KR101638364B1

KR101638364B1 - 방사선 차폐 액상필터 및 이를 장착한 엑스레이 촬영장치

Info

Publication number: KR101638364B1
Application number: KR1020150008614A
Authority: KR
Inventors: 함재상
Original assignee: 함재상
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-07-11
Also published as: EP3248545A1; EP3248545B1; US20170372809A1; CN107205714B; CN107205714A; JP6548196B2; US10431346B2; JP2018503839A; TR201907181T4; EP3248545A4; WO2016117748A1

Abstract

본 발명은 병원에서 엑스레이 촬영시 사용하는 고정형 엑스레이 촬영장치는 물론 이동형 엑스레이 촬영장비인 C-arm에서 엑스레이 촬영시 방출되는 방사선에 의해 피폭되는 수술자를 보호하기 위하여 방사선 차폐 효과는 물론 구조가 더욱 간단하고 가벼우면서도 장착 위치를 다양하게 할 수 있는 방사선 차폐 액상필터 및 이를 장착한 엑스레이 촬영장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 방사선 차폐 액상필터는, 엑스레이 촬영장치에서 방출되는 방사선에 의해 피폭되는 수술자를 보호하기 위하여 수술자 쪽으로 방사되는 방사선을 차폐시키기 위한 것인데, 분말로 된 은(銀) 10∼30 중량부; 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레산염 25∼40 중량부; 물 45∼50 중량부; 구리(Cu), 알루미늄(Al), 수은(Hg)에서 선택된 한가지 이상의 원소 1∼5 중량부를 혼합하여 구성된 액상의 물질이 케이스 내부에 충전되어 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

방사선 차폐 액상필터 및 이를 장착한 엑스레이 촬영장치{Liquid filter for protecting radiation and X-ray photographing device using the same}

본 발명은 방사선 차폐 액상필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 구조가 간단하고 가벼우면서도 장착 위치를 다양하게 할 수 있는 방사선 차폐 액상필터 및 이를 장착한 엑스레이 촬영장치에 관한 것이다.

일반적으로 병원 엑스레이 촬영실에서 사용하는 엑스레이 촬영장치는 고정형이고, 수술실에서 사용하는 것은 이동형인데, 이동형 엑스레이 촬영장치는 그 형상이 C자 모양이라 하여 C-arm이라 하고, C-arm은 수술실에서 골절 환자, 디스크 환자나 척추 관련 환자 등을 수술할 때 뼈를 맞추거나 나사 또는 핀을 박을 때, 또는 여러 각도로 뼈의 구조를 살펴 본다든지 골절의 도수정복(수술을 하지 않고 뼈를 맞추는 일)을 할 때 정복(整復)이 잘 되었는지 등을 볼 때 엑스레이를 촬영하여 컴퓨터로 영상을 처리해서 모니터에 실시간으로 동영상처럼 볼 수 있도록 해주는 장비로서, 특히 정형외과나 신경외과 수술에서 꼭 필요한 장비이다.

C-arm의 경우 고정식 엑스레이 촬영장치에 비해 피폭량은 적지만, 수술시 C-arm을 켜고 있는 동안(즉 스위치를 밟고 있는 동안, 엑스레이 촬영장치를 운영하는 사람에 따라 30초∼1분 정도임)에는 수술자(여기서 '수술자'라 함은 의사, 간호사, 수술보조자, 엑스레이 촬영장치 운영자 등을 모두 포함하며, 이하에서는 같다)가 지속적으로 방사선에 노출되어 있기 때문에 몇 시간이 걸리는 큰 수술을 하고 나면 수술자들이 방사선에 노출되어 있는 시간이 길기 때문에 방사선 피폭량이 많아지게 되고, 이로 인하여 수술 후에는 극도의 피로감은 물론 이와 같이 방사선에 장시간씩 노출되어 있는 일이 반복되다 보면 암이나 백혈병 등 방사선으로 인한 많은 피해가 발생하게 된다.

이와 같이 수술시 환자는 물론 수술자의 방사선 피폭량을 줄이기 위하여 본 발명의 출원인(발명자)은 특허등록 제1145143호 "엑스레이 촬영장치의 방사선 차폐장치"를 개발하였고, 이를 좀더 콤팩트하고 방사선 피폭량을 현저히 줄일 수 있도록 발전시켜 특허등록 제1225241호 "엑스레이 촬영장치의 방사선 차폐장치 및 이를 부착한 엑스레이 촬영장치"를 개발하여 특허받았다.

