KR102544251B1 - 충격 감지 센서를 포함하는 엑스선 디텍터, 엑스선 디텍터를 포함하는 엑스선 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

충격 감지 센서를 포함하는 엑스선 디텍터, 엑스선 디텍터를 포함하는 엑스선 시스템 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

엑스선 디텍터, 엑스선 디텍터를 포함하는 엑스선 시스템 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 개시의 일 실시예는, 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감지하는 충격 감지 센서를 포함하고, 충격 감지 센서에 충격 흡수 부재를 적용하여 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감쇠시키고, 충격 감지 센서가 측정할 수 있는 충격값의 범위를 확대시키는 엑스선 디텍터를 제공한다.
본 개시의 일 실시예는, 엑스선 디텍터에 가해지는 충격에 관한 정보를 외부의 서버에 제공하여 빅데이터(big data)로 저장하여 활용할 수 있는 엑스선 시스템을 제공한다.

Description

충격 감지 센서를 포함하는 엑스선 디텍터, 엑스선 디텍터를 포함하는 엑스선 시스템 및 그 동작 방법 {X-RAY DETECTOR COMPRISING SHOCK DETECTING SENSOR, X-RAY SYSTEM COMPRISING THE X-RAY DETECTOR, AND METHOD FOR OPERATING THE X-RAY SYSTEM}
본 개시는 엑스선 디텍터, 엑스선 디텍터를 포함하는 엑스선 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감지하는 충격 감지 센서를 포함하고, 엑스선 디텍터에 가해지는 충격에 관한 정보를 사용자에게 제공하는 엑스선 디텍터와 엑스선 디텍터를 포함하는 엑스선 시스템에 관한 것이다.
엑스선(X-ray)란, 일반적으로 0.01 ~ 100 옴스트롬(Å)의 파장을 갖는 전자기파로서, 물체를 투과하는 성질을 가지고 있어서 생체 내부를 촬영하는 의료장비나 일반산업의 비파괴검사장비 등에 일반적으로 널리 사용될 수 있다.
엑스선을 이용한 이미지 촬영 장치는 엑스선 튜브(또는 엑스선 소스)에서 방출된 엑스선을 대상체에 투과시키고, 투과된 엑스선의 강도 차이를 엑스선 디텍터에서 검출하여 대상체의 내부 구조를 파악하는 것을 기본 원리로 한다. 최근에는 휴대용 엑스선 디텍터가 개발되고, 보급됨에 따라 엑스선 촬영 도중 엑스선 디텍터를 떨어뜨리거나, 엑스선 디텍터에 충격을 가하는 경우가 빈번하게 일어난다. 따라서, 엑스선 디텍터의 외부 케이싱에 충격 흡수 부재를 부착하거나, 외부 케이스를 충격의 흡수에 용이한 재료로 형성하기도 한다.
충격 감지 센서는 엑스선 디텍터의 내부에 배치되고, 엑스선 디텍터의 낙하 또는 외부로부터 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감지하고, 충격량을 측정할 수 있다. 그러나, 최근의 휴대용 소형화, 간소화 추세로 인하여 엑스선 디텍터의 크기가 작고, 엑스선 디텍터 내부에 장착되는 충격 감지 센서의 크기도 작으므로, 충격 감지 센서가 측정할 수 있는 충격량의 범위에는 한계가 있다. 즉, 일정 범위 이상의 충격이 엑스선 디텍터에 가해지는 경우, 충격 감지 센서의 측정값이 포화(saturation)되어 엑스선 디텍터에 가해지는 정확한 충격량을 산출할 수 없는 문제점이 있다.
본 개시는 엑스선 디텍터에 포함되는 충격 감지 센서에 충격 흡수 부재를 부착시킴으로써, 충격 감지 센서가 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 측정할 수 있는 측정 범위가 포화되지 않도록 하고, 충격량의 측정 범위를 확대시켜 사용자에게 정확한 충격량 데이터를 제공하는 엑스선 디텍터 및 엑스선 디텍터를 포함하는 엑스선 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 엑스선 디텍터에 가해지는 충격에 관한 정보를 사용자에게 제공하는 엑스선 디텍터 및 엑스선 디텍터를 포함하는 엑스선 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 일 실시예는, PCB 기판이 실장되는 기판 지지부; 상기 기판 지지부 상에 실장되고, 상기 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감지하는 충격 감지 센서 모듈; 및 상기 충격 감지 센서 모듈의 일측의 상면 및 하면 일부를 감싸도록 형성되는 충격 흡수 부재;를 포함하고, 상기 충격 감지 센서 모듈 및 상기 충격 흡수 부재는 나사와 돌출형 결합 부재에 의해 상기 기판 지지부와 결합되는 엑스선 디텍터를 제공한다.
예를 들어, 상기 충격 감지 센서 모듈은 충격 센서, 가속도 센서, 지자계 센서, 및 자이로 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 충격 흡수 부재는 상기 충격 감지 센서 모듈에 가해지는 충격을 흡수하고, 충격 감지 센서 모듈에 의해 측정되는 순간 가속도 값을 감쇠시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 충격 흡수 부재는 탄성 물질(elastic material), 점탄성 물질(viscoelastic material), 플라스틱, 고무(rubber), 젤(gel), 카본 그라파이트(carbon graphite), 폴리 카보네이트(poly-carbonate), 및 PVC(polyvinyl chloride) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 돌출형 결합부재는 나사 홀을 포함하고, 상기 기판 지지부 상에서 소정 높이만큼 돌출되는 형태로 형성되고, 상기 충격 감지 센서 모듈에는 상기 돌출형 결합부재를 둘러싸는 형태의 홀(hole)이 형성되고, 상기 홀을 통해 상기 돌출형 결합부재 및 상기 나사에 의해 고정될 수 있다.
예를 들어, 상기 홀의 직경의 크기는 상기 돌출형 결합부재의 제1 부분의 직경보다 크고, 상기 충격 감지 센서 모듈의 일측은 상기 돌출형 결합부재의 제1 부분과 소정 길이만큼 이격되도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 충격 흡수 부재는 상기 홀과 상기 돌출형 결합부재의 제1 부분 사이의 공간에 채워진 형태로 형성될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 일 실시예는 PCB 기판; 상기 PCB 기판 상에 실장되고, 상기 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감지하는 충격 감지 센서; 및 상기 PCB 기판의 양 단부의 상면, 하면, 및 측면을 감싸는 형태로 배치되는 충격 흡수 부재;를 포함하고, 상기 충격 흡수 부재는 나사 및 돌출형 결합부재에 의해 상기 엑스선 디텍터의 지지부와 결합되어 고정되는 엑스선 디텍터를 제공한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 일 실시예는 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감지하고, 상기 엑스선 디텍터의 순간 가속도 값을 측정하는 충격 감지 센서 모듈; 상기 충격 감지 센서 모듈의 일측의 상면 및 하면 일부를 감싸도록 형성되는 충격 흡수 부재; 상기 충격 감지 센서 모듈에 의해 측정된 순간 가속도 값을 저장하는 디텍터 메모리; 및 측정된 상기 순간 가속도 값을 이용하여 상기 엑스선 디텍터에 가해지는 충격량을 산출하고, 산출된 충격량을 상기 워크스테이션으로 전송하는 디텍터 제어부;를 포함하는 엑스선 디텍터 및 엑스선 디텍터로부터 산출된 충격량을 수신하고, 충격량 정보를 출력하는 워크스테이션을 포함하는 엑스선 시스템을 제공한다.
예를 들어, 상기 디텍터 제어부는 기설정된 샘플링 주파수(sampling frequency)에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서 측정된 가속도 값을 시간에 대하여 적분하여 충격량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 상기 디텍터 제어부는 기설정된 샘플링 주파수에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서 측정된 가속도 값 중 최대값에 기초하여 충격량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 상기 디텍터 제어부는 기설정된 샘플링 주파수에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서 측정된 가속도 값 중 기설정된 가속도 값 이상을 갖는 시간 구간에서의 측정값을 합산하여 충격량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 상기 워크스테이션은 무선 또는 유선 통신 방식으로 외부의 클라우드 서버(cloud server)에 데이터를 전송하는 통신 모듈; 을 포함하고, 상기 제어부는 상기 충격량을 상기 클라우드 서버에 전송하도록 상기 통신 모듈을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 워크스테이션은 상기 엑스선 디텍터로부터 상기 엑스선 디텍터에 가해진 낙하 또는 외부 충격의 발생 횟수, 낙하 또는 외부 충격이 가해진 시간 정보, 및 낙하 또는 외부 충격이 발생된 장소 적어도 하나의 충격 감지 정보를 수신하고, 상기 충격 감지 정보에 기초하여 상기 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 생성하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 워크스테이션은 무선 또는 유선 통신 방식으로 외부 서버에 데이터를 전송하는 통신 모듈; 을 포함하고, 상기 제어부는 획득된 상기 사용 이력 정보를 상기 외부 서버에 전송하도록 상기 통신 모듈을 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 워크스테이션은 상기 엑스선 디텍터의 낙하로 인한 충격 발생 정보를 사용자에게 제공하는 UI(user interface)를 표시하는 디스플레이부; 를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 워크스테이션은 상기 엑스선 디텍터의 낙하로 인한 충격 발생 정보를 알리는 경고음을 출력하는 사운드 출력부; 를 포함할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 일 실시예는 충격 흡수 부재가 부착된 충격 감지 센서 모듈을 통해 엑스선 디텍터에 가해지는 충격량을 산출하는 단계; 상기 산출된 충격량 정보에 기초하여 상기 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 사용 이력 정보를 클라우드 서버에 전송하는 단계;를 포함하는, 엑스선 시스템의 동작 방법을 제공한다.
