KR102207974B1 - 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엑스레이 장치를 이용하여 유방암을 검사할 때 유방이 방사선에 최소한으로 노출되게 하면서 최대한 정확하게 촬영될 수 있도록 방사선사를 포함한 의료진이 쉽고 완벽하게 교육 및 실습할 수 있게 구성된 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀에 관한 것이다.

Description

방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀{Breast Phantom for breast radiographic mammography education and practic}

본 발명은 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엑스레이 장치를 이용하여 유방암을 검사할 때 원추 형상의 유방을 최대한 얇게 납작한 상태로 유지되도록 압박하되, 의료진마다 균일한 압박 두께를 유지할 수 있도록 숙련가능하게 하여 유방이 방사선에 최소한으로 노출되게 함으로써 방사선 피폭을 방지하고, 촬영영상은 더욱 선명하게 유지시켜 병변 판독의 정확성을 높일 수 있도록 방사선사를 포함한 의료진이 쉽고 완벽하게 교육 및 실습할 수 있게 구성된 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀에 관한 것이다.

최근 유방암이 우리나라 여성에게 발병하는 암 1위를 차지하고 있다.

이는 서구화된 식습관과 비만, 출산율 및 수유의 감소, 조기 초경과 폐경기 지연, 스트레스의 증가, 각종 공해에 노출 등의 현상으로 인하여 발병률이 점차 증가하고 있는 추세이다.

그리고, 유방암은 한국 여성의 경우에 40대에 발명 확률이 높고, 정기검진에 대한 관심 부족으로 발경 당시 3기 이상 진행된 경우도 많다.

통상, 유방은 유방을 둘러싼 피부와 피하지방, 그리고 유방조직(유엽, 유관)으로 구성되어 있다.

아울러, 유방 하부에는 가슴근육(대흉근)이 위치하여 늑골을 감싸고 있으며, 흉벽을 이루고, 유엽은 15-20개가 있으며, 각 유엽은 직접 모유를 만드는 여러 개의 소엽으로 이루어지고, 소엽에서 만들어진 모유는 유관을 통해 유두로 배출되게 된다.

이러한 유방의 해부학적 구조에서 유방암의 80% 정도가 유관의 세포에서 생기므로 유관은 매우 중요한 부분이며, 5-10% 정도는 소엽에서 발생되고 있고, 대부분의 유방조직이 상부 외측에 위치하고 있기 때문에 유방암은 유방의 상부 외측에서 가장 많이 발생하며, 상대적으로 유방의 하부 내측은 유방조직이 가장 적어 유방암 발생빈도가 낮은 것으로 알려져 있다.

이와 같은 여러가지 상황으로 인해 최근에는 유방암을 조기에 발견하기 위한 자가 진단법을 홍보 및 보급하고 있으며, 정밀진단을 위하여 초음파 검사기, CT 또는 MRI 등 다양한 진단장치를 활용하고 있으며, 정기검진시에는 상호보완적인 검사를 위해 초음파 검사와 엑스레이 검사를 동시에 진행하는 것을 권장하고 있다.

그런데, 엑스레이 검사는 검사자의 유방을 상하방향 및 내외사방향으로 압박하여 촬영하게 되는데 정확한 위치를 잡아주지 못하면 검사결과에 오류가 생기는 문제점이 발생된다.

더구나, 엑스레이 촬영시 방사선에 최소로 노출되게 하기 위해서는 피촬영 대상인 유방을 납작하게 편상태로 유지시켜야 하는데, 이에 대한 숙련이 되어 있지 않으면 쉽고 빠르게 유지시킬 수 없어 숙련도를 높일 수 있는 유방과 최대한 유사한 구조의 실습용 모형의 필요성이 지속적으로 요구되고 있다.

다시 설명하자면, 유방은 원추형상을 갖기 때문에 두께가 매우 두껍다. 때문에, 이를 그대로 둔 채 상하방향으로 엑스레이 촬영을 하게 되면 투과율이 떨어져 영상화질이 매우 나빠 정확한 판독이 어렵게 된다.

