KR101642293B1

KR101642293B1 - 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치

Info

Publication number: KR101642293B1
Application number: KR1020140152390A
Authority: KR
Inventors: 전진환; 강승협
Original assignee: (주)제노레이
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2016-07-25
Also published as: WO2016072609A1; KR20160052276A

Abstract

본 발명은 파노라마 영상, CT 단층 영상 및 세팔로 영상을 단일의 장치로 획득할 수 있도록 함에 있어서, 촬영 모드에 따른 센서 전환 및 거리 조절이 간단하면서도 저비용의 시스템에 의해 효과적으로 달성될 수 있도록 한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 베이스 상면에 고정되는 리프터와; 상기 리프터에 지지되어 상기 리프터의 길이 방향을 따라 승강 가능하게 설치되는 컬럼과; 상기 컬럼 선단부에 결합되는 지지아암과; 상기 지지아암 일측 선단부에 결합된 드라이빙 유닛에 선회가능하도록 설치되며 X선 발생기가 구비되는 선회아암(gantry)와; 상기 X선 발생기에서 나오는 X선을 검출하도록 상기 선회아암 상에 구비되는 센서유닛과; 상기 선회아암 상에 회전가능하게 설치되며 상기 X선 발생기에서 나오는 X선을 검출하는 센서가 구비되는 센서유닛과, 촬영 모드에 따라 상기 센서유닛의 센서 전환 및 거리 조절을 수행하는 센서제어수단을 포함하여 구성되는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치를 제공한다.

Description

치과 의료진단용 복합영상 촬영장치{PHOTOGRAPHING APPARATUS OF COMPOSITION-IMAGE FOR DENTAL DIAGNOSIS}

본 발명은 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치에 관한 것으로서, 파노라마 영상, CT 단층 영상 및 세팔로 영상 등 치아/치주질환 진료 및 치아교정에 쓰이는 진단용 영상을 단일의 영상 촬영장치로 획득할 수 있도록 함에 있어서 촬영 모드에 따른 센서 전환 및 거리 조절이 저비용으로 간단하면서도 효과적으로 달성될 수 있도록 한 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치에 관한 것이다.

일반적으로, X선(X-ray)를 이용한 촬영기술은 오늘날 의료 분야에서 인체 내부의 영상을 획득하기 위해 이용되는 중요한 기술 중의 하나로서, X선을 이용한 영상촬영장치가 X선 촬영장치이다.

이러한 X선 촬영장치는, 인체의 내부장기를 촬영하거나, 치아의 구조를 촬영하거나, 두부(머리부분)의 영상을 촬영하는 등 인체의 다양한 부분을 촬영하기 위하여 다양한 장치의 형태로 적용되고 있다.

특히, 치과(齒科, dentistry)에서는 치아/치주질환 치료 및 치열교정을 위해 치아를 포함한 치조골(齒槽骨, 치아 주위구조) 또는 두부(머리 부분)의 영상을 촬영하기 위한 X선 촬영장치가 마련되어 있다.

상기한 X선 촬영장치(X-ray equipment)의 사용목적은, 다양한 방사선학적 검사를 통해 악골(顎骨, 턱뼈)의 크기와 외형, 수직적 및 수평적 축을 따라 변화되는 골의 해부학적 변이의 인지와 더불어, 악골내 존재하는 병적인 요소 및 시술에 영향을 미칠 수 있는 정보를 시술자(치과의)가 고려하기 위함이며, 이와 같은 영상학적 정보는 최적의 치과 시술과 시술 후 장기적인 성공을 증진시키는 모든 과정에 중요하다 할 수 있다.

그에 따른 영상 촬영법은 대부분이 X선(X-ray : 방사선)를 조사하는 방식으로, 치아를 포함한 치조골을 이차원 평면적으로 촬영하는 파노라마 영상(Panoramic x-ray image) 및 그보다 정밀하게 삼차원 입체적으로 촬영하는 CT 영상(Computerized tomography), 환자의 두부(頭部)를 전방에서 후방, 후방에서 전방, 좌측 또는 우측에서 촬영하는 세팔로 영상(Cephalometric image, 두부계측법) 등이 활용되고 있다.

한편, 예전에는 CT X선 촬영장치는 CT 단층 영상밖에 얻을 수 없고, 상기 파노라마 X선 촬영장치는 파노라마 단층 영상밖에 얻을 수 없었으며, 세팔로 영상을 얻기 위해서는 세팔로 촬영장치가 별도로 구비되어야 했었다.

하지만, 근래에는 획득하고자 하는 영상에 따라 별도의 촬영장치가 구비되어야 하는 단점을 없앨 수 있도록 하나의 촬영장치에서 상기한 CT 영상과 파노라마 영상 및 세팔로 영상을 얻을 수 있는 복합영상 촬영장치들이 제안되고 있다.