예를 들어, 상기 사용 이력 정보를 획득하는 단계는 상기 엑스선 디텍터로부터 상기 엑스선 디텍터의 낙하 또는 외부 충격의 횟수, 낙하 또는 외부 충격이 가해진 시간 정보, 및 낙하 또는 외부 충격이 발생된 장소 중 적어도 하나를 포함하는 충격 감지 정보를 수신하는 단계; 및 상기 충격 감지 정보에 기초하여 상기 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 생성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 방법은 엑스선 디텍터의 낙하로 인한 충격 발생 정보를 사용자에게 제공하는 UI(user interface)를 표시하거나, 충격 발생 경고음을 출력하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 일 실시예는 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하고, 상기 저장 매체는 충격 흡수 부재가 부착된 충격 감지 센서 모듈을 통해 상기 엑스선 디텍터에 가해지는 충격량을 산출하는 단계; 상기 산출된 충격량 정보에 기초하여 상기 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 사용 이력 정보를 클라우드 서버에 전송하도록 제어하는 단계; 를 포함하는, 엑스선 시스템의 동작 방법을 수행하는 명령어들을 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 구성을 도시하는 외관도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터의 외관도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 모바일 엑스선 장치를 도시한 외관도이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터의 구성 요소를 도시한 사시도이고, 도 4b는 엑스선 디텍터의 일부 구성을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5a는 본 개시의 일 실시에에 따른 엑스선 디텍터의 일부 구성을 도시한 사시도이고, 도 5b는 엑스선 디텍터의 일부 구성의 단면도이다.
도 6a는 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터의 일부 구성의 단면도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 구성의 평면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터의 일부 구성의 단면도이다.
도 8a는 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터의 일부 구성의 단면도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 구성의 평면도이다.
도 9a는 충격 흡수 부재가 적용되지 않은 충격 감지 센서에 의해 측정된 엑스선 디텍터의 가속도 값을 나타내는 그래프이고, 도 9b는 본 개시의 일 실시예에 따른 충격 흡수 부재가 적용된 충격 감지 센서에 의해 측정된 엑스선 디텍터의 가속도 값을 나타내는 그래프이다.
도 10a는 충격 흡수 부재가 적용되지 않은 충격 감지 센서에 의해 측정된 엑스선 디텍터의 낙하 횟수에 따른 가속도 측정값을 도시한 도면이고, 도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따른 충격 흡수 부재가 적용된 충격 감지 센서에 의해 측정된 엑스선 디텍터의 낙하 횟수에 따른 가속도 측정값을 도시한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 충격 감지 센서가 측정한 엑스선 디텍터의 가속도 값을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 영상은 자기 공명 영상(MRI) 장치, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치, 초음파 촬영 장치, 또는 엑스레이 촬영 장치 등의 의료 영상 장치에 의해 획득된 의료 영상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 '대상체(object)'는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등; organ) 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 엑스선 장치(100)의 구성을 도시하는 외관도이다. 도 1에서는 고정식 엑스선 장치를 예로 들어 설명한다.
도 1을 참조하면, 엑스선 장치(100)는 엑스선을 발생시켜 조사하는 엑스선 조사부(110), 엑스선 조사부로부터 조사되어 대상체를 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 디텍터(200), 및 사용자로부터 명령을 입력 받고 정보를 제공하는 워크스테이션(180)을 포함한다. 또한, 엑스선 장치(100)는 입력된 명령에 따라 엑스선 장치(100)를 제어하는 제어부(120) 및 외부 기기와 통신하는 통신부(140)를 포함할 수 있다.
제어부(120) 및 통신부(140)의 구성요소 중 일부 또는 전부는 워크스테이션(180)에 포함되거나 워크스테이션(180)과 별도로 마련될 수 있다.
엑스선 조사부(110)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 소스와, 엑스선 소스에서 발생되는 엑스선의 조사영역을 조절하는 콜리메이터(collimator)를 구비할 수 있다.
엑스선 장치(100)가 배치되는 검사실 천장에는 가이드 레일(30)이 설치될 수 있고, 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 이동 캐리지(40)에 엑스선 조사부(110)를 연결하여 대상체(P)에 대응되는 위치로 엑스선 조사부(110)를 이동시킬 수 있고, 이동 캐리지(40)와 엑스선 조사부(110)는 절첩 가능한 포스트 프레임(50)을 통해 연결되어 엑스선 조사부(110)의 높이를 조절할 수 있다.
워크스테이션(180)에는 사용자의 명령을 입력 받는 입력부(181) 및 정보를 표시하는 디스플레이부(182)가 마련될 수 있다.
입력부(181)는 촬영 프로토콜, 촬영 조건, 촬영 타이밍, 엑스선 조사부(110)의 위치 제어 등을 위한 명령을 입력 받을 수 있다. 입력부(181)는 키보드, 마우스, 터치스크린, 음성 인식기, 등을 포함할 수 있다.
디스플레이부(182)는 사용자의 입력을 가이드하기 위한 화면, 엑스선 영상, 엑스선 장치(100)의 상태를 나타내는 화면 등을 표시할 수 있다.
제어부(120)는 사용자로부터 입력된 명령에 따라 엑스선 조사부(110)의 촬영 타이밍, 촬영 조건 등을 제어할 수 있고, 엑스선 디텍터(200)로부터 수신된 이미지 데이터를 이용하여 의료 이미지를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 촬영 프로토콜 및 대상체(P)의 위치에 따라 엑스선 조사부(110)나 엑스선 디텍터(200)가 장착된 장착부(14, 24)의 위치 또는 자세를 제어할 수도 있다.
제어부(120)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(120)는 단일 프로세서를 포함할 수도 있고, 복수의 프로세서를 포함할 수도 있는바, 후자의 경우에는 복수의 프로세서가 하나의 칩 상에 집적될 수도 있고, 물리적으로 분리될 수도 있다.
엑스선 장치(100)는 통신부(140)를 통해 외부 장치(예를 들면, 외부의 서버(310), 의료 장치(320) 및 휴대용 단말(330; 스마트 폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등))와 연결되어 데이터를 송신하거나 수신할 수 있다.
통신부(140)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 통신부(140)가 외부 장치로부터 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(120)에 전달하여 제어부(120)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 엑스선 장치(100)를 제어하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 제어부(120)는 통신부(140)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신함으로써, 외부 장치를 제어부의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다. 예를 들어, 외부 장치는 통신부(140)를 통해 수신된 제어부(120)의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.
또한, 통신부(140)는 엑스선 장치(100)의 구성요소들 간에 통신을 가능하게 하는 내부 통신 모듈을 더 포함할 수도 있다. 외부 장치에는 엑스선 장치(100)를 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는 바, 이 프로그램은 제어부(120)의 동작 중 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로그램은 휴대용 단말(330)에 미리 설치될 수도 있고, 휴대용 단말(330)의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로딩하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.
한편, 엑스선 디텍터(200)는 스탠드(20)나 테이블(10)에 고정된 고정형 엑스선 디텍터로 구현될 수도 있고, 장착부(14, 24)에 착탈 가능하게 장착되거나, 임의의 위치에서 사용 가능한 휴대용 엑스선 디텍터(portable x-ray detector)로 구현될 수도 있다. 휴대용 엑스선 디텍터는 데이터 전송 방식과 전원 공급 방식에 따라 유선 타입 또는 무선 타입으로 구현될 수 있다.
엑스선 디텍터(200)는 엑스선 장치(100)의 구성 요소로 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다. 후자의 경우, 엑스선 디텍터(200)는 사용자에 의해 엑스선 장치(100)에 등록될 수 있다. 또한, 두 경우 모두 엑스선 디텍터(200)는 통신부(140)를 통해 제어부(120)와 연결되어 제어 신호를 수신하거나 이미지 데이터를 송신할 수 있다.
