KR102277854B1 - 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치 - Google Patents

발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치에 관한 것으로, 몸체부, 엑스선 발생부, 디텍터를 구비하는 거치부, 압착부 및 제어부를 포함하는 유방 영상 촬영장치에 있어서, 상기 거치부는, 탄소계열의 소재가 구비되는 탄소소재부 및 상기 탄소소재부로 열을 발생시키는 발열부를 포함하는 탄소발열체를 구비하여 거치된 유방으로 열을 발생시킬 수 있다.

Description

발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치{Breast Imaging Device with Fever Function}
본 발명은 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환자의 유방을 거치 후 엑스선 촬영할 때에, 거치된 유방의 온도를 따뜻하게 유지시키면서 촬영할 수 있도록 하는 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치에 관한 것이다.
일반적으로, 엑스선 촬영 장치는 엑스선을 발산하여 검사 대상의 내부 투과 영상을 얻는 기기로, 외관상으로 확인할 수 없는 대상의 내부를 관찰할 수 있어 상해 또는 질병 등의 진단에 자주 이용되곤 한다.
이러한 엑스선 촬영 장치 중, 유방 영상 촬영장치는 엑스선을 이용하여 여성의 유방을 촬영하는 것으로, 의사는 이 장치를 통해 유방암 발생 여부를 진단할 수 있으며, 유방 영상 촬영장치의 일례로서 한국공개특허 제10-2016-0091958호 '유방촬영 기기' 등이 있다.
종래의 유방 영상 촬영장치는 엑스선 투과율을 높이고, 부가적인 기능들에 대한 개선하려는 노력들이 많이 이루어지고 있으나, 환자들의 신체를 접촉하는 부위에 대한 개선은 미미하여 환자들의 많은 불만이 발생되고 있다.
이는, 유방 영상 촬영장치는 여성의 신체부위 중 민감한 부위인 유방을 접촉하여 촬영하기 때문에 보다 열에 대해 민감할 수 밖에 없는데, 동절기와 같은 추운 날씨에 촬영 시에는 차가운 온도로 인해 민감함이 더욱 더해지고, 특히 영상의 질을 개선하고 피폭 선량을 감소시키기 위해서는 유방에 대한 압박이 필요한데, 이때 차가운 상태로 압박이 이루어지기 때문으로 많은 여성들이 고통은 물론 불쾌함을 넘어 수치심까지 느끼고 있는 실정이다.
이를 개선하기 위해, 일부 유방 영상 촬영장치는 금속 재질로 이루어진 히트파이프 등을 구비하여 이를 개선코자 하였으나, 금속의 구비는 종래의 유방 영상 촬영장치의 엑스선의 투과율을 낮추므로, 영상의 화질이 저하되는 문제가 발생하였으며 더불어 방사선 피폭량도 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로, 촬영 부위인 유방을 따뜻하게 하면서도, 엑스선 투과율의 저하와 방사선 피폭량의 증가를 방지하는 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 몸체부, 엑스선 발생부, 디텍터를 구비하는 거치부, 압착부 및 제어부를 포함하는 유방 영상 촬영장치에 있어서, 상기 거치부는, 탄소계열의 소재가 구비되는 탄소소재부 및 상기 탄소소재부로 열을 발생시키는 발열부를 포함하는 탄소발열체를 구비하여 거치된 유방으로 열을 발생시킬 수 있다.
여기서, 상기 탄소계열의 소재는, 탄소섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 중 하나를 포함하여 이루어진 섬유재, 필름재 또는 복합재일 수 있다.
또한, 상기 유방 영상 촬영장치는, 상기 본체부 내부에 권취부를 구비하는 살균부를 더 포함하며, 상기 권취부는, 상기 탄소발열체와 연결되어 탄소발열체를 살균부 내부로 당길 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 유방 영상 촬영장치는, 좌/우측면에 상/하측으로 회동하는 회동부재가 구비되며, 상기 탄소발열체가 장착되는 발열체 장착부를 더 포함하고, 상기 회동부재는, 상측으로 회동하였을 경우에는 발열체 장착부에 고정되며, 하측으로 회동하였을 경우에는 거치부 측면에 마련된 고정부에 결속되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 거치부는, 상기 몸체부 내부까지 연장되는 컨베이어형으로 형성되되, 상기 탄소발열체는 상기 컨베이어형의 거치부를 두르도록 구비되어 몸체부 내부와 외부를 순환하도록 형성되며, 상기 몸체부 내부에는 상기 몸체부 내부에 위치된 탄소발열체와 대향되도록 배치되는 살균부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 거치부 및 압착부는, 각각 측방으로 길이를 형성하는 회전축을 축심으로 회전되는 2차 가압부재를 구비하며, 상기 탄소발열체는 상기 2차 가압부재의 가압면에 마련될 수 있다.