그러나, 기존의 치과 의료진단용 복합영상 촬영 장치는 파노라마 혹은 CT, 그리고 세팔로 촬영을 하나의 장치에 구현하는데 있어서 비효율적인 요소를 많이 내포하고 있다.

예컨대, 도 1a를 참조하면, 특허문헌 1로 제시된 대한민국등록특허 10-0907821호에 개시된 치과 의료진단용 복합영상 촬영 장치(A)의 경우, X선 영상 촬영과 같이 치과 의료진단을 목적으로 좌,우로 수평회전하는 선회아암(1)과, 상기 선회아암(1)의 지지고정 및 수평회동을 가능케 하면서도 진료자의 신장크기에 대응하여 일정범위 수직이동되는 지지체(2)와, 상기 지지체(2)에 장착되어 진료자가 위치한 상태로 전,후 왕복 및 정,역방향 수평회동 그리고 소정높이 승강됨으로 상기 선회아암(1)과의 유기적인 작동을 통해 영상 촬영을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 피사체 유동장치(3)를 포함하여 구성되는데, 진료자(즉, 피사체) 및 상기 진료자가 착석하는 진료의자(32)를 전·후 이동 또는 좌·우 회전 그리고 상·하로 승강 위치되도록 하여야 하므로 무빙수단(31)을 구성함에 있어, 매우 큰 중량물인 진료자 및 진료의자(32) 이동을 위해서는 그에 맞는 대용량 모터 등의 기계적 장치를 채용해야 하므로 제조비용이 상승하게 되고 구동을 위한 전력 소모도 증가하게 되는 등 장치의 효율이 저하되는 단점이 있다.

한편, 도 1b를 참조하면, 특허문헌 2로 제시된 대한민국등록특허 10-0904187호에 개시된 기존의 치과 의료진단용 복합영상 촬영 장치의 경우, 지지아암(70)의 일측 선단에 드라이빙 유닛(45)이 결합되고, 상기 드라이빙 유닛(45)에는 선회아암(50)이 회전가능하도록 설치되며, 상기 선회아암(50)의 일단부에는 X선 발생기(10)가 회전가능하게 설치된다.

이때, 상기 X선 발생기(10)에는 X선 발생이 가능하도록 X선관구와 고압트랜스, 고전압 정류회로 등이 수용되며 큰 중량을 갖는 고전압 튜브탱크가 구비된다.

그리고, 지지아암(70)의 타측 선단에는 세팔로 획득부(60)가 구비되는데, 상기 세팔로 획득부에는 세팔로 센서(20) 및 차광기(80)이 구비된다.

도 1b를 참조하면, 이러한 구성의 기존의 치과 의료진단용 복합영상 촬영 장치의 경우, 파노라마와 CT 촬영에 있어서 촬영 모드의 전환을 위해서는 센서유닛(30)에 장착되는 파노라마 센서 혹은 CT 센서의 교체를 위한 착탈 작업이 요구되는 불편함이 수반된다.

더불어, 세팔로 촬영을 하고자 하는 경우, 선회아암을 회전시켜 세팔로 촬영을 하는 경우에는 센서유닛(30)을 제거해야만 하는 불편함이 따르고, 센서유닛(30)을 제거하지 않기 위하여 X선 발생기(10)를 선회시켜 세팔로 촬영을 수행하고자 하는 경우에는 중량이 큰 고전압 튜브탱크를 갖는 X선 발생기(10)의 선회시 발생하는 무게 불균형(weight unblance)으로 인해 정렬이 틀어지기 쉬우며, 정렬이 약간만 틀어져도 올바른 영상의 획득이 불가능해짐으로써 복합영상 촬영장치의 신뢰성이 저하되는 단점이 있었다.

대한민국등록특허 10-0907821호(2009.07.08.) 대한민국등록특허 10-0904187호(2009.06.16.) 대한민국등록특허 10-0766332호(2007.10.05.) 대한민국공개특허 10-2013-0102919호(2013.09.23.) 대한민국공개특허 10-2010-0120810호(2010.11.17.)

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파노라마 영상, CT 단층 영상 및 세팔로 영상을 단일의 장치로 획득할 수 있도록 함에 있어서 기존의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치와는 달리, 촬영 모드에 따른 센서 전환 및 거리 조절이 간단하면서도 저비용의 시스템에 의해 효과적으로 달성될 수 있도록 한 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 베이스 상면에 고정되는 리프터와; 상기 리프터에 지지되어 상기 리프터의 길이 방향을 따라 승강 가능하게 설치되는 컬럼과; 상기 컬럼 선단부에 결합되는 지지아암과; 상기 지지아암 일측 선단부에 결합된 드라이빙 유닛에 선회가능하도록 설치되며 X선 발생기가 구비되는 선회아암(gantry)와; 상기 X선 발생기에서 나오는 X선을 검출하도록 상기 선회아암 상에 구비되는 센서유닛과; 상기 선회아암 상에 회전가능하게 설치되며 상기 X선 발생기에서 나오는 X선을 검출하는 센서가 구비되는 센서유닛과, 촬영 모드에 따라 상기 센서유닛의 센서 전환 및 거리 조절을 수행하는 센서제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치가 제공된다.

