KR101663682B1

KR101663682B1 - 엑스선 영상 촬영 장치

Info

Publication number: KR101663682B1
Application number: KR1020140151532A
Authority: KR
Inventors: 백인재
Original assignee: (주)바텍이우홀딩스; 주식회사 레이언스
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2016-10-07
Also published as: WO2016072602A1; KR20160051448A

Abstract

본 발명은 피검사체를 확대 배율에 따라 여러 각도에서 확대 촬영하는 경우에도 여러 각도로부터 조사되는 엑스선들을 피검사체 내부에 포커싱시킬 수 있는 엑스선 영상 촬영 장치에 관한 것으로, 본 발명의 엑스선 영상 촬영 장치는 피검사체를 향해 엑스선을 조사하는 엑스선 광원부와, 투과된 엑스선을 수광하는 엑스선 수광부를 구비하는 엑스선 영상 촬영 장치로서, 지지 컬럼와, 일단부가 지지 컬럼에 지지되는 샤프트와, 샤프트의 일측에 피봇 가능하게 연결되는 제1 연결 블럭을 포함하고, 엑스선 광원부는 제1 승강 수단을 매개로 하여 제1 연결 블럭에 대해 승강 가능하게 연결된다.

Description

엑스선 영상 촬영 장치{X-RAY IMAGING APPARATUS}

본 발명은 엑스선 영상 촬영 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피검사체를 확대 배율에 따라 여러 각도에서 확대 촬영하는 경우에도 여러 각도로부터 조사되는 엑스선들을 피검사체 내부에 포커싱시킬 수 있는 엑스선 영상 촬영 장치에 관한 것이다.

맘모그래피 엑스선 장치는 여성의 유방을 압박시킨 상태에서 엑스선을 유방을 향해 조사하고 유방을 투과한 엑스선을 검출하여 투사 영상을 획득하는 장치로서, 그 투사 영상을 통해 유방암 등과 같은 병변을 조기에 판독한다.

최근에는 디지털 단층 합성 촬영 기술을 적용한 디지털 유방암 단층 합성 촬영(DBT: Digital Breast Tomosynthesis) 시스템이 병변의 진단을 위해 이용되고 있으며, 이러한 시스템은 여러 각도에서 유방을 촬영하여 얻어진 각도 별 투사 영상들의 합성하여 유방의 3차원 입체 영상을 생성된다.

이러한 3차원 입체 영상을 통해서도 병변의 정확한 진단이 어려울 경우 또는 병변의 정밀한 식별이 요구되는 경우에는, 여러 각도에서 유방을 확대 촬영하여 유방의 확대된 3차원 입체 영상을 획득할 필요가 있다.

도 1 및 도 2에는 유방을 확대 촬영하여 확대된 3차원 입체 영상을 생성할 수 있는 종래의 맘모그래피 엑스선 진단 장치가 도시된다. 도 1a 및 1b은 정상 촬영 모드에 따른 종래의 엑스선 진단 장치의 측면도 및 그의 작동 상태도이고, 도 2a 및 2b는 확대 촬영 모드에 따른 종래의 엑스선 진단 장치의 측면도 및 그의 작동 상태도이다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 종래의 엑스선 진단 장치(1)는, 일단이 스탠드(2)에 승강 가능하게 수평 지지되고 제1 전기 모터(13)에 의해 회전축(A)을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 서포트 아암(3)과, 서포트 아암(3)의 선단에 장착되는 엑스선 수광부(9)와, 서포트 아암(3)의 중앙에 설치되어 제2 전기 모터(17)에 의해 회전축(A)을 중심으로 회전 구동되고 유방(B)을 사이에 두고 엑스선 수광부(9)와 마주하도록 위치되는 엑스선 광원부(7)와, 엑스선 수광부(9)에 승강 가능하게 장착되어 유방(B)을 지지하는 지지 플레이트(15)를 구비한다. 이때, 엑스선 광원부(7)에는 엑스선을 조사하기 위한 엑스선원(6)이 장착되어 있으며, 엑스선 수광부(9)에는 유방(B)을 투과한 엑스선을 검출하기 위한 디텍터(8)가 장착된다.