또한, 상기 2차 가압부재는, 상기 회전축이 관통하는 제1 직선부; 상기 제1 직선부에서 하향 경사지도록 연장되는 경사부; 상기 경사부에서 수평으로 연장되는 제2 직선부 및 상기 제2 직선부에서 상향 라운드지는 라운드부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 거치부는, 상기 디텍터 상단으로 상기 발열부를 마련하며, 상기 탄소소재부는 상기 발열부 상단으로 공기층을 마련하도록 상기 발열부 상측으로 이격되도록 형성되되, 상기 공기층은 일측으로 공기조절부와 연결될 수 있다.
또한, 상기 거치부는, 상기 공기층과 탄소소재부 사이에 일정 간격의 격자 또는 홀 배열을 형성하는 배열판을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 여성의 민감한 신체부위인 유방의 접촉부분에 열을 발생시킴으로써, 유방검사의 특수성으로 인한 유방의 압박 시 고통을 줄이고 민망함과 수치감을 줄여 보다 편안한 상태로 진단받을 수 있도록 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 엑스선 투과율을 높여 영상 화질을 개선하면서도 방사선 피폭량은 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 유방에 접촉하여 발열하는 발열체를 탈부착이 용이하거나 살균할 수 있도록 구성되어, 보다 깨끗하고 안전한 검사가 진행되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 유방으로 전달되는 열에 의해 유방이 화상을 입는 것을 방지할 수 있으며, 환자에 맞춘 온도로 조절이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 유방 영상 촬영장치의 엑스선 발생부 상세도이다.
도 3은 도 1의 유방 영상 촬영장치의 거치부 정단면도이다.
도 4는 일 살균 형태를 형성한 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 측단면도이다.
도 5의 (a)는 발열체 장착부가 구비된 거치부의 사시도이며, (b) 및 (c)는 (a)의 발열체 장착부를 통한 탄소발열체의 탈부착 예시도이다.
도 6은 다른 살균 형태를 형성한 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 측단면도이다.
도 7은 제2 가압부재를 마련한 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 사시도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 도 7의 제2 가압부재의 작동 예시도이다.
도 9는 공기층이 마련된 거치부를 구비하는 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 정면도이다.
도 10의 (a) 및 (b)는 차단막을 구비한 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 작동 예시도이다.
도 11의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소발열체 적용 전의 입사 표면 선량(ESE)을 측정한 측정값이며, (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소발열체 적용 후의 입사 표면 선량(ESE)을 측정한 측정값이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 사시도이며, 도 2는 도 1의 유방 영상 촬영장치의 엑스선 발생부 상세도이고, 도 3은 도 1의 유방 영상 촬영장치의 거치부 정단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 몸체부(10), 엑스선 발생부(20), 거치부(30), 압착부(40) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 몸체부(10)는 본 발명의 유방 영상 촬영장치를 구성하는 베이스 구성으로서, 형상은 한정되지 않고, 다른 구성들을 지지하도록 형성되되 내부에는 장치의 구성을 위한 전선과 제어기판 등이 내재될 공간을 마련하며, 고정 설치되거나 이동이 가능하도록 형성될 수 있다.
몸체부(10)의 이동을 위해, 몸체부(10)는 하단에 이동을 위한 바퀴 등이 구비될 수 있으며, 바퀴에는 고정을 위한 스토퍼(미도시)가 구비될 수도 있다. 여기서, 스토퍼(미도시)는 자동차 바퀴의 일측을 가압하여 고정시키는 브레이크 캘리퍼와 같은 형태로 형성될 수 있다. 즉, 스토퍼(미도시)는 바퀴에 연결되어, 바퀴의 측면을 가압하여 이동을 고정할 수도 있다.
엑스선 발생부(20)는 몸체부(10)의 정면 상측에 구비될 수 있다. 또한, 엑스선 발생부(20)는 엑스선을 발생시키기 위해 필라멘트(22) 및 타겟터(24)를 포함할 수 있다.
필라멘트(22)는 전자를 발생시키며, 타겟터(24)는 필라멘트(22)로부터 방출된 전자가 충돌하도록 하여 엑스선으로 변환시킨 후 하방으로 유도하도록 할 수 있다. 이를 위해, 타겟터(24)는 전단이 경사지게 형성되어 직선으로 입사하는 전자를 충돌시키면서 변환된 엑스선을 수직 하방으로 반사하는 각도를 형성할 수 있다.
거치부(30)는 유방이 거치되는 면체로서 엑스선 발생부(20)의 하측으로 대향되도록 몸체부(10)에 설치되며, 내부에는 디텍터(34)를 구비하여 엑스선 발생부(20)로부터 발생되는 엑스선을 기록할 수 있다. 즉, 엑스선 발생부(20)로부터 엑스선이 조사되면 거치된 유방을 거쳐 거치부(30) 내부의 디텍터로 엑스선이 전이되어 유방의 내부가 검출될 수 있는 것이다.
여기서, 본 발명은 거치부(30)에 탄소발열체(36)를 구비하여 거치된 유방으로 발열할 수 있는 특징이 있는데, 이에 관한 자세한 설명은 유방 영상 촬영장치의 구성들의 개략적인 설명들이 끝난 후에 구체적으로 후술하기로 한다.