본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치의 다음과 같은 효과를 제공한다.

먼저, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치는, 촬영 모드에 맞추어 센서를 착탈해야 하는 불편함이 해소되는 효과가 있다.

즉, 기존에는 파노라마 촬영이나 CT 촬영 등의 촬영 모드에 맞추어 장착된 센서를 탈거하고 촬영 모드에 맞는 센서를 장착해야 하는 불편함이 있었으나, 본 발명의 장치는 모터 구동에 의해 자동으로 센서 전환이 이루어지므로 이러한 불편함이 해소될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치는, 기존의 복합영상 촬영장치와는 달리 세팔로 촬영을 위하여 무게가 많이 나가는 고전압 튜브탱크를 갖는 X선 발생기를 회전시키지 않고, 대신 파노라마센서 및 CT센서만 세팔로 촬영을 위한 광 경로 상에서 도피시켜 세팔로 촬영이 가능하므로 장비의 효율적인 제어 및 깨끗한 영상 획득이 가능해진다.

즉, 기존에는 세팔로센서를 향하는 X선 광원이 파노라마센서 및 CT센서와 간섭하지 않도록 하기 위하여 중량이 매우 큰 고전압 튜브탱크를 갖는 X선 발생기를 회전시켜 세팔로 촬영을 함에 따라 장비 구동에 있어서 비효율적일 뿐만 아니라 무게 불균형으로 인해 정렬이 약간만 틀어져도 올바른 영상의 획득이 불가능해지는 등의 단점이 있었으나, 본 발명에 따르면 상기한 문제점들이 해소되어 장비 운용 효율 및 고품질의 세팔로 영상을 안정적으로 획득할 수 있게 되는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치는, 센서의 전환을 위한 모터 구동에 따라 각 촬영모드에 맞는 SID(Source to Image Distance)로 자동 조정이 이루어지는 효과가 있다. 여기서, SID는 광 소스인 X선 발생기(600)로부터 영상이 이미징되는 센서까지의 거리이다.

또한, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치는, CT센서를 파노라마 촬영을 위해 활용할 수 있으며, CT센서의 이미징 영역 전체를 고르게 파노라마 촬영을 위한 영역으로 활용할 수 있어 CT센서의 사용 수명을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1a는 종래 기술에 따른 치과용 X선 영상 촬영장치의 일 예를 나타낸 사시도
도 1b는 종래 기술에 따른 치과용 X선 영상 촬영장치의 다른 일 예를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명에 따른 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치의 사시도
도 3a는 도 2의 "가"부를 다른 방향에서 본 사시도
도 3b는 도 3a의 요부 확대 사시도
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 단면도
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치의 센서 전환 작용 및 세팔로 촬영을 위한 센서 도피 작용을 설명하기 위한 모식도로서,
도 5는 파노라마촬영시 센서 위치를 보여주는 도면
도 6은 CT 촬영시의 센서 위치를 보여주는 도면
도 7은 세팔로 촬영시의 센서유닛 도피 작용을 보여주는 도면
도 8은 본 발명에 따른 센서제어수단이 구비된 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도
도 9는 도 8의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치의 센서 전환 작용 및 세팔로 촬영을 위한 센서 도피 작용을 설명하기 위한 모식도

이하, 본 발명의 바람직한 실시를 위한 구체적인 내용에 대해 첨부도면 도 2 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치(A)는, 베이스(100)와, 베이스(100) 상면에 고정되는 리프터(200)와, 상기 리프터(200)에 지지되어 상기 리프터(200)의 길이 방향을 따라 승강 가능하게 설치되는 컬럼(300; column)과, 상기 컬럼(300) 선단부에 결합되는 지지아암(400)과, 상기 지지아암(400)의 일측 선단부에 결합된 드라이빙 유닛(450)에 선회가능하도록 설치되며 X선 발생기(600)가 구비되는 선회아암(500; gantry)과, 상기 선회아암(500) 상에 회전가능하게 설치되며 상기 X선 발생기(600)에서 나오는 X선을 검출하는 센서가 구비되는 센서유닛(700)과, 파노라마, CT, 세팔로 촬영 중 선택된 촬영 모드에 따라 상기 센서유닛(700)의 센서 전환 및 거리 조절을 수행하는 센서제어수단(800)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 센서유닛(700)에는 파노라마센서(710)와 CT센서(720)가 구비된다.