엑스선 조사부(110)의 일 측면에는 사용자에게 정보를 제공하고 사용자로부터 명령을 입력 받는 서브 유저 인터페이스(80)가 마련될 수 있고, 워크스테이션(180)의 입력부(181) 및 디스플레이부(182)가 수행하는 기능 중 일부 또는 전부가 서브 유저 인터페이스(80)에서 수행될 수 있다.
제어부(120) 및 통신부(140)의 구성 요소 중 전부 또는 일부가 워크스테이션(180)과 별도로 마련되는 경우에는 엑스선 조사부(110)에 마련된 서브 유저인터페이스(80)에 포함될 수 있다.
도 1은 검사실의 천장에 연결된 고정식 엑스선 장치에 대해 도시하고 있지만, 엑스선 장치(100)는 C-암(arm) 타입 엑스선 장치, 모바일 엑스선 장치 등 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 구조의 엑스선 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 엑스선 디텍터(200)의 외관도이다.
전술한 바와 같이, 엑스선 장치(100)에 사용되는 엑스선 디텍터(200)는 휴대용 엑스선 디텍터로 구현될 수 있다. 이 경우, 엑스선 디텍터(200)는 전원을 공급하는 배터리를 포함하여 무선으로 동작할 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 충전 포트(201)가 별도의 전원 공급부와 케이블(C)에 의해 연결되어 동작할 수도 있다.
엑스선 디텍터(200)의 외관을 형성하는 케이스(203)의 내부에는 엑스선을 검출하여 이미지 데이터로 변환하는 검출 소자, 이미지 데이터를 일시적 또는 비일시적으로 저장하는 메모리, 엑스선 장치(100)로부터 제어 신호를 수신하거나 엑스선 장치(100)에 이미지 데이터를 송신하는 통신 모듈과, 배터리가 마련될 수 있다. 또한, 메모리에는 디텍터의 이미지 보정 정보 및 엑스선 디텍터(200)의 고유의 식별 정보가 저장될 수 있고, 엑스선 장치(100)와 통신할 때에 저장된 식별 정보를 함께 전송할 수 있다.
도 3은 엑스선 장치의 일 예로서, 모바일 엑스선 장치를 도시한 외관도이다.
도 1과 동일한 부호는 동일한 기능을 수행하므로 도 1에 설명된 부호에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
엑스선 장치(100)는 전술한 실링 타입뿐만 아니라 모바일 타입으로도 구현 가능하다. 엑스선 장치(100)가 모바일 엑스선 장치로 구현되는 경우에는 엑스선 조사부(110)가 연결된 본체(101)가 자유롭게 이동 가능하고 엑스선 조사부(110)와 본체(101)를 연결하는 암(103) 역시 회전 및 직선 이동이 가능하기 때문에 엑스선 조사부(110)를 3차원 공간 상에서 자유롭게 이동시킬 수 있다.
본체(101)에는 엑스선 디텍터(200)를 보관하는 보관부(105)가 마련될 수 있다. 또한, 보관부(105) 내부에는 엑스선 디텍터(200)를 충전할 수 있는 충전 단자가 마련되어 엑스선 디텍터(200)를 보관하면서 충전까지 함께 수행할 수 있다.
입력부(151), 디스플레이부(152), 제어부(120) 및 통신부(140)는 본체(101)에 마련될 수 있고, 엑스선 디텍터(200)가 획득한 이미지 데이터는 본체(101)로 전송되어 영상 처리를 거친 후에 디스플레이부(152)에 표시되거나, 통신부(140)를 통해 외부의 장치로 전송될 수 있다.
또한, 제어부(120) 및 통신부(140)는 본체(101)와 별도로 마련될 수도 있으며, 제어부(120) 및 통신부(140)의 구성요소 중 일부만 본체(101)에 마련되는 것도 가능하다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터(200)의 구성 요소를 도시한 사시도이다.
도 4a를 참조하면, 엑스선 디텍터(200)는 상면 커버(210), 기판 지지부(220), 하면 커버(230), PCB 기판(Printed Circuit Board)(240), 디텍터 소자 어레이(250), 및 충격 감지 센서 모듈(260)을 포함할 수 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)은 나사(270) 및 돌출형 결합부재(290, 도 4b 참조)에 의해 기판 지지부(220)에 고정될 수 있다. 도 4a는 엑스선 디텍터(200)의 모든 구성을 도시한 것은 아니다. 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터(200)는 대상체를 투과한 엑스선에서 광을 출력하는 신틸레이터 층(scintillator layer)을 더 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 엑스선 디텍터(200)가 휴대용으로 구현되는 경우, 엑스선 디텍터(200)는 내부에 배터리를 포함할 수도 있다.
상면 커버(210) 및 하면 커버(230)는 내부의 구성 요소들을 커버하고, 밀폐하여 엑스선 디텍터(200)를 케이싱할 수 있다. 상면 커버(210) 및 하면 커버(230)는 엑스선 디텍터(200)의 구성 요소들을 내부에 수납하고, 엑스선 디텍터(200)가 낙하되거나, 충격을 받았을 때 구성 요소가 파손되지 않도록 보호하는 케이스 기능을 수행할 수 있다. 상면 커버(210) 및 하면 커버(230)에는 손잡이가 형성될 수 있다.
기판 지지부(220)는 상면 커버(210) 및 하면 커버(230)에 의해 케이싱되는 구성 요소로서, 기판 지지부(220) 상에는 PCB 기판(240), 디텍터 소자 어레이(250), 및 충격 감지 센서 모듈(260)이 실장(mounted)될 수 있다. 기판 지지부(220)에는 십자 모양으로 교차되는 형태로 돌출된 결합부가 형성되고, 십자 모양의 결합부가 교차하는 지점에는 소정 높이로 돌출되어 기판에 형성된 홀(hole)과 결합될 수 있는 돌출부가 형성될 수 있다. 그러나, 도 4a에 도시된 기판 지지부(220)의 형태는 예시이고, 기판 지지부(220)의 형태는 도시된 바로 한정되지 않는다.
PCB 기판(240) 상에는 엑스선 디텍터(200)의 논리 연산 및 각종 구성 요소의 제어를 위한 적어도 하나의 프로세서 및 데이터 값을 저장하는 메모리가 실장될 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 충격 감지 센서 모듈(260)에 의해 측정된 순간 가속도 값을 이용하여 엑스선 디텍터(200)에 가해지는 충격량을 산출할 수 있다. 또한 일 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는 산출된 충격량을 엑스선 시스템 외부의 클라우드 서버(cloud server) 등에 전송하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 메모리는 충격 감지 센서 모듈(260)에 의해 측정된 순간 가속도 값을 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 메모리는 충격 감지 센서 모듈(260)에 의해 측정된 가속도 값이 기설정된 값 이상인 경우의 횟수, 시간대 정보, 및 장소 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 메모리에 저장된 정보는 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 생성하는데 이용될 수 있다. 이에 관해서는 도 11의 설명 부분에서 상세하게 설명하기로 한다.
디텍터 소자 어레이(detector element array)(250)는 신틸레이터 층에 의해 방출된 광을 검출할 수 있다. 디텍터 소자 어레이(250) 상에는 복수의 디텍터 소자(252)가 실장될 수 있다. 복수의 디텍터 소자(252)는 재구성 영상의 화소 또는 픽셀에 대응될 수 있다. 복수의 디텍터 소자(252)는 감광 영역과 전자 회로 영역을 포함할 수 있다. 복수의 디텍터 소자(252)는 대상체에 엑스선이 조사되는 동안 검출된 광에 비례한 전자를 검출하고, 감광 영역에 축적된 전하를 저장할 수 있다.
충격 감지 센서 모듈(260)은 기판 지지부(220) 상에 결합되고, 엑스선 디텍터(200)에 가해지는 충격을 감지할 수 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)은 충격 센서, 가속도 센서, 지자계 센서, 및 자이로 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)은 기판과 상기 나열된 센서들을 포함하는 모듈 형태(module)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 충격 센서, 가속도 센서, 지자계 센서, 및 자이로 센서 중 적어도 하나의 센서는 PCB 기판(240) 상에 직접 실장되는 형태로 구현될 수도 있다. 일 실시예에서, 충격 감지 센서 모듈(260)은 X축, Y축, 및 Z축 각각에서의 순간 가속도 값을 측정하는 가속도 센서를 포함할 수 있다.
충격 감지 센서 모듈(260)은 엑스선 디텍터(200)에 가해지는 충격을 감지할 뿐만 아니라, 충격량을 산출할 수도 있다. 일 실시예에서, 충격 감지 센서 모듈(260)은 기설정된 샘플링 주파수(sampling frequency)에 따른 시간 간격에 갖는 시점에서 측정된 순간 가속도 값을 이용하여 충격량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 충격 감지 센서 모듈(260)은 기설정된 시간 동안 측정된 순간 가속도 값을 시간에 따라 적분하여 엑스선 디텍터(200)에 가해진 충격량을 산출할 수 있다. 또한, 충격 감지 센서 모듈(260)은 측정된 순간 가속도 값 중 최대값만을 선별하여 충격량을 산출할 수 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)이 충격량을 산출하는 구체적인 방법에 관해서는 도 12의 설명 부분에서 상세하게 설명하기로 한다.