압착부(40)는 엑스선 발생부(20)와 거치부(30) 사이로 설치되어 승하강되도록 형성될 수 있다. 이러한 압착부(40)는 거치부(30)에 거치된 유방을 압착하여 고정되도록 할 수 있는데, 압착부(40)와 거치부(30)에 의해 상하측이 압착되는 유방의 움직임은 제한되어 영상의 질은 개선될 수 있으며, 특히 저선량의 엑스선만 발산하여도 정확한 영상을 나타낼 수 있어 피폭선량을 감소시킬 수 있다.
제어부(미도시)는 몸체부(10)와 일원화되거나 이원화되는 것이 모두 가능할 수 있다. 또한, 제어부(미도시)는 몸체부(10)와 전기적으로 연결되어 유선 통신하거나, 통신모듈(미도시) 등을 구비하여 무선 통신할 수 있다.
이를 통해, 방사선사는 제어부(미도시)를 조작하여 엑스선 발생부(20), 거치부(30), 압착부(40) 등을 제어할 수 있으며, 무선 통신이 가능하도록 형성될 경우에는 모바일 폰 등의 외부 단말과 연동되어 원격지에서 제어하거나 상태를 확인할 수도 있다.
또한, 제어부(미도시)는 바람직하게는 데이터를 저장할 수 있는 데이터베이스 등을 마련하며, 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있는데, 이를 통해 촬영 데이터를 기록할 수 있고 육안으로 유방 영상 촬영장치의 상태 등을 관찰하면서 제어부(미도시)의 조작이 보다 용이할 수 있다.
이하, 상술한 탄소발열체(36)를 구비하는 거치부(30)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
거치부(30)는 거치부 몸체(32), 디텍터(34) 및 탄소발열체(36)를 포함하여 구성될 수 있다. 거치부 몸체(32)는 내부에 공간을 형성하며, 몸체부(10)에 고정 설치되거나 승하강 되도록 설치될 수 있다. 또한 거치부 몸체(32) 내부에는 디텍터(34) 및 탄소발열체(36)가 구비될 수 있다.
디텍터(34)는 거치부 몸체(32)에 내재되어 엑스선 발생부(20)로부터 조사된 엑스선을 기록할 수 있다. 여기서, 엑스선은 거치부 몸체(32) 상면으로 거치된 유방을 거쳐 오므로, 유방의 내부가 촬영되어 기록될 수 있다.
탄소발열체(36)는 디텍터(34) 상측으로 위치하도록 거치부 몸체(32)에 구비될 수 있으며, 바람직하게는 거치부 몸체(32) 상면에 구비될 수 있다. 거치부 몸체(32) 상면에 구비된 탄소발열체(36)는 거치된 유방으로 발열할 수가 있다.
이를 위해, 탄소발열체(36)는 탄소계열의 소재가 구비되는 탄소소재부(36a) 및 열을 발생시켜 탄소소재부(36a)로 열을 전달하는 발열부(36b)를 포함할 수 있다. 여기서, 탄소계열의 소재는 탄소 섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 중 하나를 포함하여 이루어진 섬유재, 필름재 또는 복합재일 수 있다.
이러한, 탄소 섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 중 하나를 포함하여 이루어진 섬유재, 필름재 또는 복합재는 열 전도성과 엑스선 투과성이 뛰어나면서도, 탄성과 강도가 좋고, 인체에 무해한 특징이 있어, 발열부(36b)의 열을 거치된 환자의 유방으로 용이하게 전도하면서도 엑스선 발생부(20)로부터 조사되는 엑스선이 방해를 받지 않고 디텍터(34)로 전달될 수 있도록 하며, 나아가 탄성력으로 인해 보다 편안한 거치가 가능할 수 있다.
또한, 엑스선 발생부(20)의 타겟터(24)로부터 발생되는 엑스선이 산란을 일으켜 엑스선 촬영 영상의 화질일 흐리게 나타날 수도 있는데, 상기의 탄소 섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 중 하나를 포함하여 이루어진 섬유재, 필름재 또는 복합재는 이러한 산란을 잡아주는 필터 역할을 하여 영상의 선명도를 높일 수 있으므로, 저선량의 엑스선만 발산하여도 좋은 영상 품질을 낼 수 있어 엑스선 피폭량을 줄일 수 있는 장점도 나타낼 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 유방 검사를 받는 환자가 안전하게 검사를 받을 수 있도록 하면서도, 거치된 유방으로 발열이 가능하여 유방의 압박으로 인한 고통을 줄일 수 있고, 민망함과 수치감을 줄여 보다 편안한 상태로 진단을 받을 수 있도록 할 수 있다.
여기서, 상기의 탄소 섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 중 하나를 포함하여 이루어진 섬유재, 필름재 또는 복합재는 난연실리콘이 피복될 수 있으며, 카본블랙이 함침될 수도 있다.
난연실리콘은 300℃의 온도까지 열을 견딜 수 있어 발열부(36b)에 의해 탄소소재부(36a)가 너무 높은 온도를 형성하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 카본블랙은 열 효율을 높이기 위하여 함침되는 것으로, 탄소섬유는 하기 [수학식 1]에 의해 계산된 <그래프 1>과 같이 탄소함유량이 많을수록 탄소간의 접촉이 많아짐으로 전기전도도(고온부위의 열을 저온으로 용이하게 전도하는 특성)가 높아지는 특징이 있어 탄소분말인 카본블랙을 함침시킴으로서 열을 고루 분배시킬 수 있으며 열 효율을 높일 수 있는 것이다.