그리고, 상기 센서제어수단(800)은 모터(810)의 구동력을 회전아암(817)의 일축을 중심으로 한 회전 운동으로 변환시키는 운동변환유닛과, 회전아암(817)의 회동시에 상기 회전아암(817)의 끝단에 설치된 파노라마센서(710) 및 CT센서(720)의 전면은 항상 X선 발생기(600)의 전면에 대해 평행을 이루도록 하는 자세유지유닛을 포함하여 구성된다.

상기 운동변환유닛은, 모터(810)에 의해 회전하는 스크류(811)와, 상기 스크류(811)의 회전에 의해 스크류(811)의 축방향을 따라 이동하는 리니어모션블록(812)과, 상기 리니어모션블록(812)과 함께 이동하도록 설치되는 제1벨트(813)와, 상기 제1벨트(813)가 감기도록 회전 가능하게 설치되는 제1풀리(814) 및 제2풀리(815)와, 상기 제2풀리(815)의 중심 및 회전아암(817)의 일단부를 관통하여 선회아암(500)에 고정되도록 설치되는 고정축(816)과, 상기 고정축(816)을 회전중심으로 삼아 상기 제2풀리(815)의 회전시 함께 회전하도록 상기 제2풀리(815)에 일단부가 연결되는 회전아암(817)을 포함하여 구성된다.

부언컨대, 상기 고정축(816)은 체결부재에 의해 선회아암(500) 상에 체결되거나 상기 선회아암(500)과 일체형으로 형성되어 회전하지 않으면서 일종의 피봇(pivot)처럼 역할하며, 상기 제1풀리(814) 및 제2풀리(815)는 베어링부재(B/R)에 의해 회전가능하게 지지되어 상기 제1벨트(813)로부터 모터(810)의 구동력을 전달받아 회전하게 된다.

그리고, 상기 자세유지유닛은, 상기 회전아암(817)을 관통하는 고정축(816) 외면에 고정되게 설치되는 제3풀리(820)와, 상기 회전아암(817)의 타단부에 상기 회전아암(817)에 대해 자유롭게 회전이 가능하도록 설치되는 제4풀리(821)와, 상기 제3풀리(820) 및 제4풀리(821)에 감기는 제2벨트(822)와, 상기 제4풀리(821)와 함께 회전가능하도록 상기 제4풀리(821)에 축결합되며 끝단에 센서유닛(700)이 고정되는 회전축(823)을 포함하여 구성된다.

부언컨대, 전술한 바와 같이 상기 제2풀리(815) 및 회전아암(817) 일단부를 관통하도록 설치된 고정축(816)은 선회아암(500)와 일체를 이루도록 결합되어 회전하지 않고 일종의 원기둥 역할을 하는데, 상기 고정축(816) 상에는 상기 제2풀리(815)와는 별도로 제3풀리(820)가 고정축(816)에 한 몸을 이루도록 고정된다. 즉, 상기 제2풀리(815)는 베어링부재(B/R)에 지지되어 고정축(816) 주위를 회전할 수 있는 반면, 제3풀리(820)는 고정된 구조물인 고정축(816)과 한 몸을 이루어 회전하지 못하고 함께 고정된 상태를 이루도록 설치되는 것이다.

이에 반해, 제4풀리(821)는 회전아암(817)의 타단(즉, 자유단)을 관통하는 회전축(823) 상에 고정되는데, 상기 회전축(823)이 베어링부재(B/R)의 지지를 받아 자유롭게 회전 가능한 상태를 이루도록 설치되므로, 상기 제4풀리(821)는 제3풀리(820)과는 달리 상기 회전축(823)과 함께 회전가능한 상태로 구성된다.

한편, 상기 회전아암(817)은 상부암 및 이에 이격되어 연결되는 하부암을 포함하는 구조체로서, 상기 상부암과 하부암 사이의 공간 내측에 제3풀리(820) 및 제4풀리(821)가 위치하도록 구성된다.

상기 구성에서 제1벨트(813) 및 제2벨트(822)는 타이밍 벨트로 구성됨이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

한편, 상기 센서유닛(700)은 상기 X선 발생기(600)에 대향하는 전면 상에 CT센서(720)와 파노라마센서(710)가 장착되는 센서브라켓(730)을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 지지아암(400)은 컬럼 선단부에 좌우 양측으로 길이를 갖도록 결합되는데, 상기 지지아암(400)의 타측 선단부에는 세팔로 획득부가 설치되며, 상기 컬럼(300) 상에는 X선이 통과할 수 있는 통로(310)가 구비된다.

즉, 리프터(200)를 따라 승강하는 컬럼(300) 상에는 X선 발생부에서 나온 X선이 세팔로센서(900)에 도달할 수 있도록 하는 통로(310)가 구비되는 것이다.

