KR100904187B1 - 엑스선 촬영장치 - Google Patents

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KR100904187B1
KR100904187B1 KR1020080016664A KR20080016664A KR100904187B1 KR 100904187 B1 KR100904187 B1 KR 100904187B1 KR 1020080016664 A KR1020080016664 A KR 1020080016664A KR 20080016664 A KR20080016664 A KR 20080016664A KR 100904187 B1 KR100904187 B1 KR 100904187B1
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(주)제노레이
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Abstract

본 발명은: 회전력을 발생시키는 회전구동유닛의 회전구동에 의해 곡선경로를 따라 선회이동하면서 X선을 조사하는 X선 발생유닛과; X선 촬영을 통한 영상 획득을 위하여 상기 X선을 검출하는 X선 검출유닛을 가지며; 상기 X선 검출을 통해 두부 영상과 상기 치아 영상의 촬영이 가능한 엑스선 촬영장치를 개시한다. 여기서, 상기 X선 발생유닛은 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)와 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 모두 동일한 구동메카니즘에 의해 선회이동을 하고, 상기 X선 검출유닛은 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)와 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 모두 상기 X선 발생유닛의 선회이동에 대응하여 이동하면서 상기 X선 발생유닛으로부터 조사된 X선을 검출하며; 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 상기 X선 발생유닛의 선회이동이 상기 회전구동유닛의 회전구동에 의해 형성되는 상기 곡선경로상에서 이루어져 상기 곡선경로상에 중첩되고, 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)에서도 상기 X선 발생유닛이 상기 곡선경로상을 따라 일정거리 이동하면서 X선을 조사하여 상기 X선 발생유닛의 이동궤적이 상기 곡선경로상에 중첩된다. 이에 따라, X선을 발생시키는 X선 발생유닛이 두부 또는 치아 영상을 촬영할 때 양자 모두 하나의 회전구동유닛만의 구동에 의해 선회이동하므로, X선 발생유닛의 이동을 위한 구동유닛이 일원화/단순화될 수 있다.
엑스선 촬영장치, 엑스선 발생유닛, 회전구동유닛, 엑스선 검출유닛, 차광기

Description

엑스선 촬영장치{X-ray Imaging System}
본 발명은 엑스선 촬영장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 두부 및/또는 치아에 X선을 조사하여 X선을 검출함으로써 두부와 치아의 영상을 각각 촬영하는 엑스선 촬영장치에 관한 것이다.
방사선, 특히 엑스선(X-ray; 이하 X선이라 약칭함)를 이용한 촬영기술은 오늘날 의료 분야에서 인체 내부의 영상을 획득하기 위해 이용되는 중요한 기술 중의 하나로서, 상기 X선을 이용한 영상촬영장치가 X선 촬영장치이다.
상술한 X선을 이용한 종래의 X선 촬영장치는, 인체의 내부장기를 촬영하거나, 치아의 구조를 촬영하거나, 두부(머리부분)의 영상을 촬영하는 등 인체의 다양한 부분을 촬영하기 위하여 다양한 장치의 형태로 적용되고 있다.
상술한 종래의 X선 촬영장치는, X선을 발생시켜 이를 피사체에 조사하는 X선 발생기와 상기 X선 발생기에서 조사된 후 광선 경로상에 위치된 상기 피사체에 투사된 X선을 검출하는 X선 검출기와 상기 X선 검출기에서 검출된 신호에 따라 피사체의 영상을 출력하는 영상출력부를 포함하여 구성된다.
여기서 상기 X선 발생기와 상기 X선 검출기는 상호 일정 거리 이격된 위치에 배치되며, 상기 X선 발생기는 상기 X선을 발생시키는 X선 광원을 포함하여 구성된다.
한편 종래의 X선 촬영장치로서, 치과에서 사용되는 X선 촬영장치는 치아의 영상과 두부의 영상을 각각 촬영하여 치열의 교정이나 치아의 치료 등 치과적 시술을 위한 영상을 제공한다.
이러한 종래의 X선 촬영장치에 의해 파노라마방식으로 촬영된 치아 영상이 도 1a에 나타나 있으며, 도 1b에는 두부 영상이 나타나 있다.