[수학식 1]
Figure 112019091194266-pat00001
(S(cm)=단자간의 거리, T(cm)=시편의 두께, W(cm)=시편의 폭, R(Ω)=전기저항)
Figure 112019091194266-pat00002
<그래프 1> 탄소함량에 따른 전기전도도
또한, 거치부 몸체(32) 상면에 구비되는 탄소발열체(36)는 탈부착이 가능하도록 형성될 수도 있다. 여기서, 탄소발열체(36)는 탄소소재부(36a)와 발열부(36b)가 일원화되거나 이원화되는 것이 모두 가능할 수 있는데, 이원화될 시에는 탄소소재부(36a)만 탈부착 가능하거나 발열부(36b)까지 탈부착 가능한 것이 모두 가능할 수 있다.
이는, 발열을 담당하는 발열부(36b)의 유지보수를 용이하게 하도록 하면서도 유방이 직접적으로 접촉되는 탄소소재부(36a)의 교체나 청소가 쉬울 수 있어 환자에게 보다 깨끗하고 안락한 환경을 제공할 수 있는 이점을 지닌다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 몸체부(10) 내부에 권취부(62)를 구비하는 살균부(60)를 더 포함할 수 있다. 이는 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 일 살균 형태를 형성한 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 측단면도이다.
도 4를 참조하면, 권취부(62)는 탄소발열체(36)와 연결되어 탄소발열체(36)를 살균부(60) 내부로 당길 수 있도록 형성될 수 있다.
여기서, 권취부(62)는 탄소발열체(36)의 탄소소재부(36a)와 발열부(36b)가 이원화되도록 형성될 시에는 탄소소재부(36a)와 연결되어 탄소소재부(36a)를 평평한 상태로 당기도록 형성될 수 있고, 탄소소재부(36a)와 발열부(36b)가 일원화될 시에는 탄소발열체(36)를 평평한 상태로 당기도록 형성될 수 있다.
이를 위해, 권취부(62)는 권취가 용이한 권취필름(65)을 구비하여 탄소소재부(36a) 또는 탄소발열체(36)와 연결될 수 있고, 권취필름(65)만 권취롤러(66)에 권취되도록 할 수 있다.
또한, 권취부(62)는 수동 또는 자동으로 권취하도록 형성되는 것이 모두 가능하며, 수동 권취로 형성될 경우 권취롤러(66)를 관통하여 권취롤러(66)와 결합되는 관통축(미도시)이 몸체부(10) 측면까지 돌출되어 관통축(미도시)을 회전시키도록 형성될 수 있고, 자동 권취로 형성될 경우는 도 4와 같이 권취롤러(66)에 구동모터(67)가 장착될 수 있다.
이로 인해, 권취부(62)의 권취 동작이 실행되면 탄소발열체(36) 또는 탄소소재부(36a)는 거치부(30) 상면에 펼쳐진 상태로 살균부(60) 내부로 인입되며, 살균부(60)에서 탄소발열체(36) 또는 탄소소재부(36a)의 전면(全面)에 대해 살균을 수행할 수 있다.
여기서, 살균부(60)는 살균장치를 어느 특정한 것에 한정하여 구비하지는 않으나 예로써, UV램프 또는 플라즈마 발생장치일 수 있다.
플라즈마 발생장치는, 플라즈마 방전 시 U.V, Ozone, H2O2 및 OH레디칼과 같은 활성 산소종이 방출시킬 수 있는데, 이러한 활성 산소종이 탄소발열체(36) 또는 탄소소재부(36a)의 산화 작용을 하여 살균 작동을 이루게 된다.
이러한 효과를 나타낼 수 있는 플라즈마 발생장치는 2개의 소정의 간격을 형성하는 전극간의 방전 시에 발생되는 플라즈마에 미량의 물을 공급시킬 수 있으며, 이때 물 분자와 플라즈마의 반응에 의한 화학적 해리에 의해 H+ 및 OH레디칼이 발생될 수 있다.
보다 구체적으로, 하기 화학식 1과 같이 화학적 해리가 진행될 수 있다.
Figure 112019091194266-pat00003
상기 [화학식 1]을 살펴보면 플라즈마 방전 시 물과 반응하여 H2O 분자로부터 OH 레디칼의 생성과정에서, H2O가 플라즈마에 의해 이온화 되어 활성상태에 있는 분자로 분리될 수 있다. 또한, 가분리 및 이온화 되면서 OH레디칼이 생성되는데, 이 과정 중에 H+가 생성되어 pH, 즉 수소이온농도를 감소시킬 수 있다. 이때, 수소이온농도가 5이하이거나 10이상일 경우 세균의 사멸처리가 가능하므로 플라즈마에 의해 생성된 H+로 인해 수소이온농도를 낮춰 균을 소독할 수 있다.