충격 감지 센서 모듈(260)의 일측에는, 충격 감지 센서 모듈(260)의 상면 및 하면 일부를 감싸는 형태의 충격 흡수 부재(280, 도 4b 참조)가 형성될 수 있다.
도 4b는 도 4a에 도시된 엑스선 디텍터(200)의 일부분(200B)을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4b를 참조하면, 충격 감지 센서 모듈(260)은 나사(270)에 의해 기판 지지부(220)와 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 충격 감지 센서 모듈(260)은 나사(270)와 나사 홀을 갖고 소정의 높이만큼 돌출된 돌출형 결합부재(290, 도 5a 및 도 5b 참조)에 의해 기판 지지부(220)에 결합되어 고정될 수 있다.
충격 감지 센서 모듈(260)과 나사(270)의 사이 및 충격 감지 센서 모듈(260)과 돌출형 결합부재(290)의 사이에는 충격 흡수 부재(280)가 배치될 수 있다. 즉, 충격 흡수 부재(280)는 충격 감지 센서 모듈(260)의 일측의 상면 및 하면 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 충격 흡수 부재(280)는 엑스선 디텍터(200)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다. 일 실시예에서, 충격 흡수 부재(280)는 엑스선 디텍터(200)의 낙하 또는 외부 충격 등으로 인하여 충격 감지 센서 모듈(260)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.
충격 흡수 부재(280)는 순간적인 충격을 감소시키는 탄성을 갖는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 충격 흡수 부재(280)는 탄성 물질(elastic material), 점탄성 물질(viscoelastic material), 플라스틱, 고무(rubber), 젤(gel), 카본 그라파이트(carbon graphite), 폴리 카보네이트(poly-carbonate), 및 PVC(polyvinyl chloride) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 그러나, 충격 흡수 부재(280)를 구성하는 물질은 상기 나열된 예시로 한정되지 않는다.
충격 흡수 부재(280)는 충격 감지 센서 모듈(260)의 일측에 형성됨으로써, 충격 감지 센서 모듈(260)가 측정할 수 있는 순간 운동량, 즉 가속도 값을 감쇠시킬 수 있다. 충격 흡수 부재(280)로 인하여 충격 감지 센서 모듈(260)가 측정하는 최대 순간 가속도 값이 충격 감지 센서 모듈(260)의 측정 한계를 넘지 않을 수 있고, 측정 범위가 확대될 수 있다. 다시 말하면, 충격 흡수 부재(280)는 엑스선 디텍터(200)의 낙하 또는 외부 충격 등으로 인하여 엑스선 디텍터(200)에 가해지는 충격이 충격 흡수 부재(280)를 통해서만 충격 감지 센서 모듈(260)에 전달되도록 설계되어 충격 자체를 감쇠시킬 수 있다. 따라서, 충격 감지 센서 모듈(260)가 측정하는 순간 가속도 값이 포화되지 않을 수 있다. 충격 흡수 부재(280)에 의해 엑스선 디텍터(200)가 순간적으로 받는 충격값은 감소되지만, 일정 시간 동안 받는 충격량은 유지시킬 수 있다. 이에 관해서는 도 9a 및 도 9b에 관한 설명 부분에서 상세하게 설명하기로 한다.
충격 흡수 부재(280)는 엑스선 디텍터(200)에 가해지는 충격에 의한 진동 등으로 인한 고주파 신호를 필터링하는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 엑스선 디텍터(200)를 낙하시키는 경우, 엑스선 디텍터(200)의 낙하로 인하여 발생하는 신호는 저주파로 구성된 충격 자체에 의한 1차 신호 및 고주파로 구성된 진동에 의한 2차 신호를 포함할 수 있다. 여기서, 1차 신호는 충격 자체의 신호이나, 2차 신호는 잡음(noise)으로 작용된다. 충격 흡수 부재(280)는 고주파로 구성된 잡음 신호를 감쇠시킴으로써, 기계적 필터 기능을 수행할 수 있다.
도 5a는 본 개시의 일 실시에에 따른 엑스선 디텍터(200)의 일부 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 5a를 참조하면, 충격 감지 센서 모듈(260)에는 홀(hole)이 형성되어 있고, 돌출형 결합부재(290)가 홀(hole)을 관통하여 나사(270)와 결합됨으로써 충격 감지 센서 모듈(260)은 기판 지지부(220) 상에 결합되어 고정될 수 있다. 즉, 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀(hole)은 돌출형 결합부재(290)의 돌출부를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 돌출형 결합부재(290)에는 나사 홀이 형성되고, 나사 홀을 통해 나사(270)와 체결될 수 있다.
충격 감지 센서 모듈(260)의 상면 및 하면에는 각각 충격 흡수 부재(280)가 부착될 수 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀의 직경은 돌출형 결합부재(290)의 돌출부의 직경과 동일하거나 더 클 수 있다.
충격 흡수 부재(280)는 예를 들어, 탄성 물질(elastic material), 점탄성 물질(viscoelastic material), 플라스틱, 고무(rubber), 젤(gel), 카본 그라파이트(carbon graphite), 폴리 카보네이트(poly-carbonate), 및 PVC(polyvinyl chloride) 중 적어도 하나로 구성될 수 있으나, 상기 나열된 예시로 한정되지는 않는다.
도 5b는 도 4b에 도시된 A-A' 선의 단면도이다.
도 5b를 참조하면, 돌출형 결합부재(290)는 나사 홀을 포함하고 소정 높이만큼 돌출되는 형태를 갖는 돌출부(290a) 및 기판 지지부(220)와 결합되어 돌출부(290a)를 지지하는 결합부(290b)를 포함할 수 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)의 홀(Rhole)의 직경은 돌출부(290a)의 직경(R290a)과 동일하고, 충격 감지 센서 모듈(260)은 홀을 통해 돌출부(290a)와 접할 수 있다.
충격 감지 센서 모듈(260)의 상면 및 하면에는 충격 흡수 부재(280)가 배치될 수 있다. 충격 흡수 부재(280)의 직경(R280)은 결합부(290b)의 직경(R290b)와 동일하거나 더 작을 수 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)의 하면에 배치된 충격 흡수 부재(280)는 돌출형 결합부재(290)의 결합부(290b)에 의해 지지되고, 충격 감지 센서 모듈(260)의 상면에 배치된 충격 흡수 부재(280)의 최상면은 나사(270)의 머리 부분에 의해 고정될 수 있다.
도 6a는 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터(200)의 일부 구성을 도시한 단면도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 구성의 평면도이다.
도 6a를 참조하면, 충격 감지 센서 모듈(260)에는 홀이 형성되고, 돌출형 결합부재(290)의 돌출부(290a)는 충격 감지 센서 모듈(260)의 홀을 관통하여 나사(270)와 결합되며, 이를 통해 충격 감지 센서 모듈(260)은 기판 지지부(220) 상에 결합될 수 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)의 상면 및 하면에는 충격 흡수 부재(280)가 배치될 수 있다.
도 6a에 도시된 실시예에서, 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀의 직경(Rhole)은 돌출형 결합부재(290)의 돌출부 직경(R290a) 보다 클 수 있다. 즉, 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀은 돌출형 결합부재(290)의 돌출부(290a)와 접하지 않고, 소정 길이(Δd)만큼 이격될 수 있다. 돌출부(290a)와 충격 감지 센서 모듈(260)의 홀 사이에는 소정 길이(Δd)만큼의 두께를 갖는 도넛 형태의 빈 공간이 형성될 수 있다.
충격 흡수 부재(280)는 충격 감지 센서 모듈(260)의 상면 및 하면에만 배치되어 있어, 엑스선 디텍터(200)의 낙하 또는 외부 충격으로 인하여 Z축 방향으로 받는 충격은 감쇠시킬 수 있으나, X축 방향 및 Y축 방향에 의한 충격을 감쇠시키는 효과는 미약하다. 도 5b에 도시된 실시예와 같이, 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀이 돌출부(290a)와 접하도록 배치되는 경우 X축 및 Y축 방향의 충격으로 인하여 충격 감지 센서 모듈(260)에서 측정할 수 있는 충격값 이상을 받게 되어, 측정값이 포화될 수 있다. 도 5b와는 달리, 도 6a에 도시된 실시예에서는 충격 감지 센서 모듈(260)의 홀의 직경(Rhole)을 돌출형 결합부재(290)의 돌출부 직경(R290a) 보다 크게 형성하고, 돌출부(290a)와 소정 길이(Δd)만큼 이격되게 배치함으로써, X축 방향 및 Y축 방향의 충격으로 인한 효과가 직접적으로 미치지 않게 할 수 있다. 따라서, 충격 감지 센서 모듈(260)에 전달되는 순간 충격값이 감쇠되고, 충격 감지 센서 모듈(260)이 측정할 수 있는 충격값의 범위가 확대되어 정확한 충격량을 산출할 수 있다.