상기 종래의 X선 촬영장치는, 두부의 영상과 치아의 영상촬영을 각각 획득하기 위해서, 각 촬영모드에서 각각 별도로 복잡한 구조의 구동메카니즘을 사용하는데, 이러한 복잡한 구조의 구동장치는 상기 X선 발생기의 이동제어를 어렵게 하고, X선 촬영장치의 전체의 부피와 무게를 증가시킬 뿐 아니라, 여러개의 구동용 모터 또는 실린더 등과 같은 액츄에이터(Actuator)들이 구비되어 제품의 제조비용 상승에 의한 제품단가의 상승을 초래하였다.
이에 따라, 본 발명자는, 치아영상 촬영시 X선 발생기가 얼굴을 둘레를 선회이동(회전이동)하면서 X선을 조사하도록 상기 X선 발생기를 회전이동시키는 회전구동유닛의 구동메카니즘이 상기 두부영상 촬영시에도 동일하게 적용된 엑스선 촬영장치를 개발하게 되었다. 따라서, X선 촬영대상이 다르더라도, 즉 촬영모드가 다르더라도 동일한 구동메카니즘으로 상기 X선 발생기가 이동됨으로써, 단순한 구조의 구동메카니즘을 갖는 치과용 엑스선 촬영장치가 개발될 수 있다.
본 발명은 X선을 발생시켜 조사하는 X선 발생유닛의 이동을 위한 구동메카니즘이 단순화된 치과용 X선 촬영장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 회전력을 발생시키는 회전구동유닛의 회전구동에 의해 곡선경로를 따라 선회이동하면서 X선을 조사하는 X선 발생유닛과; X선 촬영을 통한 영상 획득을 위하여 상기 X선을 검출하는 X선 검출유닛을 가지며; 상기 X선 검출을 통해 두부 영상과 치아 영상의 촬영이 가능한 엑스선 촬영장치로서, 상기 X선 발생유닛은 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)와 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 모두 동일한 구동메카니즘에 의해 선회이동을 하고, 상기 X선 검출유닛은 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)와 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 모두 상기 X선 발생유닛의 선회이동에 대응하여 이동하면서 상기 X선 발생유닛으로부터 조사된 X선을 검출하며; 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 상기 X선 발생유닛의 선회이동이 상기 회전구동유닛의 회전구동에 의해 형성되는 상기 곡선경로상에서 이루어져 상기 곡선경로상에 중첩되고, 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)에서도 상기 X선 발생유닛이 상기 곡선경로상을 따라 일정거리 이동하면서 X선을 조사하여 상기 X선 발생유닛의 이동궤적이 상기 곡선경로상에 중첩됨에 따라, 상기 X선을 통한 두부 영상과 치아 영상의 촬영시 상기 X선 발생유닛의 선회이동을 위한 회전구동유닛의 일원화가 가능한 엑스선 촬영장치를 제공한다.
상기 두부 영상은 라인스캔(Line-Scan)방식으로 촬영되고, 상기 치아 영상은 파노라마(Panorama)방식으로 촬영된다.
상기 X선 검출유닛은, 상기 두부 영상의 촬영을 위하여 상기 X선 발생유닛의 운동방향과 반대되는 방향으로 움직이면서 상기 X선 발생유닛에서 조사되는 X선을 검출하며; 상기 두부 영상의 촬영모드시 상기 X선 발생유닛에서 조사되는 X선은, 상기 X선 발생유닛이 출발점에서 종착점으로 이동함에 따라 X선 교차부를 형성한 다.
상기 X선 검출유닛을 통해 획득되는 상기 두부 영상의 가로 확대율은 하기 수학식에 의해 산출되는 보정계수(K)에 의해 보정된다.
K=(L2*L3a)/(L2a*L3)
(상기 수학식에서 L2 는 피사체의 가로길이, L2a는 상기 X선 검출유닛을 통해 검출되는 영상의 가로길이, L3는 피사체의 세로길이, L3a는 상기 X선 검출유닛을 통해 검출되는 두부 영상의 세로길이임)
상기 X선 발생유닛은 상기 회전구동유닛에 의해 회전하는 회전축에 연결된 회전몸체에 구비되고; 상기 X선 검출유닛은, 상기 회전몸체를 지지하는 몸체유닛에서 가로방향으로 연장된 지지암의 선단에 구비되는 지지몸체에 사선방향으로 직선이동 가능하게 구비되어 상기 두부 영상을 촬영한다.