이를 통해 살균부(60)내에서 활성산소종이 공기를 따라 유동하며 권취부(62)를 통해 당겨져 적재된 탄소발열체(36) 또는 탄소소재부(36a)의 표면에 침투하여 살균하는 효과를 나타낼 수 있으며, 살균에 의해 환자는 보다 안전하고 깨끗한 환경하에서 유방검사를 진행할 수 있다.
한편, 살균을 위해 살균부(60)로 당겨진 탄소발열체(36) 또는 탄소소재부(36a)는 거치부(30)에 장착 시에 고정이 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 발열체 장착부(70)를 더 포함할 수 있으며, 이는 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5의 (a)는 발열체 장착부가 구비된 거치부의 사시도이며, (b) 및 (c)는 (a)의 발열체 장착부를 통한 탄소발열체의 탈부착 예시도이다.
도 5를 참조하면, 발열체 장착부(70)는 탄소발열체(36)가 장착되도록 형성될 수 있다. 즉, 탄소발열체(36)가 발열체 장착부(70)에 장착된 채로 살균부(60)로 인입되거나 살균부(60)에서 인출될 수 있다.
또한, 발열체 장착부(70)는 좌측면과 우측면에 상측과 하측으로 회동하는 회동부재(75)가 구비될 수 있다.
여기서, 회동부재(75)는 상측으로 회동하였을 경우에는 발열체 장착부(70)에 고정되며, 하측으로 회동하였을 경우에는 거치부(30) 측면에 결속되도록 형성될 수 있는데, 이를 위해 발열체 장착부(70)와 거치부(30) 각각에는 고정부(이하, 각각 '제1 고정부' 및 '제2 고정부'라 한다)가 마련될 수 있다.
발열체 장착부(70)에 형성되는 제1 고정부(미도시)는 그 형태는 한정되지 아니하며, 일 예로써 결합핀(미도시)이 결합될 수 있는 홈 또는 홀로 형성될 수 있다. 즉, 회동부재(75)는 상측으로 회동한 상태로 결합핀이 관통할 수 있는데, 이러한 결합핀은 홈 또는 홀로 형성된 제1 고정부까지 관통하여 회동부재(75)가 상측으로 회동한 상태로 발열체 장착부(70)에 고정을 이룰 수 있다.
또한, 다른 예로써 제1 고정부(미도시)는 돌기가 인입되어 고정될 수 있는 홈 또는 홀로 형성될 수 있다. 이를 통해, 회동부재(75)에 상기 제1 고정부에 상응하는 돌기를 돌출하도록 형성 후, 돌기를 제1 고정부로 인입시킴으로써 회동부재(75)를 고정할 수가 있다.
또 다른 예로써, 제1 고정부(미도시)는 회동부재(75)의 회전을 위하여 발열체 장착부(70)에 결합되는 회전축(미도시)의 일단면 또는 양단면과 마주하는 위치에 형성되며 회전축의 원주상을 따라 일정간격을 형성하는 삽입홈 또는 삽입홀 등으로 마련될 수도 있다.
이에, 마주하는 회전축의 일단면 또는 양단면에는 회전축의 회전 시 상기 삽입홈 또는 삽입홀을 따라 이동하면서 삽입과 이탈을 반복하는 돌기 또는 볼 형태의 결속구를 형성하여 걸리도록 함으로써, 회동부재(75)가 상측으로 회동하였을 시에 고정이 되도록 할 수 있다.
이외에도 제1 고정부는 상측으로 회동된 상태의 회동부재(75)를 고정할 수 있다면 설명되지 아니한 다른 형태도 모두 포함할 수 있고, 상술한 예시들에만 한정되는 것은 아니다.
거치부(30)에 형성되는 제2 고정부(77)는 환봉 형태로 형성될 수 있다. 환봉 형태의 제2 고정부(77)는 모서리 등이 없어 방사선사가 회동부재(75)를 결속하거나 해제할 시에 위험하지 않으면서도 결속 또는 해제가 용이할 수가 있다.
그러나, 이는 바람직한 형태로서 반드시 한정되는 것은 아니며, 제2 고정부(77)는 회동부재(75)의 형태와 동일하게 형성되어 회동부재(75)가 삽입될 수 있는 홈의 형태로 마련될 수도 있고, 환봉의 형태가 아닌 다각형의 형태로도 형성될 수도 있다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이 손잡이의 형태로도 형성될 수 있다. 즉, 제2 고정부(77)는 회동부재(75)가 하측으로 회동하였을 시에 회동부재(75)를 결속시킬 수 있는 형태이면 모두 포함될 수 있다.
회동부재(75)는 'ㄱ'자 또는 'n'자 형으로 형성될 수 있다. 이는, 제2 고정부(77)에 결속되기 좋은 구조이며, 특히 상측으로 회동하여 제1 고정부(미도시)에 고정되었을 경우에는 손잡이로 활용도 가능한 형태이다.
즉, 'ㄱ'자 또는 'n'자 형으로 형성되는 회동부재(75)는 거치부(30)에 대한 탄소발열체(36)의 고정장치 겸 손잡이로서의 활용이 가능할 수 있다.