도 6b는 도 6a에 도시된 B-B' 선의 평면도이다.
도 6b를 참조하면, 돌출형 결합부재(290, 도 6a 참조)의 돌출부(290a)의 직경(R290a)은 나사 홀의 직경(R270) 보다는 크고, 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀의 직경(Rhole) 보다는 작다. 돌출부(290a)의 외곽과 충격 감지 센서 모듈(260)의 홀 사이에는 소정 두께(Δd)를 갖는 충격 흡수 부재(280)가 도넛 형태로 도시되어 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀의 직경(Rhole)이 돌출부(290a)의 직경(R290a) 보다 크고, 홀이 돌출부(290a)와 접하지 않고, 소정 길이(Δd)만큼 이격되어 있기 때문에, 평면도에서 충격 흡수 부재(280)가 도넛 형태로 노출될 수 있다. 전술한 바와 같이, 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀이 돌출부(290a)와 직접적으로 접하지 않고, 이격되어 있는바, X축 방향 및 Y축 방향으로 가해지는 충격으로 인한 순간 충격값이 감쇠될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터(200)의 일부 구성의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 도 6a에 도시된 바와 같이 충격 감지 센서 모듈(260)에는 홀이 형성되고, 돌출형 결합부재(290)의 돌출부(290a)는 충격 감지 센서 모듈(260)의 홀을 관통하여 나사(270)와 결합되며, 이를 통해 충격 감지 센서 모듈(260)은 기판 지지부(220) 상에 결합될 수 있다. 충격 감지 센서 모듈(260)의 상면 및 하면에는 충격 흡수 부재(280)가 배치될 수 있다.
도 7에 도시된 실시예에서, 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀의 직경(Rhole)은 돌출형 결합부재(290)의 돌출부 직경(R290a) 보다 클 수 있다. 즉, 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀은 돌출형 결합부재(290)의 돌출부(290a)와 접하지 않고, 소정 길이(Δd)만큼 이격될 수 있다. 그러나, 도 7에 도시된 실시예는, 도 6a에 도시된 실시예와는 달리 충격 감지 센서 모듈(260)의 홀과 돌출부(290a) 사이의 공간에 충격 흡수 부재(280)가 채워진 형태를 가질 수 있다. 즉, 충격 흡수 부재(280)가 충격 감지 센서 모듈(260)과 돌출부(290a) 사이의 공간을 채우도록 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 실시예는, 충격 감지 센서 모듈(260)에 형성된 홀과 돌출부(290a)가 접하지 않을 뿐만 아니라, 홀과 돌출부(290a) 사이의 공간에 충격 흡수 부재(280)가 형성됨으로써, 엑스선 디텍터(200)의 낙하 또는 외부 충격으로 인하여 X축 방향 및 Y축 방향으로 가해지는 순간적인 충격을 감쇠시킬 수 있다. 이로 인하여, 충격 감지 센서 모듈(260)이 측정할 수 있는 순간 충격값이 측정 한계값 보다 작아지고, 따라서 충격 감지 센서 모듈(260)이 측정할 수 있는 충격값의 범위가 확대될 수 있다.
도 8a는 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 디텍터(201)의 일부 구성의 단면도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 엑스선 디텍터(201)의 일부 구성의 평면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 엑스선 디텍터(201)는 기판 지지부(220), PCB 기판(261), 충격 감지 센서(262), 및 충격 흡수 부재(281)를 포함할 수 있다. PCB 기판(261) 및 충격 흡수 부재(281)는 나사(271)와 돌출형 결합부재(291)에 의해 기판 지지부(220) 상에 결합되어 고정될 수 있다.
PCB 기판(261) 상에는 엑스선 디텍터(201)에 가해지는 충격을 감지하고, 충격량을 산출하는 충격 감지 센서(262)가 실장될 수 있다. 충격 감지 센서(262)는 예를 들어, 가속도 센서, 지자계 센서, 및 자이로 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있으나, 상기 나열된 예시로 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, PCB 기판(261) 상에는 엑스선 디텍터(200)의 논리 연산 및 각종 구성 요소의 제어를 위한 적어도 하나의 프로세서 및 데이터 값을 저장하는 메모리가 실장될 수도 있다.
PCB 기판(261)의 양측 단부에는 충격 흡수 부재(291)가 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 충격 흡수 부재(281)는 PCB 기판(261)의 양측 단부의 상면, 하면, 및 측면을 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 충격 흡수 부재(281)는 엑스선 디텍터(201)의 낙하 또는 외부 충격 등으로 인하여 충격 감지 센서(262)가 실장된 PCB 기판(261)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.
충격 흡수 부재(281)는 순간적인 충격을 감소시키는 탄성을 갖는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 충격 흡수 부재(280)는 탄성 물질(elastic material), 점탄성 물질(viscoelastic material), 플라스틱, 고무(rubber), 젤(gel), 카본 그라파이트(carbon graphite), 폴리 카보네이트(poly-carbonate), 및 PVC(polyvinyl chloride) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 그러나, 충격 흡수 부재(281)를 구성하는 물질은 상기 나열된 예시로 한정되지 않는다.
도 8b를 참조하면, PCB 기판(261)의 양측 단부에는 원형의 나사(271)와 돌출형 결합부재(291)가 결합되고, 충격 흡수 부재(281)도 나사(271) 및 돌출형 결합부재(291)와 동심원의 형태를 갖도록 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, PCB 기판(261)은 원형이 아닌, 사각형의 결합부재가 홈에 고정되는 형태로 기판 지지부(220)에 결합될 수도 있다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 실시예에서, 충격 감지 센서(262)는 모듈 형태가 아닌 PCB 기판(261) 상에 직접 실장되고, PCB 기판(261)의 양 단부에는 상면, 후면, 및 측면을 모두 감싸는 형태로 충격 흡수 부재(281)가 배치됨으로써, 엑스선 디텍터(201)가 낙하되거나 또는 외부 충격이 가해질 때, 충격 감지 센서(262)에 전달되는 순간적인 충격값이 감쇠될 수 있다. 이와 같은 구조로 인하여, 충격 감지 센서(262)가 측정할 수 있는 순간 충격값이 측정 한계값 보다 작아지고, 측정값이 포화되지 않을 수 있다. 따라서, 충격 감지 센서(262)가 측정할 수 있는 충격값의 범위가 확대될 수 있다.
도 9a는 충격 흡수 부재가 적용되지 않은 충격 감지 센서에 의해 측정된 엑스선 디텍터의 가속도 값을 나타내는 그래프이고, 도 9b는 충격 감지 센서의 상면 및 하면에 충격 감지 센서가 적용된 실시예에서의 엑스선 디텍터의 가속도 측정값 그래프를 도시한 그래프이다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 그래프는 충격 감지 센서가 측정한 가속도 값을 나타내는데, 엑스선 디텍터가 받는 충격량은 충격 감지 센서에서 측정한 가속도 값을 통해 산출될 수 있다. 구체적으로, 엑스선 디텍터에 가해지는 충격 또는 엑스선 디텍터의 낙하 등으로 인한 충격량(I)은 하기의 수식 1과 같이 운동량과 시간의 곱으로 계산될 수 있다.
Figure 112018073146396-pat00001
운동량 P는 질량과 속도의 곱이고, 속도는 가속도(a)와 시간(t)의 곱으로 계산되므로, 결국 충격량(I)는 가속도(a)에 비례할 수 있다. 충격 감지 센서는 가속도 센서, 지자계 센서, 및 자이로 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하는바, 가속도 센서를 이용하여 X축, Y축, 및 Z축 3축에 관하여 샘플링 주파수(sampling frequency)에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서의 순간 가속도를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 충격 감지 센서는 하기 수식 2와 같이, X축, Y축, 및 Z축 3축을 갖는 가속도 센서를 이용하여 측정한 값의 RMS(Root Mean Square)을 통해 가속도(a)의 값을 산출할 수 있다.
Figure 112018073146396-pat00002
다른 실시예에서, 충격 감지 센서는 하기의 수식 3과 같이, X축, Y축, 및 Z축 3축을 갖는 가속도 센서를 이용하여 측정한 값의 벡터 합(vector sum)을 통해 가속도 값 a를 산출할 수 있다.