정상 촬영 모드에서는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 엑스선 광원부(7)가 회전축(A)를 중심으로 회전하면서 지지 플레이트(15) 상에 위치된 유방(B)이 여러 각도에서 유방(B)을 촬영한다. 이러한 정상 촬영 모드의 경우, 도 1b에 도시된 바와 같이, 여러 각도에서 엑스선원(6)으로부터 조사된 엑스선이 유방(B) 내에 포커싱(focusing)되고, 그에 따라 유방(B)에 대한 각도 별 투사 영상을 합성하여 선명한 3차원 입체 영상을 생성시킬 수 있다.

유방(B)의 확대 촬영을 위해서는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(15)가 제 위치에 유지된 상태에서 서포트 아암(3)이 아래 방향으로 소정 거리만큼 하강하게 되고, 그에 따라 엑스선 광원부(7), 엑스선 수광부(9) 및 회전축(A) 또한 그와 함께 소정 거리만큼 하강하게 된다. 따라서, 엑스선 광원부(7)와 유방(R) 간의 거리가 정상 촬영 모드의 경우 보다 가까워진 상태에서 엑스선 광원부(7)가 회전축(A)를 중심으로 회전하면서 여러 각도에서 유방(B)을 촬영한다.

그러나 이러한 확대 촬영 모드의 경우, 도 2b에 도시된 바와 같이, 여러 각도에서 엑스선원(6)으로부터 조사된 엑스선들은 유방(B)을 벗어나 유방(B)으로부터 소정 거리 만큼 이격된 회전축(A)에 포커싱된다. 이와 같이 여러 각도에서 조사된 엑스선들이 유방(B) 내부에서 포커싱되지 않기 때문에, 종래의 엑스선 영상 촬영 장치(1)를 이용하여 유방(B)을 확대 촬영하는 경우, 선명한 3차원 입체 영상을 획득할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피검사체를 확대 배율에 따라 여러 각도에서 확대 촬영하는 경우에도 여러 각도로부터 조사되는 엑스선들을 피검사체 내부에 포커싱시킬 수 있는 엑스선 영상 촬영 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 촬영 장치는, 지지 컬럼; 축 방향 회전이 고정되고 상기 지지 컬럼에 연결되는 샤프트; 상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고 피검사체를 향해 엑스선을 조사하는 엑스선 광원부; 상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고 상기 피검사체를 사이에 두고 상기 엑스선 광원부와 대향 배치되어 상기 피검사체를 투과한 엑스선을 수광하는 엑스선 수광부; 상기 샤프트에 고정되는 태양 기어; 상기 샤프트를 기준으로 상기 엑스선 수광부를 피봇시키도록 상기 엑스선 수광부에 설치된 제 1 구동원에 의해 상기 태양 기어에 치합 회전되는 제 1 유성 기어; 상기 엑스선 광원부를 승강시키는 제 1 승강 수단; 상기 엑스선 수광부를 승강시키는 제 2 승강 수단; 및 상기 엑스선 광원부와 상기 엑스선 수광부 사이에서 상기 피검사체를 지지하는 지지 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되도록 상기 엑스선 광원부에 설치되는 종동 기어; 및 상기 샤프트를 기준으로 상기 엑스선 광원부를 피봇시키도록 상기 엑스선 수광부에 설치된 제 2 구동원에 의해 상기 종동 기어에 치합되는 구동 기어를 더 포함할 수 있다.
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 1 승강 수단을 매개로 상기 엑스선 광원부가 연결되는 제 1 연결 블럭; 상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 2 승강 수단을 매개로 상기 엑스선 수광부가 연결되는 제 2 연결 블럭을 더 포함하여, 상기 제 1 및 제 2 구동원은 상기 제 2 연결 블럭에 설치되고, 상기 종동 기어는 상기 제 1 연결 블럭에 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 승강 수단은 상기 제 1 및 제 2 연결 블럭으로부터 승강될 수 있다.
상기 샤프트를 기준으로 상기 엑스선 광원부를 피봇 시키도록 상기 엑스선 광원부에 설치된 제 2 구동원에 의해 상기 태양기어에 치합되는 제 2 유성기어를 더 포함할 수 있다.
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 1 승강 수단을 매개로 상기 엑스선 광원부가 연결되는 제 1 연결 블럭; 상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 2 승강수단을 매개로 상기 엑스선 수광부가 연결되는 제 2 연결 블럭을 더 포함하여, 상기 제 1 구동원은 상기 제 2 연결 블럭에 설치되고, 상기 제 2 구동원은 상기 제 1 연결 블럭에 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 승강 수단은 각각 상기 제 1 및 제 2 연결 블럭으로부터 승강될 수 있다.
상기 엑스선 광원부와 상기 엑스선 수광부는 서로 연결되어 함께 피봇할 수 있다.
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 승강수단을 매개로 상기 엑스선 광원부와 상기 엑스선 수광부가 각각 연결되는 제 1 연결 블럭을 더 포함하여, 상기 제 1 구동원은 상기 제 1 연결 블럭에 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 승강수단은 상기 제 1 연결 블럭으로부터 승강될 수 있다.
상기 엑스선 광원부와 상기 엑스선 수광부는 동일 간격을 유지하면서 함께 승강 또는 하강할 수 있다.