한편, 이해를 돕기 위해 상기에서는 도면과 같이 발열체 장착부(70)가 살균부(60)와 연동되는 것을 예시로 설명하였으나, 발열체 장착부(70)는 살균부(60) 없이도 개별적으로 마련될 수 있다.
이는, 탄소발열체(36)를 거치부 몸체(32)에 대해 탈부착이 가능하도록 형성하기 위함으로, 탄소발열체(36)를 발열체 장착부(70)에 장착한 후에 발열체 장착부(70)를 거치부(30)에 결속시키거나, 결속을 해제하도록 사용하여 탄소발열체(36)의 탈부착이 가능할 수 있다.
이로 인해, 탄소발열체(36)는 교환이 용이하고 사용이 불필요할 시에는 따로 보관도 가능하도록 형성되는 이점이 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 도 4를 참조하여 상술한 탄소발열체(36)의 살균 형태 외에도 다른 살균 형태를 형성할 수도 있다. 이는 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 다른 살균 형태를 형성한 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 측단면도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 거치부(30)는 몸체부(10) 내부까지 연장되는 컨베이어형(80)으로 형성될 수 있다. 여기서, 컨베이어형의 거치부(80)는 'ㄱ'자 형태이어도 좋고 'ㅡ'자 형이어도 좋으며, 거치부(80)의 방향을 전환하는 회전롤러(82)가 복수로 마련될 수 있다.
컨베이어형 거치부(80)의 외측면 즉, 거치부(80)의 둘레를 따라서는 탄소발열체(36)가 둘러지도록 구비될 수 있다. 이를 통해, 탄소발열체(36)는 몸체부(10)의 내부와 외부를 순환하도록 형성될 수 있다.
또한, 몸체부(10) 내부에는 몸체부(10) 내부로 위치된 탄소발열체(36)와 대향되도록 배치되는 살균부(84)가 구비될 수 있다. 여기서, 살균부(84)는 도 4를 참조하여 설명한 살균부(60)의 살균형태와 동일할 수 있으며, 이에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같은 살균 형태는 회전롤러(82)를 수동 또는 자동으로 회전시키면서 외부로 노출되는 탄소발열체(36)와 몸체부(10) 내부로 수용되는 탄소발열체(36)의 위치를 조정할 수가 있는데, 이를 통해 내/외부의 탄소발열체(36) 위치를 번갈아가면서 살균할 수 있는 이점을 지닌다.
도 7은 제2 가압부재를 마련한 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 사시도이며, 도 8의 (a) 및 (b)는 도 7의 제2 가압부재의 작동 예시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 유방에 대한 압착력을 더 높이는 동시에 비용을 절약하면서 발열 효과는 동일할 수 있는 2차 가압부재(90)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 2차 가압부재(90)는 상하측으로 대칭되도록 2개가 구비될 수 있으며, 하나는 거치부(30)에 다른 하나는 압착부(40)에 구비될 수 있다. 또한, 각각의 2차 가압부재(90)는 회전축(95)을 축심으로 회전하도록 형성될 수 있다. 즉, 거치부(30) 및 압착부(40)에는 각각 측방으로 길이를 형성하는 회전축(95)이 마련될 수 있으며, 각 회전축(95)에 2차 가압부재(90)가 대칭되도록 결합되어 회전하는 형태일 수 있다.
여기서, 회전축(95)은 자동 및 수동으로 회전하는 것이 모두 가능할 수 있으며, 자동으로 회전될 시에는 모터(미도시)가 함께 결합되고, 수동으로 회전할 시에는 회전축(95)이 압착부(40)와 거치부(30)의 외측으로 돌출되며, 적은 힘으로도 회전축(95)을 회전시킬 수 있도록 파지가 가능한 회전손잡이(96) 등이 회전축(95)의 일단 또는 양단에 결합될 수 있다.
이를 통해, 압착부(40)의 승하강 작동으로 인해 유방을 1차로 압착한 상태에서 회전축(95)의 회전을 조절할 수 있고, 회전축(95)의 회전으로 인해 2차 가압부재(90)가 유방을 더욱 압박하여 유방의 움직임을 최대한으로 제한할 수 있다.
이러한 2차 가압부재(90)는 제1 직선부(91), 경사부(92), 제2 직선부(93) 및 라운드부(94)를 포함할 수 있다.
제1 직선부(91)는 회전축(95)이 관통하는 면상으로 회전축(95)은 제1 직선부(91)의 측면을 관통하여 제1 직선부(91)가 회전하도록 형성될 수 있다. 경사부(92)는 제1 직선부(91)에서 하향 경사지도록 연장될 수 있고, 제2 직선부(93)는 경사부(92)에서 수평으로 연장될 수 있다. 또한, 라운드부(94)는 제2 직선부(93)에서 상향 라운드지도록 형성될 수 있다.
여기서, 제2 직선부(93) 또는 라운드부(94)는 유방과 접촉하는 가압면으로서 탄소발열체(36)는 제2 직선부(93)와 라운드부(94) 중 하나 이상에만 형성이 될 수가 있다. 이는, 거치부(30) 상면 전체를 탄소발열체(36)로 형성하는 것과 대비하여 구비면적을 줄여 비용을 절약할 수 있으면서도 유방과 접촉하는 가압면에 형성되기에 발열 효과는 동일한 장점을 지닌다.
