부
320 : 압박 패드
400 : 촬영대
401 : 디텍터
402 : 그리드
410 : 고정받침대
411 : 고정부재
412 : 나사 결합홈
413 : 나사
420 : 이동받침대
421 : 이동 레일
430 : 구동모터
431 : 피니언 기어
432 : 홈
440 : 가이드블럭
441 : 결합홈
450 : 가이드부
500 : 자성부
510 : 고정판

Claims

몸체부;
엑스레이(X-ray)를 조사하는 엑스레이 제네레이터;
엑스레이의 조사 범위를 조절하는 콜리메이터;
상단에 상기 엑스레이 제네레이터가 마련되고, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능한 암(arm)프레임;
상기 암프레임과 몸체부를 연결하는 회전축;을 포함하고,
상기 암프레임은,
피검체의 크기에 따라 상하 방향으로 이동하는 압박부와 상기 압박부의 하단에 탈부착 가능하게 결합되어, 피검체를 압박하는 압박 패드로 구성되는 압박대; 및
상기 엑스레이 제네레이터와 대면하고, 내부에 피검체를 투과한 엑스레이의 입사량에 따라 위치별 전기신호를 생성하고, 생성된 전기신호와 위치정보를 토대로 피검체의 단층 영상을 생성할 수 있는 디텍터가 구비된 촬영대;를 포함하며,
상기 촬영대는 상기 암프레임의 정중앙을 지나는 수직축을 기준으로 좌, 우 방향으로의 수평 이동이 가능하되, 상기 암프레임의 일면에 결합되는 고정받침대; 및 내부에 상기 디텍터가 구비되며, 상기 고정받침대에 위치하여 좌, 우 방향으로 이동 가능한 이동받침대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 1항에 있어서,
상기 촬영대는 암프레임의 등선량중심점(Isocenter)과 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 1항에 있어서,
상기 촬영대의 상기 이동받침대는 상기 고정받침대의 상단에 위치하는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 3항에 있어서,
상기 고정받침대는 구동 모터와 상기 구동 모터의 회전축에 결합된 피니언 기어를 포함하고,
상기 이동받침대의 하단에는 상기 피니언 기어와 대응되는 위치에 이동 레일이 형성되어, 상기 피니언 기어가 회전함에 따라 상기 이동받침대가 좌, 우 방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 3항에 있어서,
상기 고정받침대는 적어도 하나 이상의 결합홈이 형성된 가이드블럭을 포함하고,
상기 이동받침대는 상기 이동받침대의 하단 방향으로 돌출 형성된 가이드부를 포함하며,
상기 가이드부는 상기 가이드블럭과 대응되는 위치에 형성되어, 상기 이동받침대가 좌, 우 방향으로 이동함에 따라 상기 가이드부도 상기 가이드블럭의 결합홈 사이를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 3항에 있어서,
상기 고정받침대는 자성부를 더 포함하고,
상기 이동받침대의 하단에는 고정판이 부착되며,
상기 자성부와 고정판의 자성 결합에 의해 상기 이동받침대를 제동할 수 있는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 3항에 있어서,
상기 고정받침대의 상단에는 고정판이 부착되며,
상기 이동받침대는 자성부를 더 포함하여,
상기 자성부와 고정판의 자성 결합에 의해 상기 이동받침대를 제동할 수 있는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 6항 또는 제7항에 있어서,
상기 자성부는 전자석 또는 영전자홀더인 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 3항에 있어서,
상기 이동받침대는 상기 암프레임의 회전과 동시에 좌측 또는 우측 방향으로 기 설정된 거리만큼 이동하는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 9항에 있어서,
RMLO 촬영을 위해 상기 암프레임이 반시계 방향으로 회전하면, 상기 이동받침대는 좌측으로 기 설정된 거리만큼 이동하고,
LMLO 촬영을 위해 상기 암프레임이 시계 방향으로 회전하면, 상기 이동받침대는 우측으로 기 설정된 거리만큼 이동하는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.
제 9항에 있어서,
상기 이동받침대의 좌, 우 이동거리는 상기 압박 패드의 크기 또는 암프레임의 회전 각도에 따라 다르게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 맘모그래피 장치.