본 출원인은 이들을 제품화하여 시판하고 있는데, 상기 특허 제품들은 방사선 차폐 효과는 있으나, 무게가 무겁고 차폐장치의 장착 위치를 변경할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 실제 사용자들은 방사선 차폐장치에서 현실적으로 개선해야 할 사항으로 방사선 차폐 효과는 물론 구조가 더욱 간단하고 가벼우면서도 장착 위치를 다양하게 할 수 있는 방사선 차폐장치를 요구하고 있는바, 본 출원인은 이러한 현실적인 요청에 부응하기 위해 연구 개발을 계속해 오던 중에 본 발명을 개발하게 된 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 병원에서 엑스레이 촬영시 사용하는 고정형 엑스레이 촬영장치는 물론 이동형 엑스레이 촬영장비인 C-arm에서 엑스레이 촬영시 방출되는 방사선에 의해 피폭되는 수술자를 보호하기 위하여 방사선 차폐 효과는 물론 구조가 더욱 간단하고 가벼우면서도 장착 위치를 다양하게 할 수 있는 방사선 차폐 액상필터 및 이를 장착한 엑스레이 촬영장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제 해결을 위하여 본 발명에 따른 방사선 차폐 액상필터는, 엑스레이 촬영장치에서 방출되는 방사선에 의해 피폭되는 수술자를 보호하기 위하여 수술자 쪽으로 방사되는 방사선을 차폐시키기 위한 것인데, 분말로 된 은(銀) 10∼30 중량부; 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레산염(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate) 25∼40 중량부; 물 45∼50 중량부; 구리(Cu), 알루미늄(Al), 수은(Hg)에서 선택된 한가지 이상의 원소 1∼5 중량부를 혼합하여 구성된 액상의 물질이 케이스 내부에 충전되어 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방사선 차폐장치는, 엑스레이 촬영장치에서 방출되는 방사선에 의해 피폭되는 수술자를 보호하기 위하여 수술자 쪽으로 방사되는 방사선을 차폐시키기 위한 것인데, 상기 방사선 차폐장치는, 상하방향으로 중앙부분을 관통하는 구멍이 형성되어 있고, 구멍이 형성된 부분의 가장자리를 따라 단(段)이 형성되어 있으며, 엑스레이 촬영장치의 엑스레이 발생부인 튜브의 선단(先端)에 장착되게 되는 부착부재; 상기 부착부재에 형성된 단(段)에 안착되는 액상필터; 상하방향으로 중앙부분을 관통하는 구멍이 형성되어 있고, 상기 부착부재와 나선결합에 의해 결합되면서, 상기 액상필터를 부착부재에 고정시키기 위한 필터고정부재를 포함하여 구성 것을 특징으로 한다.

본 발명의 엑스레이 촬영장치는, 엑스레이 촬영장치에서 방출되는 방사선에 의해 피폭되는 수술자를 보호하기 위하여 수술자 쪽으로 방사되는 방사선을 차폐시키기 위한 것인데, 분말로 된 은(銀) 10∼30 중량부와, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레산염 25∼40 중량부와, 물 45∼50 중량부와, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 수은(Hg)에서 선택된 한가지 이상의 원소 1∼5 중량부를 혼합하여 구성된 액상의 물질이 케이스 내부에 충전되어 액상필터를 구비하며, 상기 액상필터는, 엑스레이 촬영장치의 내부에 설치된 엑스레이 발생장치와, 상기 엑스레이 발생장치에서 발생된 방사선을 환자에게 방사시키기 위한 튜브 사이에 장착된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 방사선 차폐 액상필터는 액상으로 된 차폐물질을 케이스에 충전하여 구성한 것이기 때문에 구조가 매우 콤팩트하고 간단할 뿐만 아니라 무게도 매우 가볍다. 또한, 액상의 차폐물질이 충전된 케이스를 방사선이 방사되는 튜브의 단부(端部)에 장착할 수도 있어서 기존에 사용중인 엑스레이 촬영장치에도 장착할 수 있고, 엑스레이 촬영장치를 제조할 때부터 튜브와 X-선 발생장치 사이의 적절한 위치에 장착할 수도 있으므로, 방사선 차폐 액상필터의 장착 위치를 다양하게 할 수 있다.

