KR101253115B1

KR101253115B1 - 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101253115B1
Application number: KR1020120132581A
Authority: KR
Inventors: 안영복; 윤귀영; 한호석; 민대식; 이종희
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2013-04-10

Abstract

본 발명의 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치는, 일정 주사구간을 수평이동하면서 X선을 주사하고, 미리 설정된 간격만큼 수직이동 후 차후 주사구간을 수평이동하며 X선을 주사하는 지그재그 방식 주사를 수행하고, 이 지그재그 방식 주사를 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행하는 X선 발생부, X선 발생부로부터 주사된 X선을 통해 뼈 이미지를 검출하는 X선 검출부 및 제어부로부터 전달되는 차후 주사구간 내에서 X선 발생부를 수평이동시키는 구동부를 포함하는 스캔수단; 및 X선 발생부가 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 뼈 이미지를 영상분석하여 그 중심점을 산출하고, 이 산출된 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성하여 구동부에 생성된 차후 주사구간을 전달하는 제어부;를 포함한다.

Description

골격 맞춤형 골밀도 측정 장치 및 방법{Apparatus and Method for Measuring Skeleton Customized Bone Density}

본 발명은 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 검출된 뼈 이미지를 통해 일정 주사구간을 수평이동하며 뼈 이미지의 중심점을 산출하고, 이를 통해 차후 주사구간을 생성하여 지그재그 방식 주사에 적용하는 수행과정을 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행함으로써, 측정자에게 피폭되는 방사선량과 검사 시간을 줄일 수 있는 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 골밀도 측정 장치는 X선을 이용해 측정자의 뼈를 촬상하여 골밀도를 측정하는데, 여기서, 측정되는 뼈의 크기나 방향이 가변적일 경우를 대비해서 촬상되는 뼈의 크기보다 촬상영역을 과도하게 넓게 설정하여 측정자에게 방사선 피폭량이 많아지고 검사 시간도 길어지는 문제점이 있었다.

이와 관련하여, 도 1에는 척추 골밀도를 측정하는 과정이 도시되어 있다. 여기서, 척추 골격을 중심으로 위치한 사각형들이 골밀도 측정시 X선이 주사되는 범위이며, 사각형 내의 화살표는 X선이 주사되는 방향이다. 이와 같이, 각 촬상영역이 뼈의 폭보다 과도하게 넓은 관계로 불필요한 방사선이 측정자에게 주사되고 검사 시간도 길어지는 문제점이 발생한다.

이와 관련하여, 한국등록특허 제10-1171852호는 온도보상을 이용한 골밀도 측정장치가 개시되어 있는데, 이와 같은, 한국등록특허 제10-1171852호의 촬상되는 뼈의 폭에 따라 촬상 영역을 가변시킬 수 없어 측정자에게 피폭되는 방사선량과 검사시간을 줄이기 어렵다는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 검출된 뼈 이미지를 통해 일정 주사구간을 수평이동하며 뼈 이미지의 중심점을 산출하고, 이를 통해 차후 주사구간을 생성하여 지그재그 방식 주사에 적용하는 수행과정을 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행함으로써, 측정자에게 피폭되는 방사선량과 검사 시간을 줄일 수 있는 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치 및 방법을 제공하기 위함이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치는, 일정 주사구간을 수평이동하면서 X선을 주사하고, 미리 설정된 간격만큼 수직이동 후 차후 주사구간을 수평이동하며 X선을 주사하는 지그재그 방식 주사를 수행하고, 이 지그재그 방식 주사를 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행하는 X선 발생부, X선 발생부로부터 주사된 X선을 통해 뼈 이미지를 검출하는 X선 검출부 및 제어부로부터 전달되는 차후 주사구간 내에서 X선 발생부를 수평이동시키는 구동부를 포함하는 스캔수단; 및 X선 발생부가 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 뼈 이미지를 영상분석하여 그 중심점을 산출하고, 이 산출된 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성하여 구동부에 생성된 차후 주사구간을 전달하는 제어부;를 포함한다.

제어부는 상기 X선 발생부가 상기 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 상기 뼈 이미지의 양측 경계선 사이 폭을 산출하고, 이 산출된 폭에 미리 설정된 일정 비율을 곱한 값을 폭으로 하며, 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성한다.