상기 X선 발생유닛은 상기 회전구동유닛에 의해 회전하는 회전축에 연결된 회전몸체에 구비되고; 상기 X선 검출유닛은, 상기 X선 발생유닛에 대향되도록 상기 회전몸체에 선택적으로 장착되어, 상기 회전구동유닛에 의해 상기 X선 발생유닛과 일체로 회전하면서 상기 X선 발생유닛에서 조사되는 X선을 검출함으로써 상기 치아 영상을 촬영한다.
본 발명에 따른 X선 촬영장치에 의하면, X선을 발생시키는 X선 발생유닛이 두부 영상을 촬영하거나 치아 영상을 촬영할 때 양자 모두 회전구동유닛의 동일 구동메카니즘에 의해 각각 이동하면서 상기 X선을 조사하도록 구성되어, X선 발생유닛의 이동을 위한 구동유닛이 일원화/단순화될 수 있다.
다시 말해서 상기 회전구동유닛의 1축 회전구동만으로 상기 X선 발생유닛이 이동하므로, X선 구동유닛의 이동제어를 위해 여러개의 모터나 구동부를 설치해야 하는 불편함이 제거되어 원가절감의 효과가 있다.
또한, 상기 회전구동유닛의 1축 회전구동만으로 상기 X선 발생유닛이 이동하므로, 상기 X선 발생유닛의 이동제어가 간단하게 수행될 수 있으며, 영상왜곡 극복을 위한 보정계수를 적용하여 원활한 두부 영상을 획득할 수 있다.
이하 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명 및 중복되는 설명은 하기에서 생략된다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 X선 촬영장치의 일 실시예를 설명한다.
여기서, 도 2는 본 발명에 따른 X선 촬영장치의 일 실시예를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 X선 촬영장치의 일 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 X선 촬영장치는 두부 영상의 촬영과 치아 영상의 촬영이 가능한 장치로서, X선을 발생시키는 X선 발생유닛(10)과 상 기 X선을 검출하는 X선 검출유닛(20)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 X선 발생유닛(10)은 회전구동유닛(30)의 회전구동에 의해 곡선경로를 따라 선회이동할 수 있도록 구성되어 상기 X선을 조사하는데, 이를 위하여 상기 X선 발생유닛(10)은 상기 X선 발생을 위한 X선 광원(미도시)을 포함하여 구성된다.
그리고 상기 X선 검출유닛(20)은 상기 X선을 검출을 통해 두부 영상 및/또는 상기 치아 영상과 같은 영상 획득을 하기 위한 것으로서, 상기 회전구동유닛(30)에 의해 회전이동 또는 선회이동하면서 X선을 조사하는 상기 X선 발생유닛(10)의 이동에 대응하여 이동하도록 구성된다.
즉, 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)와 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 상기 X선 발생유닛(10)의 선회이동이 상기 회전구동유닛을 갖는 동일한 구동메카니즘에 의해 이루어지는 것을 말한다.
여기서, 상기 X선 발생유닛(10)의 선회이동이 상기 회전구동유닛을 갖는 동일한 구동메카니즘에 의해 이루어진다 함은, 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)와 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 상기 X선 발생유닛(10)이 하나의 동력발생기와 동일 동력전달방식에 의해 동일한 방식으로 이동함을 말하나, 두가지 촬영모드에서 상기 X선 발생유닛(10)이 양자 모두 반드시 동일 궤적을 따라 동일 거리를 이동하는 것을 뜻하는 것은 아니며, 두가지 모드에서 모두 상기 회전구동유닛(30)의 회전구동에 의해 형성되는 상기 곡선경로상를 따라 각각 정해진 거리만큼 선회이동하는 것을 말한다.