때문에, 선명한 화질을 얻기 위해서는 방사선량을 높여 투사해야 하는데, 그렇게 되면 방사선량의 증가로 인해 방사선 피폭의 우려가 높고, 이것은 오히려 건강을 해치게 된다.

따라서, 방사선량을 줄이면서도 화질을 좋게 할 수 있는 방법이 요구되며, 그 일환으로 유방을 납작하게, 즉 두께가 얇아지도록 압박하여 촬영해야 한다.

하지만, 방사선사마다 압박 정도가 달라 이를 최적상태로 압박하는 것이 불균일하므로 이를 균일하게 유지시킬 수 있는 실습용 유방 팬텀이 필요하다.

등록특허 제10-1016746호, 전자파를 이용한 유방암 진단장비 검사용 유방팬텀 등록특허 제10-1026833호, 전자파를 이용한 유방암 진단장비용 유방팬텀 제조방법 공개특허 제10-2014-0004435호, 마이크로웨이브 이미징 유방 팬텀, 이를 이용하여 유방암 진단 장치의 신뢰성을 검사하는 방법 및 이를 포함하는 유방암 진단 장치

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 엑스레이 장치를 이용하여 유방암을 검사할 때 유방이 방사선에 최소한으로 노출되게 하면서 최대한 정확하게 촬영될 수 있도록 방사선사를 포함한 의료진이 쉽고 완벽하게 교육 및 실습할 수 있게 구성된 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀에 있어서; 팬텀 본체; 상기 팬텀본체의 내부에 형성되고, 유방의 뒤쪽을 채워 유방이 탄력을 가진 채 유방 형상을 유지할 수 있도록 하는 지방조직; 상기 팬텀본체의 내부에 형성되고, 모유를 만드는 여러개의 소엽으로 이루어진유엽과, 모유를 유두로 배출하는 통로인 유관 형태를 갖는 유선조직; 상기 유선조직의 후방에 위치하며, 압박에 의한 직경 변화가 가능하도록 형성되는 볼 형태의 구 조직; 및 상기 팬텀본체의 후면에 형성되고, 유방이 마련된 가슴 형태를 잡아 주는 대흉근조직;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀을 제공한다.

이때, 상기 구 조직은 팬텀본체의 상기 유두를 기준으로 좌우 대칭되게 유방 안쪽에 위치되게 총 2개 설치되거나 혹은 유두 하부 및 그 좌우측에 각각 하나씩 총 3개 설치되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 팬텀본체는 실리콘 재질로 이루어지는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 구 조직은 외표면에 색상이 칠해지거나 혹은 외표면중 적도 부근만 색상이 칠해진 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 팬텀본체 내부 조직에는 조영제가 투입된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 정확한 검사가 이루어지도록 실전과 동일하게 교육 및 실습할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 원형의 구에 해당하는 볼을 형성하고 볼의 직경 변화를 측정하여 압박정도에 따른 검사가 정확하게 진행되고 있는지 확인할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 유방 모형인 팬텀을 이용하여 특히, 방사선사의 최소 방사선량으로 정확한 촬영이 가능하도록 유방을 촬영 적합상태로 유지시키는 숙련도를 높일 수 있다.

넷째, 정확한 촬영자세 여부를 촬영된 방사선 영상을 통해 각 조직의 조영제 표현으로 확인가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀의 예시적인 외형도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀의 예시적인 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀의 예시적인 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀의 예시적인 측면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

유방은 개개인마다 다른 고유의 조직과 형태를 가지고 있어 방사선사의 기술에 따라 영상 차이가 심하고, 질환의 발견에 영향을 미친다.

예컨대, 지방이 많은 유방의 경우는 엑스선 흡수율이 달라 조직 내에서 어느 정도 대조도를 갖지만, 사춘기 때 유방이나 임신 경험이 없는 단단한 유방의 경우는 거의 전체적으로 섬유 선 조직으로 구성되어 있어 사실상 대조도가 낮은 영상을 얻을 수 밖에 없다. 또한, 젊은 여성, 즉 섬유 선 조직이 많은 유방은 적절한 대조도를 나타내는데 어려움이 있고, 섬유선 조직이 후방부까지 연결된 환자의 경우는 충분히 유방을 당겨 조직 전체가 균등한 두께로 압박되어야 한다. 뿐만 아니라, 출산과 노화로 지방화가 진행되고 있는 유방에서도 섬유조직이 산재되어 분포할 수 있는데 이때 산재되어 있는 유방조직을 충분히 포함시키기 위해서는 특별한 압박 방법과 기술 숙련이 요구된다.