또, 실제 측정 결과 CT 촬영의 경우 한 번 촬영시 7㎜SV, C-arm의 경우 한 번 촬영시 3.5㎜SV 정도의 방사선이 방출되었는데, 엑스레이 촬영장치에서 방사선이 방사되는 튜브의 단부(端部)에 본 발명에 따른 방사선 차폐 액상필터를 장착할 경우, 방사선이 환자에 조사된 후 반사 및 산란되는 방사선을 60% 정도 줄일 수 있게 되면서 수술자에게로 산란 또는 반사하는 전체 방사선을 80∼90%까지 차단시켜서 수술자의 피폭량을 현저하게 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 방사선 차폐장치를 부착한 C-arm을 도시한 도면이다.
도 2는 방사선 차폐장치를 조립한 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 방사선 차폐장치를 분해한 상태를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 방사선 차폐 액상필터 및 이를 장착한 엑스레이 촬영장치의 가장 큰 기술적 특징은, 필터를 액상으로 구성함으로써 가벼우면서도 형상과 크기를 수요자의 요구에 맞춰 변형하여 제작할 수 있게 했다는 점과, 액상필터의 장착 위치를 다양하게 할 수 있어서, 기존에 사용중인 엑스레이 촬영장치의 튜브에 부착시킬 수도 있고, 엑스레이 촬영장치를 제작할 때부터 장치 내부에 장착할 수도 있게 했다는 점이다.

일반적으로 이동형 엑스레이 촬영장치인 C-arm은, C자 형태의 프레임 양단(兩端)에 엑스레이 발생부인 튜브(tube, 11)와 엑스레이로 촬영한 이미지를 수신하는 디텍터(dector, 13)가 각각 부착되고, 프레임의 중간부분에 프레임 회전시 중심축이 되는 샤프트와, 하부에 이동을 위한 캐스터가 부착되어 있는 제어부 및 상기 제어부로부터 데이터를 받아 실시간으로 동영상처럼 보여주는 모니터(15)를 구비하게 된다.

고정형 엑스레이 촬영장치 및 이동형 엑스레이 촬영장치의 엑스레이 발생장치에서 발생한 방사선을 환자에게 방사시키기 위한 튜브(11)에 장착하여 사용하는 본 발명에 따른 방사선 차폐장치(20)는, 튜브(11)에 체결되는 부착부재(23)와, 부착부재(23)와 나사결합되는 필터고정부재(25) 및 이들 사이에 위치하게 되는 액상필터(21)를 구비하여 구성된다. 부착부재(23)를 튜브(11)의 선단(先端)에 나사결합시킬 수도 있고, 서로 대향하는 위치에 구멍을 형성하여 철 밴드 또는 철끈 등과 같은 결속부재를 사용하여 방사선 차폐장치(20)와 엑스레이 촬영장치를 결합시킬 수도 있으며, 장착시키는 방법을 특별히 한정하는 것은 아니다.

부착부재(23)와 필터고정부재(25)는 수술자 쪽으로 산란하는 방사선을 차단하여 수술자를 보호하는 역할을 하는 것이기 때문에 산란하는 방사선을 차단할 수 있는 재질이면 되는데, 납으로만 하면 너무 무겁기 때문에 납(Pb), 알루미늄(Al), 규소(Si), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 은(Ag), 주석(Sn), 텅스텐(W), 백금(Pt), 금(Au) 중에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함한 재질을 사용한다.

엑스레이 촬영시 수술자에게 가장 위험한 것은, 엑스레이 촬영장치에서 방출된 방사선이 수술자에게 직접 투사되거나, 튜브(11)에서 방출된 방사선이 환자에게 투사된 다음 수술자에게로 반사되는 방사선인데, 액상필터(21)는 이와 같이 환자에 투사된 다음 수술자 쪽으로 반사되는 방사선의 양을 현저하게 줄여주게 된다. 또한, 액상필터(21)에 요구되는 중요한 성질 중의 하나가 에스레이 촬영한 환자 사진의 이미지가 흐려지지 않게 하는 것이다.

액상필터(21)는, 미립자의 분말로 된 은(銀)(Ag) 10∼30 중량부와, 고분자 분산제(polymeric dispersant) 25∼40 중량부와, 물 45∼50 중량부와, 구리(Cu)와 알루미늄(Al) 및 수은(Hg)에서 선택된 한가지 이상의 원소 1∼5 중량부를 혼합하여 구성된 액상의 물질이 케이스 내부에 충전되어 구성된 것이다. 분산제는 미립자의 분말로 된 은(Ag)을 포함한 금속 원소가 케이스 내의 일부분으로 몰리지 않고 골고루 균등하게 퍼지도록 하는 기능을 하게 되는데, 분산제로는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레산염(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate)을 사용한다.