따라서, 본 발명에 따른 X선 촬영장치는 상기 두부 영상의 촬영을 위한 두부 영상 촬영모드와 상기 치아 영상의 촬영을 위한 치아 영상 촬영모드로 작동될 수 있는 장치로서, 상기 X선 발생유닛(10)은 회전력을 발생시키는 하나의 회전구동유닛(30) 즉 하나의 액츄에이터에 의해 형성될 수 있는 곡선경로를 따라 각각의 촬영모드에서 필요한 거리만큼을 선회이동 즉 회전하면서 X선을 조사한다.
본 발명에 따른 X선 촬영장치에 의하면, 상기 두부 영상은 라인스캔(Line-scan)방식으로 촬영되고, 상기 치아 영상은 파노라마(Panorama)방식으로 촬영된다.
다시 말해서, 상기 두부 영상의 촬영을 위한 두부 영상 촬영모드와 상기 치아 영상의 촬영을 위한 치아 영상 촬영모드에서, 상기 X선 발생유닛(10)의 이동경로가 상기 회전구동유닛(30)에 의해 형성되므로, 본 발명에 따른 X선 촬영장치의 상기 X선 발생유닛(10)은 상기 회전구동유닛(30)의 1축 회전구동만으로 동일한 동력전달메카니즘에 의해 움직이게 된다.
보다 상세하게는, 치아 전체의 영상을 파노라마 방식으로 촬영하기 위해서는, 상기 X선 발생유닛(10)이 얼굴의 주위를 선회이동, 즉 상기 곡선경로를 따라 회전이동하도록 하는 회전구동유닛이 필요한데, 상기 회전구동유닛(30)에 의한 X선 발생유닛(10)의 회전이동을 두부 영상의 라이스캔 촬영시에도 그대로 사용하여, 두부 영상의 촬영시 별도의 구동메카니즘을 적용하는 것이 아니라 치아영상 촬영시와 동일한 구동메카니즘을 적용한 것으로서, 두가지 모드에서 모두 상기 상기 회전구동유닛(30)에 의해 형성되는 상기 곡선경로상에서 각각 정해진 거리만큼 이동함으로써, 두가지 모드에서의 X선 발생유닛의 이동경로가 모두 상기 곡선경로상에 중첩되는 것을 말한다.
다만, 두부 영상 촬영시와 치아 영상 촬영시 각각에서 상기 X선 발생유닛의 이동거리는 상호 다를 수 있다.
따라서, 상기 두부 영상 촬영모드에서의 상기 X선 발생유닛이 형성하는 이동경로와 상기 치아 영상 촬영모드에서의 상기 X선 발생유닛이 형성하는 이동경로는 일부 또는 전부 중첩될 수 있다.
상기 X선 촬영장치는 크게 몸체유닛과 치아 영상 촬영부 및 두부 영상 촬영부로 구성될 수 있는데, 상기 몸체유닛은 베이스(41)와 상기 베이스에 수직하게 설치된 지지기둥(42)과 상기 지지기둥(42)의 상부에 구비되는 구동부 하우징(43)을 포함하여 구성된다.
그리고 상기 구동부 하우징(43)에는 상기 회전구동유닛(30)을 위한 액츄에이터, 보다 상세하게는 모터(31)가 내장되어 회전력을 발생시키며, 상기 몸체유닛에는 회전몸체(50)가 연결되는데, 보다 상세하게 설명하면 상기 회전몸체(50)는 상기 구동부 하우징(43)의 하측에 결합된다.
또한, 상기 회전몸체(50)는 상기 회전구동유닛, 즉 상기 모터(31)에 의해 회전하는 회전축(51)에 연결되고, 상기 회전몸체(50)에는 상기 X선 발생유닛(10)이 구비되어 상기 회전몸체(50)와 일체로 움직이면서 X선을 조사한다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 X선 촬영장치를 이용한 두부 영상의 촬영방식을 보다 상세하게 설명한다.
여기서, 도 4는 도 2에 도시된 X선 촬영장치의 두부 영상 촬영부를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 X선 촬영장치를 이용하여 두부를 촬영할 때 X선 발생유닛과 X선 검출유닛의 움직임을 나타낸 도면이다.
그리고, 도 6a는 본 발명에 따른 X선 촬영장치를 이용하여 두부를 촬영할 때 조사되는 X선의 경로를 나타낸 X선 투사도이다.