삭제

본 발명에 따른 엑스선 영상 촬영 장치는, 여러 각도에서 피검사체를 확대 배율에 따라 확대 촬영하는 경우에도 여러 각도로부터 조사되는 엑스선들을 피검사체 내부에 포커싱시킬 수 있도록, 엑스선 광원부 및/또는 엑스선 수광부의 피봇 각도 및 반경을 동시에 또는 독립적으로 정밀하게 가변시킬 수 있다.

본 발명에 따른 엑스선 영상 촬영 장치는 엑스선 수광부와 함께 엑스선 광원부를 동시에 피검사체를 중심으로 피봇시킬 수 있다.

본 발명에 따른 엑스선 영상 촬영 장치는 엑스선 광원부만을 독립적으로 피검사체를 중심으로 피봇시킬 수 있다.

그 결과, 본 발명에 따른 엑스선 영상 촬영 장치를 이용하여 보다 선명한 피검사체의 확대된 3 차원 입체 영상을 획득할 수 있다.

도 1a는 정상 촬영 모드에 따른 종래의 엑스선 진단 장치의 측면도이고, 도 1b는 정상 촬영 모드에 따른 종래 엑스선 진단 장치의 계략적 작동 상태를 도시한 상태도이다.
도 2a는 확대 촬영 모드에 따른 종래의 엑스선 진단 장치의 측면도이고, 도 2b는 확대 촬영 모드에 따른 종래의 엑스선 진단 장치의 계략적 작동 상태를 도시한 상태도이다.
도 3a는 정상 촬영 모드에 따른 본 발명의 제1 실시예의 엑스선 진단 장치의 측면도이고, 도 3b는 정상 촬영 모드에 따른 본 발명의 제1 실시예의 엑스선 진단 장치의 작동 상태를 도시한 상태도이다.
도 4a는 확대 촬영 모드에 따른 본 발명의 제1 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 측면도이고, 도 4b는 확대 촬영 모드에 따른 본 발명의 제1 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 작동 상태를 도시한 상태도이다.
도 5a는 정상 촬영 모드에 따른 본 발명의 제2 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 측면도이고, 도 5b는 확대 촬영 모드에 따른 본 발명의 제2 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 측면도이다.
도 6a는 정상 촬영 모드에 따른 본 발명의 제3 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 측면도이고, 도 6b는 정상 촬영 모드에 따른 본 발명의 제3 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 작동 상태를 도시한 상태도이다.
도 7a는 확대 촬영 모드에 따른 본 발명의 제3 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 측면도이고, 도 7b는 확대 촬영 모드에 따른 본 발명의 제3 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 작동 상태를 도시한 상태도이다.
도 8a는 정상 촬영 모드에 따른 본 발명의 제4 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 측면도이고, 도 8b는 확대 촬영 모드에 따른 본 발명의 제4 실시예의 엑스선 영상 촬영 장치의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.