방사선 차폐장치(20)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 부착부재(23)와 필터고정부재(25) 및 이들 사이에 위치하게 되는 액상필터(21)로 구성된다. 부착부재(23)는 상하방향으로 중앙부분을 관통하는 구멍이 형성되어 있고, 구멍이 형성된 부분의 가장자리를 따라 단(段)(231)이 형성되어 있으며, 엑스레이 촬영장치의 엑스레이 발생부인 튜브(11)의 선단(先端)에 장착되게 되는 구성이다.

액상필터(21)는 플라스틱과 같은 재질로 된 케이스에 충전되어, 부착부재(23)의 내측면에 형성된 단(段)(231)에 안착되게 된다. 필터고정부재(25)는 상하방향으로 중앙부분을 관통하는 구멍이 형성되어 있고, 부착부재(23)의 내주면에 형성된 나선과 나사결합되면서 부착부재(23)와 액상필터(21) 및 필터고정부재(25)가 일체로 조립되게 된다. 이와 같이 방사선 차폐장치(20)는 3개의 구성요소가 하나로 조립된 것이기 때문에 구성 자체가 매우 콤팩트하고 간단하며 무게도 매우 가볍다.

본 발명의 구성적 특징 중 하나가 액상필터(21)를 구비한 방사선 차폐장치(20)를 튜브(11)의 선단에만 장착시키는 것이 아니라 장착 위치를 변경할 수 있다는 것인데, 도시하지는 않았지만, 액상필터(21) 자체를 방사선 촬영장치의 내부에 방사선 촬영장치와 일체로 구성할 수도 있다. 엑스레이 촬영장치의 내부에 설치할 때는 액상필터(21)만을 장착하는데, 이때 액상필터(21)는 엑스레이 발생장치와, 엑스레이 발생장치에서 발생된 방사선을 환자에게 방사시키기 위한 튜브 사이에 장착시키는 것이 바람직하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 명세서에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : C-arm 11 : 튜브(tube)
13 : 디텍터(dector) 15 : 모니터
20 : 방사선 차폐장치 21 : 액상필터
23 : 부착부재 231 : 단(段)
25 : 필터고정부재

Claims

엑스레이 촬영장치에서 방출되는 방사선에 의해 피폭되는 수술자를 보호하기 위하여 수술자 쪽으로 방사되는 방사선을 차폐시키기 위하여 사용되는 액상필터에 있어서,
상기 액상필터는,
분말로 된 은(銀)(Ag) 10∼30 중량부;
폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레산염(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate) 25∼40 중량부;
물 45∼50 중량부;
구리(Cu), 알루미늄(Al), 수은(Hg)에서 선택된 한가지 이상의 원소 1∼5 중량부;
를 혼합하여 구성된 액상의 물질이 케이스 내부에 충전되어 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 차폐 액상필터.
엑스레이 촬영장치에서 방출되는 방사선에 의해 피폭되는 수술자를 보호하기 위하여 수술자 쪽으로 방사되는 방사선을 차폐시키기 위한 방사선 차폐장치를 장착한 엑스레이 촬영장치에 있어서,
상기 방사선 차폐장치는,
상하방향으로 중앙부분을 관통하는 구멍이 형성되어 있고, 구멍이 형성된 부분의 가장자리를 따라 단(段)이 형성되어 있으며, 엑스레이 촬영장치의 엑스레이 발생부인 튜브의 선단(先端)에 장착되게 되는 부착부재;
상기 부착부재에 형성된 단(段)에 안착되는 액상필터;
상하방향으로 중앙부분을 관통하는 구멍이 형성되어 있고, 상기 부착부재와 나선결합에 의해 결합되면서, 상기 액상필터를 부착부재에 고정시키기 위한 필터고정부재;
를 포함하여 구성되며, 상기 액상필터는,
분말로 된 은(銀) 10∼30 중량부;
폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레산염(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate) 25∼40 중량부;
물 45∼50 중량부;
구리(Cu), 알루미늄(Al), 수은(Hg)에서 선택된 한가지 이상의 원소 1∼5 중량부;
를 혼합하여 구성된 액상의 물질이 케이스 내부에 충전되어 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 차폐 액상필터를 장착한 엑스레이 촬영장치.
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