먼저, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 X선 검출유닛(20)을 장착하기 위한 지 지몸체(60)와 상기 X선 발생유닛(10)에 의해 상기 두부 영상의 촬영을 위한 두부 영상 촬영부가 형성된다.
보다 상세하게는, 상기 지지몸체(60)는 상기 몸체유닛에서 가로방향으로 연장되는 지지암(70)의 선단에 구비되는데, 본 실시예에서는 상기 지지암(70)은 상기 지지기둥(42)의 상부에서 결합되어 수평하게 연장된다.
그리고, 상기 X선 검출유닛(20)은 상기 지지몸체(60)에 사선방향으로 직선이동 가능하게 구비되는데, 여기서 상기 X선 검출유닛(20)은 상기 지지몸체(60)에 탈착 가능하게 결합된다. 보다 상세하게는 상기 지지몸체(60)의 검출기 장착부(61)에 장착된다.
도 5는 상기 지지몸체(60)의 상부커버가 분리된 상태로서, 상기 X선 검출유닛(20)은 두부의 라인스캔을 위하여 상기 지지몸체(60)의 저면 일측을 따라 길게 형성된 가이드 홀(62)를 따라 상기 X선 발생유닛(10)에 대향되게 이동하면서 X선을 검출하는데, 상기 지지몸체(60)의 내부에는 상기 검출기 장착부(61)와 결합되는 이동몸체(63)가 구비된다. 그리고, 상기 이동몸체(63)는 한쌍의 풀리(64)에 감겨진 벨트(Belt; 65)에 고정구에 의해 연결되어 선형 가이드(66)를 따라 이동함으로써 상기 X선 검출유닛(20)이 이동가능하게 된다.
상기 지지몸체(60)은 상기 지지암(70)의 선단에 사선방향으로 연결되어 상기 가이드 홀이 상기 지지암(70)과 둔각을 이룬다. 상기 지지몸체(60)는 상기 지지암에 힌지 등에 의해 회전가능하게 연결되어, 평상시에는 상기 지지암(70)과 수직을 이루도록 보관되고, 상기 두부 영상의 촬영시에는 상기 지지암(70)과 둔각을 이루 도록 회전된다.
이 때 상기 X선 발생유닛(10)의 출발점과 상기 X선 검출유닛(20)의 출발점 사이의 거리, 그리고 상기 X선 발생유닛의 종착점과 상기 X선 검출유닛의 종착점 사이의 거리는 동일하도록 상기 지지몸체(60)가 배치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 X선 발생유닛(10)의 출발점과 상기 X선 검출유닛(20)의 출발점이란 X선이 조사되면서 라이스캔을 시작하는 위치를 말하고, 종착점이란 라인스캔을 종료하는 위치를 말한다.
한편, 상기 지지몸체(60)에는 상기 X선 검출유닛(20)과 나란하게 이동하는 차광기(80)가 구비되는데, 상기 차광기(80)에는 상기 X선 발생유닛(10)에서 조사되는 X선의 일부만이 상기 X선 검출유닛에 도달할 수 있도록 슬릿(slit)이 형성되어, 상기 차광기(80)가 상기 X선 발생유닛(10)에서 조사되는 X선의 일부만을 통과시키고 나머지는 차단함으로써 X선에 의한 인체의 손상을 최소화한다. 여기서, 상기 슬릿은 상기 차광기(80)의 중간에 세로방향으로 길게 형성된다.
그리고 상기 차광기(80)가 상기 X선 검출유닛(20)과 나란하게 이동할 수 있도록, 상기 지지몸체(60)에는 상기 가이드 홀(62)과 나란한 별도의 가이드 홀(67)이 형성되어 상기 차광기(80)의 이동을 안내하는데, 설명의 편의상 이를 제2가이드 홀이라 칭한다.
상기 차광기(80)가 상기 제2가이드 홀(67)을 따라 상기 X선 검출유닛(20)과 동시에 나란하게 이동할 수 있도록, 상기 지지몸체(60)에는 상기 차광기(80)의 이동을 위한 구동유닛이 구비되는데, 상기 차광기(80)의 구동유닛은 두부 영상 촬영 을 위한 상기 X선 검출유닛(20)의 구동방식과 동일한 구성이 적용될 수 있으므로, 이에 대한 반복적인 설명을 생략한다.