한편, 상기 지지아암(400)에 결합되는 선회아암(500)는 상기 지지아암(400) 중의 일측 선단부에 회전가능하게 결합되고, 상기 X선 발생기(600)는 상기 선회아암(500)의 회전중심으로부터 일정 거리 편심된 위치에 구비된다. 즉, 상기 선회아암(500)는 지지아암(400)에 구비된 드라이빙 유닛(450; driving unit)으로부터 동력을 전달받아 일측 선단부의 회전중심을 기준으로 그 주위로 회전 가능하다.

그리고, 상기 선회아암(500) 상에 구비되는 파노라마센서(710) 및 CT센서(720)는, 상기 선회아암(500)의 회전중심으로부터 일정거리 편심된 일측에 구비된 X선 발생기(600)에서 나오는 X선을 검출하도록 상기 선회아암(500)의 회전중심으로부터 일정거리 편심된 타측에 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치(A)의 작용은 다음과 같다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치(A)는 베이스(100)의 상부에 리프터(200)와 컬럼(300)이 위치하고, 상기 컬럼(300)의 상단에는 선회아암(500) 구동을 위한 드라이빙 유닛이 내장된 지지아암(400)이 결합된다. 그리고 지지아암(400)의 하부에는 상기 선회아암(500)가 매달려 있으며, 센서유닛(700)과 함께 대략 'C'자 형상을 이루는 선회아암(500)는 환자의 두부를 중심으로 회전구동된다.

그리고, 상기 선회아암(500)의 한쪽에는 X선 소스인 X선 발생기(600)가 위치하고, 반대쪽에는 파노라마센서(710)와 CT센서(720)가 위치한다.

파노라마 촬영은 X선 발생기(600)에서 발생한 X선이 환자의 치아를 투과함에 따라 파노라마센서(710)를 통해 영상을 획득하고, CT 촬영은 CT센서(720)를 통해 삼차원의 입체적인 두부 영상을 획득한다. 그리고 세팔로 촬영은 X선 발생기(600)에서 발생한 X선이 컬럼(300)의 통로(310)를 지나 환자의 두부를 투과하고 세팔로센서(900)를 통해 영상을 획득한다.

상기와 같은 영상 획득 과정에 있어, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치(A)는 촬영 모드에 따라서 센서의 전환이 이루어지거나 센서의 도피가 이루어지게 된다.

즉, 파노라마 촬영과 CT 촬영 시에는 X선 유효각에 따라서 X선 발생기(600)와 대향하는 영상 획득이 가능한 위치에 파노라마센서(710)나 CT센서(720)를 위치시켜 파노라마 촬영 혹은 CT 촬영을 하게 되고, 세팔로 촬영시에는 세팔로 촬영에 요구되는 X선 유효각을 피해서 파노라마센서(710)와 CT센서(720)가 위치하도록 파노라마센서(710) 및 CT센서(720)를 X선 유효각 외측으로 도피시킨 상태에서 세팔로 촬영을 하게 된다.

이러한 동작시, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치(A)는 1개의 모터(810)를 이용하여 회전아암(817)을 회전 구동시키되 파노라마센서(710) 및 CT센서(720)의 전면은 항상 회전아암(817)의 회전각에 무관하게 항상 X선 발생기(600)의 전면과 평행을 이루도록 각 동작시켜 3가지 촬영 모드를 자동으로 구현할 수 있다.

즉, 도 3을 참고하면, 모터(810)의 회전방향을 제어함에 따라 도면에 화살표로 도시된 바와 같이 모터(810) 구동축이 정방향으로 회전하거나 화살표 반대방향인 역방향으로 회전을 하게 되면 회전아암(817)의 회전 방향이 달라지며, 이와 더불어 모터(810)의 회전각도 제어를 통해 파노라마센서(710)와 CT센서(720)의 위치를 제어하여 촬영모드에 따른 센서의 전환 및 세팔로 촬영을 위한 센서 도피 작용이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 도 4를 참조하여 상기한 센서의 전환 및 세팔로 촬영을 위한 센서 도피를 위하여 센서제어수단(800)의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

상기 센서제어수단(800)은 운동변환유닛을 통해 모터(810)의 구동력을 회전아암(817)의 회전 운동으로 변환시키게 되고, 자세유지유닛을 통해 회전아암(817)의 회동에도 불구하고 상기 회전아암(817)의 끝단에 설치된 파노라마센서(710) 및 CT센서(720)의 전면이 항상 X선 발생기(600)의 전면에 대해 평행을 이루도록 작용하게 된다.

이러한 작용을 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저, 모터(810) 구동에 따라 이에 축결합된 스크류(811)가 회전하게 되고, 상기 스크류(811)의 회전에 의해 스크류(811)를 따라 리니어모션블록(812)이 이동하게 된다.