(제1 실시예)

도 3을 참조하면, 본 발명의 엑스선 영상 촬영 장치(10)는 지지 컬럼(20)과, 샤프트(30)와, 엑스선 광원부(40)와, 엑스선 수광부(50)를 구비한다.

지지 컬럼(20)은 바닥으로부터 기립하는 수직 기둥으로서, 지지 컬럼(20)에는 축 방향 회전이 고정된 샤프트(30)의 일단부가 승강 가능하게 지지된다. 따라서, 샤프트(30)는 피검사자(환자)의 피검사체(예를 들어, 유방 등)(BR)의 위치에 대응하여 상하 방향으로 이동하게 될 수 있다.

샤프트(30)는 그의 일단부가 지지 컬럼(20)의 일측에 승강 가능하게 연결되는 구성으로, 샤프트(30)의 일측에는 제1 연결 블럭(70)이, 그리고 샤프트(30)의 타측에는 제2 연결 블럭(80)이 샤프트(30)의 중심축(A)을 중심으로 피봇 가능하게 관통 연결된다.

엑스선 광원부(40)는 제1 승강 수단(71)을 매개로 하여 제1 연결 블럭(70)에 대해 승강 가능하게 연결된다. 이때, 제1 승강 수단(71)은 전동 모터(미도시)의 회전 운동을 병진 운동으로 변환시키는 볼-스크류(ball-screw)로 구성되는 것이 바람직하다. 볼-스크류는 나사축과 너트 사이에 강구를 넣어 순환시켜 동력을 전달하는 기계 부품으로서, 구체적으로 볼이 구름운동을 하면서 나사축의 회전 운동을 너트의 직선 운동으로 변환시키는 구조를 가지며, 마찰 저항이 적어 마모가 적고 고속의 정교한 이송이 가능하다는 장점이 있다.

따라서, 볼-스크류를 구비하는 제1 승강 수단(71)은 피검사체(BR)의 확대 배율에 따라 엑스선 광원부(40)의 피봇 반경을 보다 정밀하게 가변시킬 수 있다. 다만, 본 발명의 제1 승강 수단(71)이 볼-스크류에 한정되는 것은 아니며, 그와 유사한 기능을 갖는 여러 부품들, 예를 들어 유압식 또는 공압식 엑추이에터에 의해 구동되는 승강 로드(elevating rod)로 구성될 수도 있다.

엑스선 광원부(40)에는 엑스선을 조사하는 엑스선원(41)이 장착된다. 엑스선원(41)은 높은 운동 에너지를 지닌 전자를 금속 타겟(target)에 충돌시켜 엑스선을 발생시키는 장치로서 엑스선의 조사 방향 및 조사 면적을 제어하는 콜리메이터(collimator)를 구비한다. 본 발명에 따른 엑스선원(41)은 탄소 나노 튜브(CNT: Carbon Nano Tube) 등의 나노구조물질의 전계방출 에미터를 이용한 전계방출방식으로 구성되는 것이 바람직하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

엑스선 수광부(50)는 제2 승강 수단(81)를 매개로 하여 제2 연결 블럭(80)에 대해 승강 가능하게 연결된다. 제2 승강 수단(81)은 제1 승강 수단(71)과 마찬가지로 볼-스크류로 구성되는 것이 바람직하다. 볼-스크류를 구비하는 제2 승강 수단(81)은 엑스선 수광부(50)의 피봇 반경을 보다 정밀하게 가변시킬 수 있다. 다만, 본 발명의 제2 승강 수단(81)이 볼-스크류에 한정되는 것은 아니다.

엑스선 수광부(50)에는 피검사체(BR)를 투과한 엑스선을 검출하여 투사 영상을 획득하기 위한 디텍터(detector)(51)가 장착된다.

엑스선 수광부(50)의 상부에는 피검사체(BR)를 지지하는 피검사체 지지부(또는 지지 플레이트)(52)가 승강 가능하게 연결된다.