Figure 112018073146396-pat00003
도 9a를 참조하면, 충격 흡수 부재가 적용되지 않은 경우 엑스선 디텍터의 낙하 또는 외부 충격이 가해질 때, 충격 감지 센서가 측정한 가속도 값의 최대값은 충격 감지 센서가 측정할 수 있는 한계값을 넘을 수 있다. 일반적으로, 엑스선 디텍터 내부에 장착되는 충격 감지 센서는 소형이고, 측정 한계가 낮은바, 낙하 또는 충격으로 인하여 가속도 값이 순간적으로 상승하는 경우에 측정 한계값(Gth)에 도달하여 포화(saturation)될 수 있다. 충격 감지 센서에서 측정할 수 있는 가속도 값의 한계값(Gth)에 도달하면, 충격이 가해진 시간대에서 최대 가속도 값이 충격 감지 센서의 측정 한계값(Gth)으로 측정되는바, 측정값에 왜곡이 발생된다.
예를 들어, 엑스선 디텍터가 낙하되어 특정 시간(tmax)에서 최대 가속도 값(Gmax)으로 측정되어야 할 것이, 충격 감지 센서의 측정 한계로 인하여 tmax에서 한계값(Gth)으로 측정될 수 있다. 이는 충격 감지 센서의 포화에 의한 것으로서, 정확한 측정값을 출력할 수 없는 문제점이 있다.
도 9b를 참조하면, 엑스선 디텍터의 낙하 또는 외부 충격 등으로 인하여 충격 감지 센서에 전달되는 충격은 충격 흡수 부재에 의해 감쇠될 수 있다. 따라서, 충격 감지 센서가 측정하는 가속도 값이 감소될 수 있다.
예를 들어, 엑스선 디텍터가 낙하되어 최대 가속도가 측정되는 특정 시간(tmax)에서 가속도 값은 센서 측정 한계값(Gth)과 동일하거나 작을 수 있다. 충격 감지 센서에 충격 흡수 부재가 부착됨으로써, 충격 감지 센서의 포화가 일어나지 않고, 최대 가속도 값이 센서 측정 한계값(Gth)과 동일해지는 왜곡의 발생을 방지할 수 있다.
도 9a와 도 9b에 도시된 그래프에서, 각 시점에서 측정된 순간 가속도의 값은 다르지만, 순간 가속도의 값을 시간에 따라 적분하여 산출되는 충격량은 대략적으로 동일한 값을 갖는다. 따라서, 충격 감지 센서 모듈에 충격 흡수 부재가 적용된다고 하더라도, 산출되는 충격량의 값에 대해서는 현저한 왜곡이 발생되지 않는다.
도 10a는 충격 흡수 부재가 적용되지 않은 충격 감지 센서에 의해 측정된 엑스선 디텍터의 낙하 횟수에 따른 가속도 측정값을 도시한 도면이고, 도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따른 충격 흡수 부재가 적용된 충격 감지 센서에 의해 측정된 엑스선 디텍터의 낙하 횟수에 따른 가속도 측정값을 도시한 도면이다.
도 10a를 참조하면, 충격 감지 센서에 충격 흡수 부재가 부착되어 있지 않은 경우에는 30cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시켜 측정한 가속도의 값과 100cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시켜 측정한 가속도의 값이 명확하게 변별되지 않는다. 예를 들어, 측정된 가속도 값이 1400 이상 1600 이하의 구간에서는 30cm 높이에서 낙하시킨 경우와 100cm 높이에서 낙하시킨 경우가 혼재되어 있다. 또한, 도 10b의 경우와 비교하면, 도 10a의 경우 30cm 높이에서 낙하시켜 측정한 가속도 값이 더 높음을 알 수 있다.
도 10b를 참조하면, 30cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시켜 측정한 가속도의 값과 100cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시켜 측정한 가속도의 값의 변별력이 도 10a의 경우 보다 높다. 예를 들어, 도 10a의 경우 30cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시켜 측정한 가속도의 값은 800 이상의 범위에서도 많이 측정되는데 반해, 도 10b에서는 30cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시킨 경우의 800 이상의 가속도 값은 전혀 측정되지 않는다. 이는 하기 표 1을 참조하면 더욱 명확하게 알 수 있다.
없음
30cm 낙하		 충격 흡수 부재
30cm 낙하		 없음
100cm 낙하		 충격 흡수 부재
100cm 낙하
평균 805.9 436.2 2274.4 2021.6
표준 편차 295.9 184.1 640.8 466.0
표 1을 참조하면, 동일하게 30cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시키더라도 충격 흡수 부재를 충격 감지 센서에 부착한 경우에 가속도 값의 평균값이 더 낮음을 알 수 있다. 또한, 충격 흡수 부재를 충격 감지 센서에 부착한 경우(도 10b의 경우)가 그렇지 않은 경우(도 10a의 경우)에 비하여 측정된 가속도 값의 표준 편차도 낮다.
표 1에서, 30cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시켜 측정한 가속도의 평균값은 충격 흡수 부재가 적용된 경우와 그렇지 않은 경우 대략 370 정도의 차이가 있는데 비해, 100cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시켜 측정한 가속도의 평균값의 충격 흡수 부재의 적용 여부에 따른 차이값은 대략 250 정도임을 알 수 있다. 이는, 100cm 높이에서 엑스선 디텍터를 낙하시키는 경우 충격 감지 센서가 측정할 수 있는 한계값을 넘는 가속도가 측정되어 측정값 자체가 포화되었음을 의미할 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 시스템(1000)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 11을 참조하면, 엑스선 시스템(1000)은 엑스선 디텍터(1100) 및 워크스테이션(1200)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 엑스선 시스템(1000)은 대상체에 엑스선을 조사하는 엑스선 조사부를 더 포함할 수 있다.
엑스선 디텍터(1100)는 엑스선 조사부에서 조사되고, 대상체를 투과하는 엑스선을 검출할 수 있다. 엑스선 디텍터(1100)는 충격 감지 센서 모듈(1110), 충격 흡수 부재(1120), 디텍터 메모리(1130), 및 디텍터 제어부(1140)를 포함할 수 있다.
충격 감지 센서 모듈(1110)은 엑스선 디텍터(1100)에 가해지는 충격을 감지하고, 엑스선 디텍터(1100)의 순간 가속도 값을 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 충격 감지 센서 모듈(1110)은 기설정된 샘플링 주파수(sampling frequency)에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서의 가속도 값을 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 충격 감지 센서 모듈(1110)은 X축, Y축, Z축 방향에서 가속도를 측정하는 3축 가속도 센서를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 충격 감지 센서 모듈(1110)은 충격 센서, 지자계 센서, 및 자이로 센서 중 적어도 하나의 센서를 더 포함할 수 있다.
충격 흡수 부재(1120)는 충격 감지 센서 모듈(1110)의 일측의 상면 및 하면의 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 충격 흡수 부재(1120)는 충격 감지 센서 모듈(1110)과 나사 사이 및 충격 감지 센서 모듈(1110)과 돌출형 결합부재의 사이에 배치될 수 있다. 충격 흡수 부재(1120)가 충격 감지 센서 모듈(1110)에 부착되는 실시예는 도 4a 내지 도 8b 중 어느 하나에서의 충격 흡수 부재(280, 281)가 도면 상에 도시된 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.
충격 흡수 부재(1120)는 엑스선 디텍터(1100)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다. 일 실시예에서, 충격 흡수 부재(1120)는 엑스선 디텍터(1100)의 낙하 또는 외부 충격 등으로 인하여 충격 감지 센서 모듈(1110)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다. 충격 흡수 부재(1120)는 충격 감지 센서 모듈(1110)에 전달되는 순간적인 충격값을 감쇠시킴으로써, 충격 감지 센서 모듈(1110)이 측정할 수 있는 충격값의 범위를 확대시킬 수 있다.
디텍터 메모리(1130)는 충격 감지 센서 모듈(1110)에 의해 측정된 순간 가속도 값을 저장할 수 있다. 디텍터 메모리(1130)는 휘발성 메모리(예를 들어, DRAM(Dynamic RAM), SRAM(Static RAM), SDRAM(Synchronous Dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, OTPROM(One Time Programmable ROM), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), Mask ROM, Flash ROM 등), 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
디텍터 제어부(1140)는 충격 감지 센서 모듈(1110)에 의해 측정된 순간 가속도 값을 이용하여 엑스선 디텍터에 가해지는 충격량을 산출할 수 있다. 디텍터 제어부(1140)는 시간대 별로 측정된 순간 가속도 값을 통해 충격량을 산출하는 연산 능력을 갖춘 적어도 하나의 프로세서로 구성될 수 있다. 디텍터 제어부(1140)는 예를 들어, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU), 마이크로 프로세서(microprocessor), 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit), 및 애플리케이션 프로세서(Application Processor, AP) 중 적어도 하나의 하드웨어 구성으로 구현될 수도 있다.