이와 같은 이유로, 방사선사는 유방촬영의 기본을 확실히 습득한 후 유방촬영술 고유의 문제점과 환자의 개별성을 고려한 기술을 발전시키고 연구해야 하며, 그 일환으로 최소한의 방사선량을 이용하여 최적화되고 정확한 유방 촬영이 가능하도록 그에 적합한 촬영기술을 습득하도록 부단한 유방 압박(납작화)에 대한 숙련이 필요하다.

다시 말해, 방사선사마다 숙련도가 달라 납작하게 압박하는 정도가 차이가 남으로 인해 정확한 방사선 촬영 결과를 얻을 수 없는 경우가 생기므로 이의 정확도를 높이기 위한 표준 숙련도 훈련, 즉 훈련시 압박 정도에 따른 촬영정확도를 실시간 체크하고 확인할 수 있는 실습 모형인 유방팬텀이 요구되는 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 팬텀본체(100)를 포함한다.

이때, 상기 팬텀본체(100)는 가슴 피부와 비슷하게 구성하여 최대한 실습효과를 높이도록 구성되어야 한다.

또한, 상기 팬텀본체(100)는 탄성복귀가 가능토록 하여 수회 반복하여 실습하더라도 변형이 적어야 하며, 엑스레이 촬영이 가능해야 한다.

때문에, 상기 팬텀본체(100)는 실리콘 재질로 성형됨이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 팬텀본체(100)는 원추 모양의 유방 형상을 갖추며, 유방에는 유두(110)가 형성된다.

그리고, 상기 팬텀본체(100)의 내부에는 지방조직(200)이 형성된다.

상기 지방조직(200)은 유방의 뒤쪽을 채워 유방이 탄력을 가진 채 유방 형상을 유지할 수 있도록 구성되며, 상기 팬텀본체(100)와 동일 혹은 다른 재질로 구성될 수 있고, 탄력을 갖는 재질이 될 수 있으며, 엑스레이 촬영이 가능해야 한다.

또한, 상기 팬텀본체(100)의 내부에는 지방조직(200)과 별개로 유엽(310)과 유관(320)으로 이루어진 유선조직(300)이 형성된다.

이 경우, 상기 유선조직(300)도 상기 지방조직(200)과 구별될 수 있도록 다른 재질로 형성될 수 있으나, 이또한 탄성을 가져야 하고 엑스레이 촬영이 가능해야 한다.

물론, 경우에 따라서는 실리콘 재질로 동일하게 하되 실리콘 양을 조절하여 탄성정도를 서로 다르게 구현할 수도 있다.

여기에서, 유엽(310)은 직접 모유를 만드는 여러개의 소엽으로 이루어진 15-20개의 조직이지만, 본 발명에서는 그와 유사하게 형상만 유지시키는 형태로 성형된다.

그리고, 유관(320)은 유엽(310)에서 만들어진 모유를 유두(110)로 배출하는 통로로서 본 발명에서는 그 형상성만 유지하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 유선조직(300)의 후방에 위치하며, 상기 유두(110)를 기준으로 좌우 대칭되게 내장되는 볼 형태의 구 조직(400)이 형성된다.

이것은 바람직한 형태에 대한 설명이며, 상기 구 조직(400)은 유두(110)의 하부, 그리고 이를 기준으로 좌,우측에 각각 하나씩 총 3개 설치될 수도 있고, 그 이상 설치될 수도 있다.

가장 바람직한 예는 3개 설치되는 경우이며, 필요한 경우 위 설명처럼 2개만 설치될 수도 있다.

뿐만 아니라, 구 조직(400)을 이루는 볼은 일직선상으로 설치될 수도 있고, 일직선이 아니 처진 곡선상으로 설치될 수도 있다. 즉, 설치 형태나 방식은 특별히 제한되지 않으며 얼마든지 자유롭게 변형할 수 있다.