그리고, 상기 리니어모션블록(812)의 이동에 따라 제1풀리(814) 및 제2풀리(815)에 감긴 제1벨트(813)가 이동하게 되고, 이에 따라 상기 제2풀리(815)가 회전하게 되는데 상기 제2풀리(815)에는 회전아암(817)이 일체를 이루도록 결합되어 있어, 제2풀리(815)의 회전각에 비례하여 회전아암(817)도 같이 회전하게 된다.

상기 회전아암(817)의 회전에 따라 회전아암(817) 선단부에 구비된 센서브라켓(730)도 회전아암(817)의 선단부가 그리는 궤적을 따라 회전하게 되는데, 이때, 상기 선회아암(500)와 일체를 이루는 고정축(816) 상에 한 몸을 이루도록 고정된 제3풀리(820)와 상기 회전아암(817)의 타단부(즉, 선단부)에 자유롭게 회전 가능하도록 구비된 제4풀리(821) 사이에는 벨트가 감겨져 있어, 상기 제3풀리(820)와 제4풀리(821) 및 이에 감긴 벨트의 작용에 의해 센서브라켓(730)의 전면은 항상 X선 발생기(600) 전면과 평행한 상태를 유지하게 된다.

즉, 모터(810) 구동에 따른 회전아암(817)의 회동시, 제3풀리(820)는 회전하지 않는 고정축(816)에 고정되어 있고 제4풀리(821)는 자유롭게 회전할 수 있는 구조로서, 이러한 두 풀리에 제2벨트(822)가 감김에 따라 상기 제2벨트(822)는 회전아암(817)의 회전방향과는 반대로 제3풀리(820)를 회전시키는 효과를 제공하게 되며, 이에 따라 상기 센서브라켓(730) 및 이에 장착된 파노라마센서(710) 및 CT센서(720)는 항상 X선 발생기(600) 전면과 평행한 상태를 유지하게 되는 것이다.

한편, 이하에서는 상기한 구성 및 작용을 전제로, 도 5 내지 도 7을 참고하여 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치(A)의 촬영 모드에 따른 센서 전환 및 센서 도피 작용에 대해 개념적으로 살펴본다.

먼저, 도 5는 파노라마 촬영 모드를 보여주는 것으로서, 이를 참조하면 파노라마 촬영 모드에서는 파노라마센서(710)가 파노라마 촬영을 위한 X선 유효각 범위 내에 위치(도 5의 실선 위치)하게 되고, 대신 CT센서(720)는 파노라마 촬영을 위한 X선 유효각을 벗어나 위치하게 된다.

그리고, 상기 파노라마 촬영 모드는 3가지 촬영 모드 중에서 SID(Source to Image Distance)가 가장 작다. 즉, SID는 광 소스인 X선 발생기(600)로부터 영상이 이미징되는 센서까지의 거리로서 파노라마 촬영시의 SID가 가장 작은 상태에서 촬영이 이루어진다.

한편, 도 6을 참조하여 CT촬영 모드로의 센서 전환 과정을 살펴보면, 도 5 상태에서 CT 촬영을 위해 센서를 전환할 경우, 모터(810)의 구동에 따라 회전아암(817)이 도면상 반시계 방향으로 회동하여 파노라마센서(710) 및 CT센서(720)가 도 6에 도시된 실선 위치까지 이동하게 된다.

이와 같이 이동함에 따라, 파노라마센서(710)는 CT 촬영에 있어서의 X선 유효각을 벗어나 위치하게 되고, CT센서(720)는 CT 촬영을 위한 X선 유효각 범위 내에 위치하게 되어 CT 촬영이 가능해지게 되는 것이다(도 6의 실선 위치 참조).

그리고, 상기 CT 촬영 모드는 파노라마 촬영 모드에 비해서 SID(Source to Image Distance)가 더 크며, 후술하는 세팔로 모드에서의 SID 값이 세 가지 촬영 모드 중 가장 크다.

한편, 도 7을 참조하면, 세팔로 촬영시에는, 모터(810) 구동에 따른 회전아암(817)의 회동에 따라 파노라마센서(710) 및 CT센서(720)가 세팔로 촬영을 위한 X선 유효각 범위를 벗어난 위치(도 7의 실선 위치 참조)로 도피하게 되고, 이에 따라 X선 유효각 범위 내에 세팔로센서(900)가 위치하게 된다.

그리고 이때, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치(A)는 컬럼(300) 상에 X선 통과를 위한 통로(310)가 형성되어 있어 X선 발생기(600)에서 조사된 X선은 상기 통로(310)를 지나 세팔로센서(900)에 도달하게 된다.

따라서, 본 발명의 복합영상 촬영장치(A)는 컬럼(300)에 형성된 통로(310)에 의해 세팔로 촬영시 X선과 컬럼(300)과의 간섭 문제를 해결함으로써, 복합영상 촬영장치의 기구적 안정성(mechanical stability)을 높일 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 따르면, 복합영상 촬영장치(A)의 웨이트 밸런스가 개선되므로 기구적 안정성이 향상되며, 이에 따라 제품 신뢰성이 높아지게 되는 것이다.