다음으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스선 영상 촬영 장치(10)의 엑스선 광원부(40)와 엑스선 수광부(41)를 중심축(A)를 중심으로 각각 피봇시키는 기어 어셈블리의 구조에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 제1 기어 어셈블리(92)는 태양 기어(90)와, 제1 유성 기어(91)를 포함한다.

태양 기어(90)는 외주에 기어치가 형성된 디스크 형상(disc shape)의 기어로서, 샤프트(30)에 중앙부가 고정 연결된다. 다만, 본 발명에 따른 태양 기어(90)의 형상은 디스크 형상에 한정되는 것은 아니고 하프 디스크(half-disc), 쿼터 디스크 형상(quarter-disc) 등 다양한 형상으로도 구현 가능하다. 이러한 형상의 태양 기어(90)를 통해 후술하는 제1 유성 기어(91)는 태양 기어(90)의 외주를 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 중심축(A)을 중심으로 소정 각도의 범위(예를 들어, 180 또는 90 도(degree) 범위) 안에서 피봇된다.

제1 유성 기어(91)는 외주에 기어치가 형성된 원형의 기어로서, 태양 기어(90)와 치합되고, 그 제1 유성 기어(91)는 제2 연결 블럭(80)에 설치된 제1 구동 모터(제1 구동원)(M1)의 작동에 의해 태양 기어(90)의 외주를 따라 피봇된다.

구체적으로, 제1 유성 기어(91)가 제1 구동 모터(M1)에 의해 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 회전하게 되면, 제1 유성 기어(91)는 태양 기어(90)의 원주를 따라 소정 각도의 범위 안에서 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 중심축(A)를 중심으로 피봇하게 되고, 그에 따라 엑스선 광원부(40)와 함께 엑스선 수광부(50)는 소정 각도의 범위 안에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 중심축(A)을 중심으로 피봇하게 된다.

본 발명에 따른 제1 기어 어셈블리(92)를 통해 엑스선 광원부(40)와 함께 엑스선 수광부(50)를 동시에 소정 각도의 범위 안에서 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 중심축(A)를 중심으로 피봇시키는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 제2 기어 어셈블리(97)는 구동 기어(95)와 종동 기어(96)를 포함하다.

구동 기어(95)는 외주에 기어치가 형성된 원형의 기어로서, 종동 기어(96)와 치합된다. 종동 기어(96)는 제1 연결 블럭(70)의 상부에 고정적으로 장착된다.

구동 기어(95)가 제2 연결 블럭(80)에 설치된 제2 구동 모터(제2 구동원)(M2)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하게 되면, 구동 기어(95)와 치합되는 종동 기어(96)은 반시계 방향 또는 시계 방향으로 중심축(A)를 중심으로 피봇하게 된다. 그에 따라, 제1 승강 수단(71)을 매개로 하여 제1 연결 블럭(70)과 승강 가능하게 연결되는 엑스선 광원부(40)는 독립적으로 소정의 각도 범위 안에서 중심축(A)를 중심으로 피봇하게 된다.

그 결과, 제2 기어 어셈블리(97)를 통해 엑스선 광원부(40)가 소정의 각도 범위 안에서 중심축(A)을 중심으로 독립적으로 피봇된다.

이어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스선 영상 촬영 장치(10)를 이용하여 정상 촬영 모드와 확대 촬영 모드에 따라 피검사체(BR)를 촬영하는 방법에 대해 설명한다.

우선, 피검사자가 입식 또는 좌식 상태로 엑스선 영상 촬영 장치(10)의 촬영 위치로 들어서면, 지지 컬럼(70)에 승강 가능하게 지지되는 샤프트(40)가 상하 방향으로 이동하면서 피검사체(BR)가 피검사체 지지부(52) 상에 놓이도록 그 위치가 조절된다.