상기 구 조직(400)은 일정 구경을 갖는 볼 형태로서, 외부에서 압력이 가해지면 찌그러지면서 구경이 가변되는 수단이다.

즉, 유방을 압박함에 따라 찌그러지면서 구경이 커져 구경 변화를 일으키기 때문에 그 변화되는 구경의 크기를 체크할 수 있도록 구성할 수 있다.

이때, 구경의 변화되는 크기 체크는 육안으로 할 수도 있고, 또는 엑스레이 촬영을 통해 확인이 가능하기 때문에 압박 정도에 따른 구경 변화와, 그때의 엑스레이 촬영 정확도 등을 연계시켜 이를 통계치로 구성하고, 테이블화시키면 실습 방사선사들이 표준 압박 정도를 가늠하기 쉽고, 표준에 맞게 유방 압박 숙련도를 유지시킬 수 있게 된다.

이 경우, 상기 구 조직(400)에 내부 압력 변화를 체크할 수 있는 압력검출소자(미도시)를 내장하고, 그 신호를 유,무선으로 받을 수 있게 컨트롤러를 구성하면 구경 변화 외에도 구 조직(400)의 압력 변화에 따른 압박 정도를 더 정확하게 표준화시킬 수도 있다.

물론, 구경변화와 압력변화 2가지 정보를 함께 추출하여 사용하면 더욱 더 정확한 정보 확인과 표준화가 가능하게 될 것이다.

이에 더하여, 본 발명에서는 상기 구 조직(400)의 변형 여부를 더욱 더 정확하게 촬영하여 체크할 수 있도록 조영제를 투입할 수도 있고, 혹은 상기 구 조직(400) 자체에 색상을 넣어 표시할 수도 있다. 이 경우, 조영제의 투입은 구 조직(400)에 한정되지 않고, 대흉근, 유소엽 등과 같이 팬텀본체 내부의 모든 조직에 투입할 수도 있다.

특히, 구 조직(400)의 내부는 탄성변형 가능한 범위내에서 채워질 수도 있고, 비워 질 수도 있으며, 색상이 전체 외표면에 칠해질 수도 있고, 혹은 적도 부분만 둘레방향으로 일정폭으로 칠해질 수도 있다. 이것은 눌렸을 때 구경 변화를 인식할 수 있을 정도면 족하기 때문이다.

그러면, 구 조직(400)의 변형 여부와 변형되는 구경 가변 정도를 더욱 정확하게 계측할 수 있게 된다.

여기에서, 유방의 압박은 엑스레이 촬영 영상의 질에 매우 중요한 영향을 미치는데, 유방은 본질적으로 원추 형상이며 흉벽측의 유방과 유두까지의 두께가 매우 다양하므로 이러한 해부학적 모양 때문에 필름 상에서 같은 농도를 나타내기 위해서는 압박을 통해 유방의 두께를 균등하게 유지하는 것이 매우 중요하다.

때문에, 환자가 인내할 수 있는 고통의 한계치를 감안하여 빠른 속도로 최대치까지 정확하고 균일한 두께로 압박할 수 있도록 실습하여 숙련된 방사선사가 되기 위해서는 상술한 표준화, 혹은 테이블화 자료에 근거한 부단한 실습이 필요하다.

특히, 이와 같은 압박에 따른 유방의 두께 감소 및 균일두께 유지는 유방에 조사되는 방사선량을 줄여 주기 때문에 방사선 피폭의 우려를 해소시킬 수 있다.

그리고, 상기 팬텀본체(100)의 후면에는 가슴근육에 해당하는 대흉근조직(500)이 형성되어 인체의 유방과 거의 비슷한 유방 팬텀을 구현하게 된다.

이때, 상기 대흉근조직(500)도 실리콘 재질로 구현될 수 있으며, 유방을 유지시키는 기본적인 조직이다.