또한 본 발명에 따르면, 웨이트 밸런스가 개선됨에 따라 기존에 비해 더 작은 편하중이 고려된 리프터(200)의 설계 및 적용이 가능하므로, 복합영상 촬영장치의 제품 제조 원가를 낮출 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따르면, 파노라마 촬영와 CT 촬영에 있어서 촬영 모드에 맞추어 파노라마센서(710) 혹은 CT센서(720)를 착탈하거나 교체해야하는 불편함을 해소할 수 있다.

그리고, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치는, 센서의 전환을 위한 모터 구동에 따라 각 촬영모드에 맞는 SID로 자동 조정이 이루어지게 된다.

한편, 본 발명에 따르면, CT센서(720)의 일정 영역을 치과 진료시 가장 많이 수행되는 파노라마 촬영을 위한 영역으로 할당할 수 있는데, 파노라마 촬영을 위해 할당되는 CT센서(720)의 이미징 영역을 변경시켜 줌으로써 일정 역역의 집중적 피폭없이 CT센서(720)의 전체 이미징 영역을 고르게 파노라마 촬영을 위한 영역으로 활용할 수 있게 되며, 이를 통해 CT센서(720)의 사용 수명을 향상시킬 수 있다.

즉, 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치(A)는, CT센서(720)를 파노라마 촬영을 위해 활용할 수 있으며, CT센서(720)의 이미징 영역 전체를 고르게 파노라마 촬영을 위한 영역으로 활용할 수 있어, CT센서(720)의 사용 수명을 향상시킬 수 있다.

상기한 바와 같이 CT센서 만으로 파노라마 촬영 및 CT 촬영을 수행할 경우에는 상기 센서유닛(700)의 상기 X선 발생기(600)에 대향하는 전면 상에 CT센서(720)만 단독으로 장착될 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 8은 본 발명에 따른 센서제어수단이 구비된 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치의 센서 전환 작용 및 세팔로 촬영을 위한 센서 도피 작용을 설명하기 위한 모식도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치는, 도 1b에 도시된 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치에 있어서 파노라마와 CT 촬영을 위한 센서유닛(30; 도 1b 참조) 장착 구조를 본 발명에 따른 센서유닛(700) 및 센서제어수단(800)으로 변경한 경우를 나타낸다.

즉, 도 2에 제시된 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치는 지지아암(400)이 컬럼 선단부에 대해 일직선 상으로 좌우 양측으로 길이를 갖도록 결합되어 기구적 안정성이 높아지는 구조인데 반해, 도 8 및 도 9에 따른 본 발명의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치는 지지아암(70)이 컬럼 선단부에 대해 일측(도면상 좌측)으로만 길이를 갖도록 결합되어, 베이스(미도시)를 중심으로 세팔로 획득부와 파노라마 획득부가 모두 한쪽으로 쏠린 형태의 구조이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예의 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치에 있어서도 본 발명의 센서유닛(700) 및 센서제어수단(800)이 적용될 경우, 파노라마와 CT 촬영의 모드 전환에 있어서, 센서제어수단(800)을 구성하는 운동변환유닛과 자세유지유닛의 작용에 의해 촬영 모드에 따른 센서 전환 및 SID 거리 조절이 간단하면서도 저비용의 시스템에 의해 효과적으로 달성될 수 있다.

또한, 세팔로 촬영을 하고자 하는 경우, 센서제어수단(800)을 구성하는 운동변환유닛의 구동을 통해 센서유닛(700)이 세팔로 촬영을 위한 광 경로에서 벗어나 위치하도록 한 상태에서, X선 발생기(600)의 회전없이 선회아암(500)의 움직임을 통해 세팔로 촬영을 수행할 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에 따르면, 세팔로 촬영시 센서유닛(700)의 탈착없이 효과적으로 세팔로 영상을 확보할 수 있으며, X선 발생기(600)의 회전에 따른 무게 불균형 및 이에 기인한 정렬 불량 현상이 미연에 방지되므로, 고품질의 영상 획득이 가능해짐에 따라 복합영상 촬영장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.

한편, 본 발명은 상기한 실시 예로 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한, 여러 가지 다양한 형태로 변경 및 수정하는 것이 가능함은 물론이다.

예컨대, 상기한 실시 예에서, 제1 내지 제4풀리 및 제1 및 제2벨트는, 스프라켓(sprocket) 및 체인(chain) 구조로 대체될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 운동변환유닛의 예로서, 모터의 구동력을 전달하는 스크류 및 리니어모션블록 및 벨트 제1,2풀리 등을 포함하는 구조를 예로 들었으나, 상기 운동변환유닛의 구조는 이에 한정되지 않는다.