이후, 압박 플레이트(미도시)를 이용하여 피검사체(BR)를 가압한 상태에서, 제1 구동 모터(M1)를 작동시켜 제1 유성 기어(91)를 회전시킴으로써, CC(Cranio-Caudal) 촬영 모드(상하 방향 촬영 모드), MLO(Medio-Lateral Oblique) 촬영 모드(내외사 방향 촬영 모드), ML(Medio-Lateral) 촬영 모드(내외 방향 촬영 모드)에 따른 각 촬영 위치로 엑스선 광원부(40)와 함께 엑스선 수광부(50)를 위치 이동시킨다. 그리고 이 과정 중에 엑스선 광원부(40)의 엑스선원(41)이 가압된 피검사체(BR)를 향해 엑스선을 조사하고, 피검사체(BR)의 아래에 위치된 엑스선 수광부(50)의 디텍터(51)가 피검사체(BR)를 투과한 엑스선을 수광한다. 디텍터(54)는 수광된 엑스선의 입사량에 비례한 위치별 전기 신호를 생성하고, 전기 신호와 위치 정보를 읽어 들여 영상 처리 알고리즘으로 처리함으로써 CC 촬영 모드, MLO 촬영 모드 및/또는 ML 촬영 모드에 따른 피검사체(BR)의 2차원 투과 영상을 생성시킨다.

이러한 2차원적 투사 영상을 통해서도 피검사체(BR)의 병변 진단이 어려울 경우에는, 피검사체(BR)를 중심으로 엑스선 광원부(40)만을 독립적으로 피봇시키면서 여러 각도에서 피검사체(BR)를 향해 엑스선을 조사하여 각도 별 투사 영상들을 생성시키고, 그 각도 별 투사 영상들을 합성함으로써 3차원 입체 영상을 획득할 필요가 있다.

이러한 3차원 입체 영상을 획득하기 위해서는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제2 구동 모터(미도시)을 작동시켜 구동 기어(95)을 회전시킴으로써 엑스선 광원부(40)를 독립적으로 피검사체(BR)을 중심으로 피봇시키면서 여러 각도에서 피검사체(BR)를 촬영한다. 이때, 엑스선 촬영은 통상적으로 엑스선 광원부(40)가 소정의 간 간격(angular intervals)마다 정지하지 않고 피검사체(BR)를 촬영하는 컨티뉴어스-샷(continuous-shot) 방식 또는 촬영하고자 하는 각 간격 마다 완전히 정지한 후 피검사체(BR)를 촬영하는 스톱-앤드-샷(stop-and-shot) 방식으로 이루어진다.

엑스선 영상 촬영 장치(10)의 정상 촬영 모드에서는, 도 3b에 도시된 바와 같이 엑스선 광원부(40)의 엑스선원(41)이 피검사체(BR)를 중심으로 피봇하면서 소정의 각 간격 마다 엑스선을 조사한다. 그 엑스선은 피검사체(BR) 내부에 위치되는 중심축(A)에 포커싱되므로 보다 선명한 3차원 입체 영상을 획득할 수 있다.

피검사체(BR)의 변병 부위의 확대된 3차원 입체 영상을 획득하기 위한 확대 촬영 모드에서는, 도 4a에 도시된 바와 같이 샤프트(30)와 피검사체 지지부(52)를 제 위치에 그대로 유지시킨 상태에서, 제1 승강 수단(71)을 이용하여 확대 배율에 따라 엑스선 광원부(40)를 소정의 거리만큼 하강 이동시켜 피검사체(BR)에 보다 가깝게 위치시키고, 그와 함께 엑스선 광원부(40)와 엑스선 수광부(50) 간의 거리를 일정하게 유지시키기 위해 제2 승강 수단(81)을 이용하여 엑스선 수광부(50)를 엑스선 광원부(40)의 하강 거리와 같은 거리만큼 하강 이동시킨다.

이러한 확대 촬영 모드에서도, 도 4b에 도시된 바와 같이 엑스선 광원부(40)의 엑스선원(41)이 피검사체(BR)를 중심으로 피봇하면서 소정의 각 간격 마다 조사하는 엑스선은 피검사체(BR) 내부에 위치되는 중심축(A)에 포커싱되고, 그에 따라 보다 선명한 피검사체(BR)의 확대된 3차원 입체 영상을 획득할 수 있다. 이때, 엑스선원(41)의 피봇 각도는 도 3a 및 도 3b와 비교할 때 상대적으로 작은 각도 범위로 조절된다.