그리고 상기 지지몸체(60)에는 상기 두부의 라인스캔을 위하여 사람의 얼굴을 정렬하기 위한 정렬부가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 정렬부는 두부의 양쪽 귀를 맞대는 한쌍의 귀 고정기(68)를 포함하여 구성된다.
이에 따라, 상기 귀 고정기(68)를 이용하여 사람의 두부가 상기 차광기(80)와 상기 X선 검출유닛(20) 사이에 위치하도록 정렬한 후, 상기 X선 발생유닛(10)의 움직임에 대응하여 상기 X선 검출유닛(20)과 상기 차광기(80)를 이동시키면서 두부의 일측에서 다른측까지 라인 스캔을 수행하면 두부의 영상이 촬영된다.
상기 X선 발생유닛(10)은 전술한 바와 같이 상기 회전구동유닛(30)에 의해 회전이동을 하면서 X선을 조사하는데, 상기 회전구동유닛(30)은 상기 모터(31)와 상기 모터에 의해 회전하는 구동기어(32)와 상기 구동기어(32)에 치합되어 회전하는 종동기어(33)를 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 회전몸체(50)의 회전축(51)은 상기 종동기어(33)의 중심축을 이루도록 상기 종동기어(33)에 결합된다.
그리고, 상기 X선 발생유닛(10)의 케이스에는 별도의 차광기(미도시)가 구비되는 것이 바람직한데, 이를 설명의 편의상 제1차광기라 칭하고 상기 지지몸체(60)에 구비된 차광기(80)를 제2차광기라 칭한다. 따라서, 상기 X선 발생유닛(10)의 X선 광원에서 발산된 X선은 상기 제1차광기를 거치면서 X선의 일부만이 통과하게 되고, 상기 제1차광기를 통과한 후 확산되는 X선은 상기 제2차광기에서 재차 차광되어 일부만이 두부에 도달하게 된다.
상기 두부 영상 촬영을 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 X선 검출유닛(20)은 상기 X선 발생유닛(10)의 운동방향과 반대방향으로 이동하면서 상기 X선 발생유닛(10)에서 조사되는 X선을 검출하게 되는데, 이는 상기 X선 발생유닛(10)이 하나의 회전구동유닛(30)에 의해 선회이동, 즉 회전하면서 X선을 조사하기 때문이다.
이에 따라, 상기 두부 영상의 촬영모드시에는 상기 X선 발생유닛(10)이 출발점에서 종착점까지 이동하면서 X선을 조사함에 따라, 상기 X선 발생유닛(10)에서 조사되는 X선이 도 6a에 도시된 바와 같이 X선 교차부(1)를 형성하게 된다.
이에 따라 피사체 즉 두부의 가로확대율과 세로확대율이 달라지게 되는데, 보다 상세하게는 상기 가로확대율이 세로확대율보다 더 크게 된다. 이에 따라 원형의 피사체를 촬영할 경우 가로길이가 더 긴 타원형으로 이미지가 획득되게 된다.
그러나 비교예를 나타낸 도 6b에서와 같이, X선 검출유닛이 X선 발생유닛의 이동방향과 동일방향으로 이동하면서 X선을 검출하는 경우에는, X선의 교차부가 형성되지 않고 가로확대율(L0a/L0)과 세로확대율(L1a/L1)이 동일하게 된다. 이를 위해서는 치아영상 촬영시와 다른 구동메카니즘을 사용하여 상기 X선 발생유닛을 이동시켜야 한다.
다시 말해서, 도 7에 도시된 바와 같이, 치아 영상 촬영을 위해서는 얼굴 둘레를 따라 상기 X선 발생유닛이 회전이동하면서 X선을 조사함에 의하여 치아의 영상을 획득하게 되는데, 비교예에서와 같이 X선 검출유닛이 X선 발생유닛의 이동방 향과 동일방향으로 이동하면서 X선을 검출하기 위해서는 치아 영상 촬영시와 다른 구동메카니즘이 적용되어야 한다. 즉, 치아 영상 촬영시에는 회전구동만으로 X선 발생유닛을 이동시키면 되지만, 두부 영상 촬영시에는 별도의 복잡한 구동메카니즘(1축 이상의 직선구동과 회전구동의 병용)이 더 적용되어야 한다.