도 9는 공기층이 마련된 거치부를 구비하는 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 정면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 유방으로의 발열이 보다 안전하며, 환자 맞춤형으로 발열하도록 형성될 수 있다.
이를 위해, 먼저 탄소발열체(36)의 발열부(36b)는 디텍터(34) 상단으로 마련되고, 탄소소재부(36a)는 발열부(36b)의 상측으로 이격되도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 탄소소재부(36a)와 발열부(36b) 사이에는 공기가 수용되며 유동할 수 있는 공기층(100)이 형성될 수 있다. 또한, 공기층(100)은 일측이 공기조절부(102)와 연결될 수 있다.
이와 같은 구조에 의해, 발열부(36b)는 탄소소재부(36a)를 직접적으로 가열하는 것이 아닌, 공기층(100)을 통해 열 전도를 이뤄 탄소소재부(36a)가 너무 높은 온도로 올라가 유방이 화상을 입는 것을 방지할 수 있다.
특히, 공기층(100)의 일측에 연결되는 공기조절부(102)를 통해 냉각공기 등을 주입함으로써 공기층(100)의 온도를 조절할 수 있고 이로 인해 환자가 원하는 온도로 맞춤형 온도를 제공할 수 있는 장점을 나타낼 수 있다.
또한, 공기층(100)과 탄소소재부(36a) 사이에는 일정 간격의 격자 또는 홀 배열을 형성하는 배열판(104)을 구비할 수 있다. 이러한 배열판(104)의 격자 또는 홀 배열은, 공기층(100)의 공기가 탄소소재부(36a)와 맞닿도록 통과시켜 대류열을 전달하면서도 유방의 영상 촬영 시에 음영을 형성하여 유방 내부에 형성된 종양의 크기나 위치 등을 정확히 판별할 수 있도록 할 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는, 차단막을 구비한 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 작동 예시도인 도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 몸체부(10) 내부로부터 'П' 자형의 단면을 가지고 정면 방향으로 인출되어, 환자를 가려주는 차단막(110)을 더 포함하여 환자의 수치심 등을 최소화 할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나 발열부(36b)는 전기발열 방식인 열선 등으로 구비될 시에 일정 범위의 온도를 초과하지 않도록 하기 위해 바이메탈(미도시)을 구비할 수도 있다. 바이메탈은 열선 등에 있어 2개의 연결로 사이에 마련되어 접지를 형성할 수 있으며, 일정 온도를 초과시에 휘도록 형성되어 전기전도를 차단함으로써 열 발생을 제어할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위해 하기 실험예를 제시하나, 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 하기 실험예에만 한정되는 것은 아니다.
[실험예 1] CFRP 두께별 엑스선 투과율 측정 및 타 재질과의 투과율 비교
본 발명의 실시 예에 따른 탄소발열체의 적용의 타당성을 위해 CFRP(Carbon fiber reinforced plastics)의 두께를 2mm 내지 20mm의 범위에 대한 투과율[(I/Io) x 100%]을 측정 후, 가장 적절한 두께의 투과율에서 타 재질과의 투과율을 비교하였다.
그 결과, 기준(Io)가 2mm일 때는 93.05%, 4mm일 때는 87.31%의 투과율을 나타내었으며, 두께가 점차 두꺼워질수록 투과율을 낮게 형성되었으며 20mm일 때는 53.00의 투과율을 나타내었다.
따라서, CFRP가 얇을수록 좋은 투과율을 나타내는 것을 확인하였으며, 2mm의 기준으로 다른 재질(플라스틱, 아크릴, PVC, 나무)과 투과율을 비교하였다.
플라스틱 2mm의 투과율은 87.87%이고, 아크릴 2mm의 투과율은 85.68%이며, PVC의 투과율은 54.44%이고, 나무의 투과율은 88.88%이었다. 이 중 플라스틱과 나무과 우수한 투과율을 나타내었으나, 플라스틱과 나무는 열에 불안정하며 열 전도율도 매우 낮은 반면, CFRP는 이들보다 더 우수한 투과율을 나타내면서 열 전도율이 높고 열에 강한 성질이 있어 탄소계열의 소재로 발열체를 구성하는 것이 바람직한 것임을 확인하였다.
[실험예 2] 탄소발열체의 적용 전과 적용 후에 대한 입사 표면 선량 측정
본 측정에서는 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치 (이하 '실시예 1'이라 함)과 탄소발열체를 적용하지 않은 유방 영상 촬영장치 (이하 '비교예 1'이라 함)의 방사선 입사 표면 선량(ESE)을 각각 측정하여 대비하였다.
그 결과는 도 11의 (a) 및 (b)와 같다.
도 11의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소발열체 적용 전의 입사 표면 선량(ESE)을 측정한 측정값이며, (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소발열체 적용 후의 입사 표면 선량(ESE)을 측정한 측정값이다.