X선 발생부의 최초 주사구간은 구동부에 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 골격 맞춤형 골밀도 측정 방법은, X선 발생부가 일정 주사구간을 수평이동하면서 X선을 주사하고, 주사된 X선을 통해 X선 검출부가 뼈 이미지를 검출하는 (a) 단계; 제어부가 X선을 통해 검출된 뼈 이미지를 영상분석하여 그 중심점을 산출하고, 이 산출된 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성하여 구동부에 생성된 차후 주사구간을 전달하는 (b) 단계; X선 발생부가 미리 설정된 간격만큼 수직 이동하는 (c) 단계; 구동부가 전달받은 차후 주사구간과 일치하도록 X선 발생부를 수평이동시켜 X선이 주사되도록 하고, 주사된 X선을 통해 X선 검출부가 뼈 이미지를 검출하는 (d) 단계; 및 (b) 단계부터 (d) 단계를 지그재그 방식 주사로 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행하는 (e) 단계;를 포함한다.

제어부는 X선 발생부가 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 뼈 이미지의 양측 경계선 사이 폭을 산출하고, 이 산출된 폭에 미리 설정된 일정 비율을 곱한 값을 폭으로 하며, 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성한다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 검출된 뼈 이미지를 통해 일정 주사구간을 수평이동하며 뼈 이미지의 중심점을 산출하고, 이를 통해 차후 주사구간을 생성하여 지그재그 방식 주사에 적용하는 수행과정을 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행함으로써, 측정자에게 피폭되는 방사선량과 검사 시간을 줄일 수 있는 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 기존의 골밀도 스캔 방법에 대한 개략도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치에 대한 블록도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치에 대한 구성도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골격 맞춤형 골밀도 측정 방법에 대한 개략도이고,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골격 맞춤형 골밀도 측정 방법에 대한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골격 맞춤형 골밀도 측정 방법의 (a) 단계부터 (d) 단계 까지에 대한 개략도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치 및 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스캔수단(110) 및 제어부(120)를 포함한다.

스캔수단(110)은 일정 주사구간을 수평이동하면서 X선을 주사하고, 미리 설정된 간격만큼 수직이동 후 차후 주사구간을 수평이동하며 X선을 주사하는 지그재그 방식 주사를 수행하고, 이 지그재그 방식 주사를 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행하는 X선 발생부(112), X선 발생부(112)로부터 주사된 X선을 통해 뼈 이미지를 검출하는 X선 검출부(113) 및 제어부(120)로부터 전달되는 차후 주사구간 내에서 X선 발생부(112)를 수평이동시키는 구동부(111)를 포함한다.

여기서, X선 발생부(111)의 최초 주사구간은 구동부(111)에 미리 설정되어 측정자별로 다른 뼈의 폭을 빠짐없이 검출할 수 있다. 이와 관련하여, 도 4를 참고하면 A가 최초 주사구간이고, B가 차후 주사구간이다. 따라서, 도 4의 A와 같이 주사구간을 미리 설정하여 골밀도 측정이 최초로 시작될 때 측정자의 다양한 뼈의 크기를 모두 검출할 수 있다.

또한, 지그재그 방식의 주사는 도 4에 도시된 바와 같이, 후술할 제어부(120)의 중심점 산출에 기초하여 X선 주사구간이 가변되어 X선 발생부(112)가 수평이동하며 X선 주사 후, 수직이동하며 이전 구간에서 산출된 중심점에 기초하여 X선을 주사한다.

제어부(120)는 X선 발생부(112)가 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 뼈 이미지를 영상분석하여 그 중심점을 산출하고, 이 산출된 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성하여 구동부(111)에 생성된 차후 주사구간을 전달한다.

또한, 제어부(120)는 X선 발생부(112)가 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 뼈 이미지의 양측 경계선 사이 폭을 산출하고, 이 산출된 폭에 미리 설정된 일정 비율을 곱한 값을 폭으로 하며, 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성한다.

이와 같이, 제어부(120)에서 산출된 중심점을 차후 주사구간에 적용함으로써, 휘어진 뼈를 따라 X선을 주사할 수 있고, 뼈 이미지의 양측 경계선 사이 폭에 일정 비율이 곱해진 값만큼을 X선 주사범위로 설정하여 굴곡이 심한 뼈에서도 차후 구간에서 뼈가 X선 주사범위 내에 위치할 수 있어 최소의 X선 주사량으로 검사 대상의 뼈를 빠짐없이 빠르게 검사할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 골격 맞춤형 골밀도 측정 방법은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이미지 검출 단계(a), 중심점 설정 단계(b), 수직 이동 단계(c), 차후 주사구간에 X선 주사 단계(d) 및 반복 수행 단계(e)를 포함한다.

여기서, 각 단계에서 기재되는 구성요소에 대해서는 앞서 설명한 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치(100)의 구성요소와 일치하므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.