그러나 본 발명에 따른 X선 촬영장치의 X선 발생유닛(10)은 두부 영상 촬영시와 치아영상 촬영시에 동일한 구동 메카니즘이 적용된다. 다시 말해서, 치아 영상 촬영시 상기 X선 발생유닛(10)을 회전시키는 회전구동유닛(30)이 두부 촬영시에도 동일하게 적용되므로, 본 발명에 따른 X선 촬영장치의 X선 검출유닛(20)을 통해 획득되는 상기 두부 영상의 가로확대율은 하기 식에 의해 산출되는 보정계수(K)에 의해 보정된 후 출력된다.
보정계수(K)=(L2*L3a)/(L2a*L3)
(상기 수학식에서 L2 는 피사체의 가로길이, L2a는 상기 X선 검출유닛을 통해 검출되는 영상의 가로길이, L3는 피사체의 세로길이, L3a는 상기 X선 검출유닛을 통해 검출되는 두부 영상의 세로길이임)
즉, (K*L2a/L2)=(L3a/L3)로서 보정된 가로확대길이(L2b)는 아래와 같다.
L2b=K*L2a=(L2*L3a)/L3
따라서 본 발명에 따른 X선 촬영장치에 의해 촬영된 두부 영상의 왜곡된 이미지는 상기 보정계수를 통해 가로확대율과 세로확대율을 동일하게 보정된 후, 최 종의 영상이미지로 출력되게 된다.
다음으로 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 X선 촬영장치의 치아영상 촬영부를 설명한다.
상기 치아영상 촬영부는 상술한 상기 X선 발생유닛(10)과 상기 X선 발생유닛에 대향되도록 상기 회전몸체(50)에 장착된 상기 X선 검출유닛(20)에 의해 형성된다.
보다 상세하게는 상기 X선 발생유닛(10)은 상기 회전몸체(50)의 일측에 구비되고, 상기 X선 검출유닛(20)은 상기 회전몸체(50)의 타측에 장착되어 상기 X선 발생유닛(10)과 서로 마주보게 된다. 이에 따라 상기 X선 발생유닛(10)과 상기 회전몸체(50)와 상기 X선 검출유닛(20)은 전체적으로 "∩" 형상을 이룬다.
상기 치아 영상 촬영모드시에는 상기 X선 검출유닛(20)가 상기 지지몸체(60)에서 분리된 후 상기 회전몸체(50)에 선택적으로 장착됨으로써 상기 치아영상 촬영부가 형성되는데, 상기 회전몸체(50)의 타측에는 상기 X선 검출유닛(20)의 장착을 위한 검출기 장착부(52)가 구비된다.
그리고 상기 회전구동유닛(30)에 의해 상기 X선 발생유닛(10)과 일체로 회전하면서 상기 X선 발생유닛에서 조사되는 X선을 검출함으로써 상기 치아 영상을 촬영한다. 상기 치아영상 촬영부에는 턱을 정위치에 정렬하기 위한 턱 정렬부(53)가 구비된다.
이에 따라, "∩" 형상을 이루는 상기 치아영상 촬영부의 상기 X선 발생유닛(10)과 상기 X선 검출유닛(20) 사이에 얼굴을 위치시키고 상기 회전구동유닛의 구동에 의해 상기 회전몸체(50)가 회전하면, 상기 X선 발생유닛(10)과 상기 X선 검출유닛(20)이 동시에 일체로 회전하게 된다.
그리고 상기 X선 검출유닛(20)이 얼굴의 일측면(일측 턱관절부)에서 반대측 측면(타측 턱관절부)까지 얼굴의 주위를 선회하면서 상기 X선 발생유닛(10)에서 조사되는 X선을 검출함에 의해, 파노라마 영상을 촬영하듯 치아의 영상이 획득될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 치과용 x선 촬영장치에 의해 촬영된 치아 영상과 두부 영상을 나타낸 이미지이다.