즉, 비록 도시는 하지 않았으나, 본 실시예에서 제시된 스크류 및 리니어모션블록 및 벨트 제1,2풀리 등을 생략하고, 회전아암에 구동용 모터의 회전력이 전달될 수 있도록 모터 구동축이 바로 직결되도록 설치될 수도 있음은 당업자라면 충분히 이해 가능할 것이다.

그러므로, 상기한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있음은 당업자에게는 당연한 사항이라 할 것이다.

A: 복합영상 촬영장치 100: 베이스
200 리프터 300: 컬럼
310: 통로 50, 400: 지지아암
450: 드라이빙 유닛 500: 선회아암
600: X선 발생기 700: 센서유닛
710: 파노라마센서 720: CT센서
730: 센서브라켓 800: 센서제어수단
810: 모터 811: 스크류
812: 리니어모션블록 813: 제1벨트
814: 제1풀리 815: 제2풀리
816: 고정축 817: 회전아암
820: 제3풀리 821: 제4풀리
822: 제2벨트 823: 회전축
900: 세팔로센서

Claims

베이스 상면에 고정되는 리프터와;
상기 리프터에 지지되어 상기 리프터의 길이 방향을 따라 승강 가능하게 설치되는 컬럼과;
상기 컬럼 선단부에 결합되는 지지아암과;
상기 지지아암 일측 선단부에 결합된 드라이빙 유닛에 선회가능하도록 설치되며 X선 발생기가 구비되는 선회아암(gantry)와;
상기 선회아암 상에 회전가능하게 설치되며 회전 도중에도 상기 X선 발생기와 항상 마주보면서 상기 X선 발생기에서 나오는 X선을 검출하는 센서가 구비되는 센서유닛과;
촬영 모드에 따라 상기 센서유닛의 센서 전환 및 거리 조절을 수행하는 센서제어수단;을 포함하여 구성되되,
상기 센서제어수단은,
상기 선회아암의 X선 발생기 반대편 단부에 모터의 구동력을 전달받아 회전하도록 설치되는 회전아암이 회전할 때, 상기 회전아암의 일측 끝단부에 설치된 센서유닛의 전면이 회전아암의 회전 도중에도 항상 X선 발생기의 전면에 대해 평행을 이루도록 하는 자세유지유닛;을 포함하여 구성되며,
상기 자세유지유닛은,
상기 회전아암을 관통하는 고정축 외면에 고정되게 설치되는 제3풀리와;
상기 회전아암의 타단부에 상기 회전아암에 대해 자유롭게 회전이 가능하도록 설치되는 제4풀리와;
상기 제3풀리 및 제4풀리에 감기는 제2벨트와;
상기 제4풀리와 함께 회전가능하도록 상기 제4풀리에 축결합되며 끝단에 센서유닛이 고정되는 회전축;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
제1항에 있어서,
상기 센서제어수단은,
모터의 구동력을 회전아암의 회전 운동으로 변환시키는 운동변환유닛을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
제1항에 있어서,
상기 센서유닛에 설치되는 센서는 CT센서인 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
제1항에 있어서,
상기 센서유닛에 설치되는 센서는 파노라마센서 및 CT센서인 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
제2항에 있어서,
상기 운동변환유닛은,
모터에 의해 회전하는 스크류와;
상기 스크류의 회전에 의해 스크류를 따라 이동하는 리니어모션블록과;
상기 리니어모션블록과 함께 이동하도록 설치되는 제1벨트와;
상기 제1벨트가 감기도록 회전 가능하게 설치되는 제1풀리 및 제2풀리와;
상기 제2풀리의 중심 및 회전아암의 일단부를 관통하여 선회아암에 고정되도록 설치되는 고정축과;
상기 고정축을 회전중심으로 삼아 상기 제2풀리의 회전시 함께 회전하도록 상기 제2풀리에 일단부가 연결되는 회전아암을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 회전아암은 상부암 및 이에 연결되는 하부암을 포함하는 구조체로서,
상기 상부암과 하부암 사이에 제3풀리 및 제4풀리가 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
제5항에 있어서,
상기 센서유닛은, CT센서가 장착되거나, CT 센서 및 파노라마센서가 함께 장착되는 센서브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제7항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지아암의 타측 선단부에는 세팔로 획득부가 설치되는 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
제9항에 있어서,
상기 컬럼 상에는 X선이 통과할 수 있는 통로가 구비되는 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
제1항에 있어서,
상기 선회아암는 상기 지지아암 중의 일측 선단부에 회전가능하게 결합되며,
상기 X선 발생기는 상기 선회아암의 회전중심으로부터 일정 거리 편심된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.
제11항에 있어서,
상기 선회아암의 회전중심으로부터 일정 거리 편심된 타측에 파노라마센서와 CT센서가 상기 X선 발생기에서 나오는 X선을 검출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 치과 의료진단용 복합영상 촬영장치.