도 11의 (a)를 참조하면 비교예 1의 ESE는 100.07 μGy이고 도 11의 (b)를 참조하면 실시예 1의 ESE는 98.51 μGy로 측정되었다.
이러한 결과를 살펴볼 때, 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치의 표면 입사 선량(ESE)의 방사선 표면 입사 선량(ESE)보다 낮게 나온 것을 확인할 수 있다.
상기와 같은 측정 결과에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치는 종래의 유방 영상 촬영장치보다 엑스선 투과율이 높고, 방사선 피폭량이 낮은 것을 확인할 수 있다.
이는, 환자나 방사선사가 엑스선 투과율 및 피폭량에 신경 쓰지 않고 유방 검사를 받거나 진행할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 낮은 방사선 피폭량으로도 영상이 뚜렷하여 적은 엑스선으로도 정밀한 영상을 나타낼 수 있고, 이로 인해 더욱 안전하고 편안하게 검사를 받을 수 있는 장점이 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
10 : 몸체부
20 : 엑스선 발생부
22 : 필라멘트
24 : 타겟터
30 : 거치부
32 : 거치부 몸체
34 : 디텍터
36 : 탄소발열체
36a : 탄소소재부
36b : 발열부
40 : 압착부
60 : 살균부
62 : 권취부
65 : 권취필름
66 : 권취롤러
67 : 구동모터
70 : 발열체 장착부
75 : 회동부재
77 : 제2 고정부
80 : 컨베이어형 거치부
82 : 회전롤러
84 : 살균부
90 : 2차 가압부재
91 : 제1 직선부
92 : 경사부
93 : 제2 직선부
94 : 라운드부
95 : 회전축
96 : 회전손잡이
100 : 공기층
102 : 공기조절부
104 : 배열판
110 : 차단막

Claims (9)

  1. 몸체부, 엑스선 발생부, 디텍터를 구비하는 거치부, 압착부 및 제어부를 포함하는 유방 영상 촬영장치에 있어서,
    상기 거치부는,
    탄소계열의 소재가 구비되는 탄소소재부 및 상기 탄소소재부로 열을 발생시키는 발열부를 포함하는 탄소발열체를 구비하여 거치된 유방으로 열을 발생시킬 수 있고,
    상기 거치부는,
    상기 몸체부 내부까지 연장되는 컨베이어형으로 형성되되,
    상기 탄소발열체는 상기 컨베이어형의 거치부를 두르도록 구비되어 몸체부 내부와 외부를 순환하도록 형성되며,
    상기 몸체부 내부에는 상기 몸체부 내부에 위치된 탄소발열체와 대향되도록 배치되는 살균부를 구비하는 것을 특징으로 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치.

  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소계열의 소재는,
    탄소섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 중 하나를 포함하여 이루어진 섬유재, 필름재 또는 복합재인 것을 특징으로 하는 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부 내부에 권취부를 구비하는 살균부를 더 포함하며,
    상기 권취부는,
    상기 탄소발열체와 연결되어 탄소발열체를 살균부 내부로 당길 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    좌/우측면에 상/하측으로 회동하는 회동부재가 구비되며, 상기 탄소발열체가 장착되는 발열체 장착부를 더 포함하고,
    상기 회동부재는,
    상측으로 회동하였을 경우에는 발열체 장착부에 고정되며, 하측으로 회동하였을 경우에는 거치부 측면에 마련된 고정부에 결속되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 거치부 및 압착부는,
    각각 측방으로 길이를 형성하는 회전축을 축심으로 회전되는 2차 가압부재를 구비하며,
    상기 탄소발열체는 상기 2차 가압부재에서 유방과 접촉하는 부분인 가압면에 마련되는 것을 특징으로 하는 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 2차 가압부재는,
    상기 회전축이 관통하는 제1 직선부;
    상기 제1 직선부에서 하향 경사지도록 연장되는 경사부;
    상기 경사부에서 수평으로 연장되는 제2 직선부 및
    상기 제2 직선부에서 상향 라운드지는 라운드부를 포함하는 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치.
  8. 몸체부, 엑스선 발생부, 디텍터를 구비하는 거치부, 압착부 및 제어부를 포함하는 유방 영상 촬영장치에 있어서,
    상기 거치부는,
    탄소계열의 소재가 구비되는 탄소소재부 및 상기 탄소소재부로 열을 발생시키는 발열부를 포함하는 탄소발열체를 구비하여 거치된 유방으로 열을 발생시킬 수 있고,
    상기 디텍터 상단으로 상기 발열부를 마련하며,
    상기 탄소소재부는 상기 발열부 상단으로 공기층을 마련하도록 상기 발열부 상측으로 이격되도록 형성되되,
    상기 공기층은 일측으로 공기조절부와 연결되는 것을 특징으로 하는 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치.

  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 거치부는,
    상기 공기층과 탄소소재부 사이에 일정 간격의 격자 또는 홀 배열을 형성하는 배열판을 구비하는 것을 특징으로 하는 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치.
KR1020190109562A 2019-09-04 2019-09-04 발열 기능을 구비한 유방 영상 촬영장치 KR102277854B1 (ko)

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