한편, 본 발명에 따른 유방 팬텀은 팬텀본체(100)에 내장되는 유선조직(300)과 대흉근조직(500)은 3D 프린팅을 통해 미리 제작한다. 이 경우, 유방 외형도 3D 프린팅하여 구성할 수 있음은 물론이다. 아울러 3D 프린팅할 경우에 조영제와 프링팅 재료를 혼합하여 출력할 수도 있다.

그런 다음, 몰드에 넣고, 구 조직(400)을 정확한 위치에 배열한 상태에서 성형용 수지(예. 실리콘수지)를 채워 넣어 성형함으로써 유방 팬텀을 만들 수 있게 된다.

이 경우, 상기 구 조직(400)을 구성하는 볼의 구경은 1cm 내외가 바람직하며, 내부가 비어 있는 구 형상이어서 외력을 받았을 때 구경이 가변되면서 외형이 변형될 수 있는 탄력볼이어야 한다.

또한, 3D 프린팅은 정확한 형상과 수치정보에 따라 입체 형상을 출력하는 것이므로 유방에 형성되는 기본조직들인 유선조직(300)과 대흉근조직(500)을 거의 실물과 대동소이하게 구현할 수 있다.

뿐만 아니라, 앞서 설명하였던 조영제 등은 엑스레이 촬영시 더욱 선명하게 보일 수 있도록 하여 인식도를 높이기 위한 것이다.

이러한 구성으로 이루어지는 유방 팬텀을 이용한 엑스레이 촬영에 따른 실습과정은 검사자의 유방 촬영 방법과 동일하게 이루어질 수 있다.

예컨대, 유방팬텀을 이용한 검사방법은 압박기구에 유방팬텀을 위치시키고 의료진이 정확한 검사를 위해 유방을 잡아당겨 위치를 잡아준 후 압박기구가 유방을 압박하는 방식으로 이루어지는 것이다.

이때, 교육 및 실습중인 의료진은 검사 전의 원형의 구 조직(400)의 직경을 체크하고, 검사시 압박에 의해 변화된 원형의 구 조직(400)의 직경을 체크하여 검사가 정확하게 이루어졌는지 확인할 수 있다.

이에 따라, 정확한 검사가 이루어지도록 실전과 동일하게 교육 및 실습할 수 있는 효과가 있고, 원형의 구에 해당하는 볼을 형성하고 볼의 직경 변화를 측정하여 압박정도에 따른 검사가 정확하게 진행되고 있는지 확인할 수 있는 효과가 있다.

덧붙여, 본 발명에 따른 유방 팬텀은 기본적으로 엑스레이를 상하방향으로 촬영하는 실습용일 뿐만 아니라, 내외사방향으로도 촬영가능한 것임은 물론이다.

100: 팬텀본체
200: 지방조직
300: 유선조직
400: 구 조직
500: 대흉근조직

Claims (5)

1. 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀에 있어서;
   팬텀 본체;
   상기 팬텀본체의 내부에 형성되고, 유방의 뒤쪽을 채워 유방이 탄력을 가진 채 유방 형상을 유지할 수 있도록 하는 지방조직;
   상기 팬텀본체의 내부에 형성되고, 모유를 만드는 여러개의 소엽으로 이루어진유엽과, 모유를 유두로 배출하는 통로인 유관 형태를 갖는 유선조직;
   상기 유선조직의 후방에 위치하며, 외부 압력에 의해 가변되는 볼 형태의 구 조직; 및
   상기 팬텀본체의 후면에 형성되고, 유방이 마련된 가슴 형태를 잡아 주는 대흉근조직;을 포함하고,
   엑스레이 장치를 이용한 유방촬영 교육 및 실습 시 유방의 압박에 의한 상기 구 조직의 직경의 변화를 체크하여 압박 정도를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 구 조직은 팬텀본체의 상기 유두를 기준으로 좌우 대칭되게 유방 안쪽에 위치되게 총 2개 설치되거나 혹은 유두 하부 및 그 좌우측에 각각 하나씩 총 3개 설치되는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 팬텀본체는 실리콘 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 구 조직은 외표면에 색상이 칠해지거나 혹은 외표면중 적도 부근만 색상이 칠해진 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 팬텀본체 내부 조직에는 조영제가 투입된 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 유방촬영 교육 및 실습용 유방팬텀.
   

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