일 실시예에서, 디텍터 제어부(1140)는 기설정된 샘플링 주파수에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서 측정된 가속도 값을 시간에 대하여 적분하여 충격량을 산출할 수 있다. 다른 실시예에서, 디텍터 제어부(1140)는 기설정된 샘플링 주파수에 따른 시점에서 측정된 가속도 값 중 최대값에 기초하여 충격량을 산출할 수 있다. 또한, 디텍터 제어부(1140)는 측정된 가속도 값 중 기설정된 가속도 값 이상의 가속도 값을 갖는 시간 구간에서의 측정값을 합산하여 충격량을 산출할 수도 있다. 일 실시예에서, 상기 충격량의 산출은 충격 감지 센서 모듈(1110) 내에 포함된 프로세서에 의해 수행될 수도 있다.
디텍터 제어부(1140)가 충격량을 산출하는 구체적인 방법에 대해서는 도 12의 설명 부분에서 상세하게 설명하도록 한다.
워크스테이션(1200)은 사용자로부터 명령을 입력 받고 정보를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 워크스테이션(1200)은 엑스선 디텍터(1100)로부터 산출된 충격량을 수신하고, 충격량 정보를 디스플레이부(1240)에 출력할 수 있다. 워크스테이션(1200)은 제어부(1210), 메모리(1220), 통신부(1230), 및 디스플레이부(1240)를 포함할 수 있다.
제어부(1210)는 엑스선 디텍터(1100)로부터 충격 감지 정보를 수신할 수 있다. 충격 감지 정보는 예를 들어, 엑스선 디텍터(1100)의 낙하 또는 외부 충격의 발생 횟수, 낙하 또는 외부 충격이 가해진 시간 정보, 및 낙하 또는 외부 충격이 발생된 장소 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(1210)는 디텍터 제어부(1140)에서 산출한 충격량 정보를 엑스선 디텍터(1100)로부터 획득할 수도 있다.
일 실시예에서, 제어부(1210)는 엑스선 디텍터(1100)로부터 수신한 충격 감지 정보에 기초하여 엑스선 디텍터(1100)의 사용 이력 정보를 생성할 수 있다. 사용 이력 정보는 사용자가 엑스선 디텍터(1100)를 사용함에 있어서, 몇 회를 낙하시키는지, 임계치 이상의 충격을 몇 회 가하는지, 충격 또는 낙하의 발생 시간 정보, 충격 또는 낙하가 발생되는 장소 등과 관련된 사용 정보일 수 있다.
제어부(1210)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1210)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU), 마이크로 프로세서(microprocessor), 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit), RAM(Random-Access Memory), ROM(Read-Only Memory) 중 적어도 하나를 포함하는 하드웨어 모듈로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(1210)는 FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(1210)는 엑스선 디텍터(1100)로부터 수신한 충격 감지 정보 및 충격 감지 정보에 기초하여 생성한 엑스선 디텍터(1100)의 사용 이력 정보를 메모리(1220)에 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 메모리(1220)는 디텍터 제어부(1140)에 의해 산출된 충격량 값을 저장할 수도 있다.
통신부(1230)는 제어부(1210)의 제어에 의해 엑스선 디텍터(1100)의 사용 이력 정보를 클라우드 서버(2000) 또는 외부 서버(3000)에 전송할 수 있다. 통신부(1230)은 클라우드 서버(2000) 및 외부 서버(3000)를 포함하는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(1240)는, 엑스선 디텍터(1100)의 낙하 또는 외부 충격으로 인한 충격 발생 정보를 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스(User Interface, UI)를 표시할 수 있다. 디스플레이부(1240)는 예를 들어, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, VFD 디스플레이, DLP(Digital Light Processing) 디스플레이, 평판 디스플레이(Flat Panel Display), 3D 디스플레이, 및 투명 디스플레이 중 적어도 하나를 포함하는 물리적 장치로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 디스플레이부(1240)는 터치 인터페이스를 포함하는 터치스크린으로 구성될 수도 있다.
일 실시예에서, 워크스테이션(1200)은 엑스선 디텍터(1100)의 낙하 또는 외부 충격으로 인한 충격 발생 정보를 알리는 경고음을 출력하는 사운드 출력부를 더 포함할 수도 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 충격 감지 센서가 측정한 엑스선 디텍터의 가속도 값을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 12를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 충격 감지 센서 모듈을 통해 측정한 가속도 측정값(G)은 0초부터 급격하게 증가하기 시작하여 tmax에서 최대 가속도 값(Gmax)을 갖는다. 이후 가속도 측정값(G)은 점점 감소하여 0에 가까운 값으로 수렴한다.
디텍터 제어부(1140, 도 11 참조)는 기설정된 샘플링 주파수에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서 각각 측정된 가속도 값(G)을 모든 시간에 대하여 적분하여 충격량을 산출할 수 있다. 도 9a 및 도 9b에서 설명한 바와 같이, 충격량은 운동량의 시간 적분값이고, 운동량은 엑스선 디텍터의 질량과 속도의 곱이며, 속도는 시간에 따른 가속도의 곱이기 때문에, 가속도 측정값(G)을 시간 적분함으로써, 충격량 값을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 디텍터 제어부(1140)는 샘플링 주파수에 따른 시점에서 측정된 가속도 값 중 최대 가속도 값(Gmax)에 기초하여 충격량을 산출할 수 있다.
또한, 다른 실시예에서, 디텍터 제어부(1140)는 가속도 측정값(G) 중 기설정된 가속도 값(Gpreset) 이상의 가속도 값을 갖는 시간 구간(t1에서 t2 사이 시간 구간)에서의 가속도 측정값을 시간에 따라 합산하여 충격량을 산출할 수도 있다. 기설정된 가속도 값(Gpreset)은 사용자 입력에 기초하여 설정되거나, 수정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충격량의 산출은 충격 감지 센서 모듈(1110, 도 11 참조) 내에 포함된 프로세서에 의해 수행될 수도 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 엑스선 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
단계 S1310에서, 엑스선 시스템은 충격 센서 모듈을 통해 엑스선 디텍터에 가해지는 충격량을 산출한다. 일 실시예에서, 엑스선 디텍터 내부에 배치되는 충격 감지 센서 모듈은 X축, Y축, Z축 3축에 관하여 가속도를 측정하는 가속도 센서를 포함하고, 이를 이용하여 가속도 값을 측정할 수 있다. 엑스선 디텍터는 측정된 가속도 값을 시간에 따라 적분하거나, 측정된 가속도의 최대값을 이용하거나, 기설정된 가속도 값 이상의 가속도 값이 측정된 시간대에서 합산하는 방법 등으로 충격량을 산출할 수 있다. 엑스선 디텍터가 충격량을 산출하는 구체적인 방법은 도 12에서 설명한 것과 동일한바, 중복되는 설명은 생략한다.
단계 S1320에서, 엑스선 시스템은 산출된 충격량 정보에 기초하여 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 획득한다. 일 실시예에서, 엑스선 시스템은 엑스선 디텍터의 낙하 또는 외부 충격의 발생 횟수, 낙하 또는 외부 충격이 가해진 시간 정보, 및 낙하 또는 외부 충격이 발생된 장소 중 적어도 하나에 관한 정보를 엑스선 디텍터로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 엑스선 시스템은 엑스선 디텍터로부터 수신한 충격 감지 정보에 기초하여 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 생성할 수 있다. 사용 이력 정보는 사용자가 엑스선 디텍터를 사용함에 있어서, 몇 회를 낙하시키는지, 임계치 이상의 충격을 몇 회 가하는지, 충격 또는 낙하의 발생 시간 정보, 충격 또는 낙하가 발생되는 장소 등과 관련된 사용 정보일 수 있다.
단계 S1330에서. 엑스선 시스템은 사용 이력 정보를 클라우드 서버에 전송한다. 일 실시예에서, 엑스선 시스템은 사용 이력 정보를 클라우드 서버가 아닌, 외부 서버에 전송할 수도 있다. 여기서, 외부 서버는 엑스선 시스템을 제조한 회사의 서버일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
일 실시예에서 엑스선 시스템은, 엑스선 디텍터의 낙하 또는 외부 충격으로 인한 충격 발생 정보를 사용자에게 제공하는 UI를 표시할 수도 있다. 또한, 엑스선 시스템은 엑스선 디텍터 낙하 또는 외부 충격으로 인하여 충격이 발생하였을 때, 경고음을 출력하여 사용자에게 소리로 알릴 수도 있다.
본 개시에 포함된 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 S/W 프로그램으로 구현될 수 있다.
컴퓨터는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 개시된 실시예에 따른 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 엑스선 시스템을 포함할 수 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
또한, 개시된 실시예들에 따른 엑스선 디텍터, 엑스선 시스템 및 그 동작 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 초음파 진단 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 서버 및 단말(예를 들어, 단층 영상 처리 장치)로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 단말의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 단말과 통신 연결되는 제3 장치(예를 들어, 스마트폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 서버로부터 단말 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 단말로 전송되는 S/W 프로그램 자체를 포함할 수 있다.