도 2는 본 발명에 따른 X선 촬영장치의 일 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 X선 촬영장치의 일 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 X선 촬영장치의 두부 영상 촬영부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 X선 촬영장치를 이용하여 두부를 촬영할 때 X선 발생유닛과 X선 검출유닛의 움직임을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명에 따른 X선 촬영장치를 이용하여 두부를 촬영할 때 조사되는 X선의 경로를 나타낸 X선 투사도와 비교예에 의한 X선 투사도이다.
도 7은 도 2에 도시된 X선 촬영장치의 치아 영상 촬영부를 나타낸 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: X선 발생유닛 20: X선 검출유닛
30: 회전구동유닛 31: 모터
32: 구동기어 33: 종동기어
43: 구동부 하우징 50: 회전몸체
60: 지지몸체 70: 지지암

Claims (6)

  1. 회전력을 발생시키는 회전구동유닛의 회전구동에 의해 곡선경로를 따라 선회이동하면서 X선을 조사하는 X선 발생유닛과; X선 촬영을 통한 영상 획득을 위하여 상기 X선을 검출하는 X선 검출유닛을 가지며; 상기 X선 검출을 통해 두부 영상과 치아 영상의 촬영이 가능한 엑스선 촬영장치로서,
    상기 X선 발생유닛은 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)와 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 모두 동일한 구동메카니즘에 의해 선회이동을 하고, 상기 X선 검출유닛은 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)와 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 모두 상기 X선 발생유닛의 선회이동에 대응하여 이동하면서 상기 X선 발생유닛으로부터 조사된 X선을 검출하며; 상기 치아 영상의 촬영모드(mode)에서 상기 X선 발생유닛의 선회이동이 상기 회전구동유닛의 회전구동에 의해 형성되는 상기 곡선경로상에서 이루어져 상기 곡선경로상에 중첩되고, 상기 두부 영상의 촬영모드(mode)에서도 상기 X선 발생유닛이 상기 곡선경로상을 따라 일정거리 이동하면서 X선을 조사하여 상기 X선 발생유닛의 이동궤적이 상기 곡선경로상에 중첩됨에 따라, 상기 X선을 통한 두부 영상과 치아 영상의 촬영시 상기 X선 발생유닛의 선회이동을 위한 회전구동유닛의 일원화가 가능한 엑스선 촬영장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 두부 영상은 라인스캔(Line-Scan)방식으로 촬영되고, 상기 치아 영상은 파노라마(Panorama)방식으로 촬영되는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 X선 검출유닛은, 상기 두부 영상의 촬영을 위하여 상기 X선 발생유닛의 운동방향과 반대되는 방향으로 움직이면서 상기 X선 발생유닛에서 조사되는 X선을 검출하며; 상기 두부 영상의 촬영모드시 상기 X선 발생유닛에서 조사되는 X선은, 상기 X선 발생유닛이 출발점에서 종착점으로 이동함에 따라 X선 교차부를 형성하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 X선 검출유닛을 통해 획득되는 상기 두부 영상의 가로 확대율은 하기 수학식에 의해 산출되는 보정계수(K)에 의해 보정되는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치.
    [수학식 1]
    K=(L2*L3a)/(L2a*L3)
    (상기 수학식에서 L2 는 피사체의 가로길이, L2a는 상기 X선 검출유닛을 통해 검출되는 영상의 가로길이, L3는 피사체의 세로길이, L3a는 상기 X선 검출유닛을 통해 검출되는 두부 영상의 세로길이임)
  5. 제3항에 있어서,
    상기 X선 발생유닛은 상기 회전구동유닛에 의해 회전하는 회전축에 연결된 회전몸체에 구비되고; 상기 X선 검출유닛은, 상기 회전몸체를 지지하는 몸체유닛에서 가로방향으로 연장된 지지암의 선단에 구비되는 지지몸체에 사선방향으로 직선이동 가능하게 구비되어 상기 두부 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 X선 발생유닛은 상기 회전구동유닛에 의해 회전하는 회전축에 연결된 회전몸체에 구비되고; 상기 X선 검출유닛은, 상기 X선 발생유닛에 대향되도록 상기 회전몸체에 선택적으로 장착되어, 상기 회전구동유닛에 의해 상기 X선 발생유닛과 일체로 회전하면서 상기 X선 발생유닛에서 조사되는 X선을 검출함으로써 상기 치아 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 엑스선 촬영장치.
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