이미지 검출 단계(a)에서는 스캔수단(110)의 X선 발생부(112)가 일정 주사구간을 수평이동하면서 X선을 주사하고, 주사된 X선을 통해 X선 검출부(113)가 뼈 이미지를 검출한다.

여기서, X선 발생부(112)의 최초 주사구간은 구동부(111)에 미리 설정되어 측정자별로 다른 뼈의 폭을 빠짐없이 검출할 수 있다.

중심점 설정 단계(b)에서는 제어부(120)가 X선을 통해 검출된 뼈 이미지를 영상분석하여 그 중심점을 산출하고, 이 산출된 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성하여 스캔수단(110)의 구동부(111)에 생성된 차후 주사구간을 전달한다.

여기서, 제어부(120)는 X선 발생부(112)가 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 뼈 이미지의 양측 경계선 사이 폭을 산출하고, 이 산출된 폭에 미리 설정된 일정 비율을 곱한 값을 폭으로 하며, 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성한다.

수직 이동 단계(c)에서는 X선 발생부(112)가 미리 설정된 간격만큼 수직 이동한다.

차후 주사구간에 X선 주사 단계(d)에서는 구동부(111)가 전달받은 차후 주사구간과 일치하도록 X선 발생부(112)를 수평이동시켜 X선이 주사되도록 하고, 주사된 X선을 통해 X선 검출부(113)가 뼈 이미지를 검출한다.

반복 수행 단계(e)에서는 중심점 설정 단계(b), 수직 이동 단계(c) 및 차후 주사구간에 X선 주사 단계(d)를 지그재그 방식 주사로 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행한다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치 110 : 스캔수단
111 : 구동부 112 : X선 발생부
113 : X선 검출부 120 : 제어부
(a) : 이미지 검출 단계 (b) : 중심점 설정 단계
(c) : 수직 이동 단계 (d) : 차후 주사구간에 X선 주사 단계
(e) : 반복 수행 단계
A : 최초 주사구간 B : 차후 주사구간

Claims

일정 주사구간을 수평이동하면서 X선을 주사하고, 미리 설정된 간격만큼 수직이동 후 차후 주사구간을 수평이동하며 X선을 주사하는 지그재그 방식 주사를 수행하고, 이 지그재그 방식 주사를 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행하는 X선 발생부, 상기 X선 발생부로부터 주사된 X선을 통해 뼈 이미지를 검출하는 X선 검출부 및 제어부로부터 전달되는 차후 주사구간 내에서 상기 X선 발생부를 수평이동시키는 구동부를 포함하는 스캔수단; 및
상기 X선 발생부가 상기 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 뼈 이미지를 영상분석하여 그 중심점을 산출하고, 이 산출된 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성하여 상기 구동부에 생성된 차후 주사구간을 전달하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 X선 발생부가 상기 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 상기 뼈 이미지의 양측 경계선 사이 폭을 산출하고, 이 산출된 폭에 미리 설정된 일정 비율을 곱한 값을 폭으로 하며, 상기 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성하는 것을 특징으로 하는 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 X선 발생부의 최초 주사구간은 상기 구동부에 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 골격 맞춤형 골밀도 측정 장치.
(a) X선 발생부가 일정 주사구간을 수평이동하면서 X선을 주사하고, 주사된 X선을 통해 X선 검출부가 뼈 이미지를 검출하는 단계;
(b) 제어부가 X선을 통해 검출된 뼈 이미지를 영상분석하여 그 중심점을 산출하고, 이 산출된 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성하여 구동부에 생성된 차후 주사구간을 전달하는 단계;
(c) 상기 X선 발생부가 미리 설정된 간격만큼 수직 이동하는 단계;
(d) 상기 구동부가 전달받은 상기 차후 주사구간과 일치하도록 X선 발생부를 수평이동시켜 X선이 주사되도록 하고, 주사된 X선을 통해 X선 검출부가 뼈 이미지를 검출하는 단계; 및
(e) 상기 (b) 단계부터 (d) 단계를 지그재그 방식 주사로 골밀도 측정이 완료될 때까지 반복하여 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골격 맞춤형 골밀도 측정 방법.
제4항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 X선 발생부가 상기 일정 주사구간을 수평이동할 때에 검출된 상기 뼈 이미지의 양측 경계선 사이 폭을 산출하고, 이 산출된 폭에 미리 설정된 일정 비율을 곱한 값을 폭으로 하며, 상기 중심점을 중심으로 하는 차후 주사구간을 생성하는 것을 특징으로 하는 골격 맞춤형 골밀도 측정 방법.
제4항에 있어서,
상기 X선 발생부의 최초 주사구간은 상기 구동부에 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 골격 맞춤형 골밀도 측정 방법.