이 경우, 서버, 단말 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 단말 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 서버와 통신 연결된 단말이 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 제3 장치와 통신 연결된 단말이 개시된 실시예에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하는 경우, 제3 장치는 서버로부터 컴퓨터 프로그램 제품을 다운로드하고, 다운로드된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행할 수 있다. 또는, 제3 장치는 프리로드된 상태로 제공된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수도 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 개시의 실시예들이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (21)

  1. PCB 기판이 실장되는 기판 지지부;
    상기 기판 지지부 상에 실장되고, 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감지하는 충격 감지 센서 모듈; 및
    상기 충격 감지 센서 모듈의 일측의 상면 및 하면 일부를 감싸도록 형성되는 충격 흡수 부재;
    를 포함하고,
    상기 충격 감지 센서 모듈에는 홀(hole)이 형성되고,
    상기 충격 감지 센서 모듈 및 상기 충격 흡수 부재는 나사와 돌출형 결합부재에 의해 상기 기판 지지부와 결합되고, 상기 돌출형 결합부재는 상기 기판 지지부 상에서 돌출되고, 상기 충격 감지 센서 모듈에 형성된 홀을 관통하여 상기 홀을 통해 연장되며,
    상기 충격 감지 센서 모듈에 형성된 홀의 직경 크기는 상기 돌출형 결합부재의 돌출부 직경의 크기 보다 크고, 상기 충격 흡수 부재는 상기 충격 감지 센서 모듈에 형성된 홀과 상기 돌출형 결합부재 사이의 공간을 채우도록 형성되어 상기 충격 감지 센서 모듈의 측면을 감싸는, 엑스선 디텍터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 충격 감지 센서 모듈은 충격 센서, 가속도 센서, 지자계 센서, 및 자이로 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하는, 엑스선 디텍터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 충격 흡수 부재는 상기 충격 감지 센서 모듈에 가해지는 충격을 흡수하고, 충격 감지 센서 모듈에 의해 측정되는 순간 가속도 값을 감쇠시키는, 엑스선 디텍터.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 충격 흡수 부재는 탄성 물질(elastic material), 점탄성 물질(viscoelastic material), 플라스틱, 고무(rubber), 젤(gel), 카본 그라파이트(carbon graphite), 폴리 카보네이트(poly-carbonate), 및 PVC(polyvinyl chloride) 중 적어도 하나로 구성되는, 엑스선 디텍터.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출형 결합부재는 나사 홀을 포함하고, 상기 기판 지지부 상에서 소정 높이만큼 돌출되는 형태로 형성되는, 엑스선 디텍터.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 엑스선을 검출하는 엑스선 디텍터에 있어서,
    PCB 기판;
    상기 PCB 기판 상에 실장되고, 상기 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감지하는 충격 감지 센서; 및
    상기 PCB 기판의 양 단부의 상면, 하면, 및 측면을 감싸는 형태로 배치되는 충격 흡수 부재;
    를 포함하고,
    상기 충격 흡수 부재는 나사 및 돌출형 결합부재에 의해 상기 엑스선 디텍터의 지지부와 결합되는, 엑스선 디텍터.
  9. 엑스선 디텍터와 워크스테이션을 포함하는 엑스선 시스템에 있어서,
    상기 엑스선 디텍터는,
    상기 엑스선 디텍터에 가해지는 충격을 감지하고, 상기 엑스선 디텍터의 순간 가속도 값을 측정하는 충격 감지 센서 모듈;
    상기 충격 감지 센서 모듈의 일측의 상면 및 하면 일부를 감싸도록 형성되는 충격 흡수 부재;
    상기 충격 감지 센서 모듈에 의해 측정된 순간 가속도 값을 저장하는 디텍터 메모리; 및
    측정된 상기 순간 가속도 값을 이용하여 상기 엑스선 디텍터에 가해지는 충격량을 산출하고, 산출된 충격량을 상기 워크스테이션으로 전송하는 디텍터 제어부;
    를 포함하고,
    상기 워크스테이션은 무선 또는 유선 통신 방식으로 상기 엑스선 디텍터 또는 외부 서버와 데이터를 송수신하는 통신 모듈을 포함하고,
    상기 워크스테이션은,
    상기 엑스선 디텍터로부터 산출된 충격량을 수신하고, 충격량 정보를 출력하고,
    상기 엑스선 디텍터로부터 충격 감지 정보를 수신하고, 상기 수신된 충격 감지 정보에 기초하여 사용자가 엑스선 디텍터를 사용하는 동안의 낙하 횟수, 충격 발생 시간, 및 충격 발생 장소 중 적어도 하나를 포함하는 사용 이력 정보를 획득하며,
    상기 통신 모듈을 제어하여 상기 사용 이력 정보를 상기 외부 서버로 전송하고,
    상기 충격 흡수 부재는 상기 충격 감지 센서 모듈에 가해지는 충격을 흡수하고, 상기 충격 감지 센서 모듈에 의해 측정되는 순간 가속도 값을 감쇠시키는, 엑스선 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 디텍터 제어부는, 기설정된 샘플링 주파수(sampling frequency)에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서 측정된 가속도 값을 시간에 대하여 적분하여 충격량을 산출하는, 엑스선 시스템.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 디텍터 제어부는, 기설정된 샘플링 주파수에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서 측정된 가속도 값 중 최대값에 기초하여 충격량을 산출하는, 엑스선 시스템.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 디텍터 제어부는, 기설정된 샘플링 주파수에 따른 시간 간격을 갖는 각 시점에서 측정된 가속도 값 중 기설정된 가속도 값 이상을 갖는 시간 구간에서의 측정값을 합산하여 충격량을 산출하는, 엑스선 시스템.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 워크스테이션은 상기 충격량을 클라우드 서버에 전송하도록 상기 통신 모듈을 제어하는, 엑스선 시스템.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제9 항에 있어서,
    상기 워크스테이션은, 상기 엑스선 디텍터의 낙하로 인한 충격 발생 정보를 사용자에게 제공하는 UI(user interface)를 표시하는 디스플레이부; 를 포함하는, 엑스선 시스템.
  17. 제9 항에 있어서,
    상기 워크스테이션은, 상기 엑스선 디텍터의 낙하로 인한 충격 발생 정보를 알리는 경고음을 출력하는 사운드 출력부; 를 포함하는, 엑스선 시스템.
  18. 엑스선 디텍터 및 워크스테이션을 포함하는 엑스선 시스템의 동작 방법에 있어서,
    충격 흡수 부재가 부착된 충격 감지 센서 모듈을 통해 상기 엑스선 디텍터에 가해지는 충격량을 산출하는 단계;
    상기 산출된 충격량 정보에 기초하여 상기 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 사용 이력 정보를 클라우드 서버에 전송하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 사용 이력 정보를 획득하는 단계는,
    상기 엑스선 디텍터로부터 상기 엑스선 디텍터의 낙하 또는 외부 충격의 횟수, 낙하 또는 외부 충격이 가해진 시간 정보, 및 낙하 또는 외부 충격이 발생된 장소 중 적어도 하나를 포함하는 충격 감지 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 충격 감지 정보에 기초하여 상기 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 생성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 충격 흡수 부재는 상기 충격 감지 센서 모듈에 가해지는 충격을 흡수하고, 상기 충격 감지 센서 모듈에 의해 측정되는 순간 가속도 값을 감쇠시키는, 방법.
  19. 삭제
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 엑스선 디텍터의 낙하로 인한 충격 발생 정보를 사용자에게 제공하는 UI(user interface)를 표시하거나, 충격 발생 경고음을 출력하는 단계; 를 더 포함하는, 방법.
  21. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    상기 저장 매체는,
    충격 흡수 부재가 부착된 충격 감지 센서 모듈을 통해 엑스선 디텍터에 가해지는 충격량을 산출하는 단계;
    상기 산출된 충격량 정보에 기초하여 상기 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 사용 이력 정보를 클라우드 서버에 전송하도록 제어하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 사용 이력 정보를 획득하는 단계는,
    상기 엑스선 디텍터로부터 상기 엑스선 디텍터의 낙하 또는 외부 충격의 횟수, 낙하 또는 외부 충격이 가해진 시간 정보, 및 낙하 또는 외부 충격이 발생된 장소 중 적어도 하나를 포함하는 충격 감지 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 충격 감지 정보에 기초하여 상기 엑스선 디텍터의 사용 이력 정보를 생성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 충격 흡수 부재는 상기 충격 감지 센서 모듈에 가해지는 충격을 흡수하고, 상기 충격 감지 센서 모듈에 의해 측정되는 순간 가속도 값을 감쇠시키는, 엑스선 시스템의 동작 방법을 수행하는 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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