(제2 실시예)

이하 본 발명의 다른 실시예에 대해서는 전술된 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하고, 각 도면에 나타난 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하되 그에 대한 중복된 설명은 생략된다.

도 5에는 엑스선 영상 촬영 장치의 제2 실시예가 도시된다. 제2 실시예에 따른 엑스선 영상 촬영 장치(10)의 제1 기어 어셈블리(92)는 제2 연결 블럭(70)에 설치된 제3 구동모터(M3)에 의해 회전하는 제2 유성 기어(93)를 포함한다. 그리고 제1 실시예와 달리 제2 기어 어셈블리(97)는 생략된다.

제2 유성 기어(92)는 외주에 기어치가 형성된 원형의 기어로서, 태양 기어(90)와 치합된다. 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이 제1 유성 기어(91)는 태양 기어(90)의 하부에서, 그리고 제2 유성 기어(93)는 태양 기어(90)의 상부에서 각각 치합된다.

이러한 엑스선 영상 촬영 장치(10)를 이용하여 CC 촬영 모드, MLO 촬영 모드 및 ML 촬영 모드에 따라 피검사체(BR)를 촬영하기 위해서는, 제1 구동 모터(M1)와 제3 구동 모터(M3)를 모두 작동시켜 제1 유성 기어(51)와 제2 유성 기어(51)를 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 동시에 회전시켜야 하고, 그에 따라 엑스선 광원부(40)와 엑스선 수광부(50)는 피검사체(BR)를 중심으로 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 피봇되면서 각 촬영 모드에 따른 촬영 위치로 이동하게 된다.

이러한 엑스선 영상 촬영 장치(10)를 이용하여 3차원 입체 영상을 합성하기 위해 여러 각도에서 피검사체(BR)를 촬영할 필요가 있는 경우에는, 제3 구동 모터만을 작동시켜 제2 유성 기어(93)을 회전시킴으로써 엑스선 광원부(40)를 독립적으로 피검사체(BR)를 중심으로 피봇시키면서 여러 각도에서 피검사체(BR)를 촬영한다.

(제3 실시예)

도 6 및 도 7에는 엑스선 영상 촬영 장치의 제3 실시예가 도시된다. 제3 실시예에 따른 엑스선 영상 촬영 장치(10)의 엑스선 수광부(50)는 제1 승강 수단(71)을 매개로 하여 제1 연결 블럭(70)에 대해 승강 가능하게 연결된다. 그 결과, 엑스선 광원부(40)와 엑스선 수광부(50)는 동시에 제1 승강 수단(71)을 통해 제1 연결 블럭(70)에 대해 승강 가능하게 연결된다. 따라서, 엑스선 광원부(40)와 엑스선 수광부(50) 간의 거리가 일정하게 유지된 상태에서, 제1 승강 수단(71)에 의해 피검사체(BR)의 확대 배율에 따라 엑스선 광원부(40)와 엑스선 수광부(50)의 피봇 반경이 동시에 정밀하게 가변된다.

제3 실시예에 따른 엑스선 영상 촬영 장치(10)에는 제2 기어 어셈블리가 구비되어 있지 않다. 따라서, 도 6b 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 엑스선 광원부(40)의 엑스선원(41) 및 엑스선 수광부(50)의 디텍터(51)가 모두 피검사체(BR)를 중심으로 피봇하기 때문에 엑스선원(41)이 여러 각도에서 조사하는 엑스선들이 디텍터(51)에 대해 항상 수직으로 입사되고, 그에 따라 보다 선명한 3차원 입체 영상을 생성시킬 수 있다.

이때, 피검사체 지지부(52)는 샤프트(30)의 타단부에 고정 설치되는 지지 블럭(58)에 연결되고, 그에 따라 엑스선 수광부(50)가 피검사체(BR)를 중심으로 피봇되는 동안에도, 피검사체(BR)는 피검사체 지지부(53) 상에 수평으로 놓이게 될 수 있다.

(제4 실시예)

도 8에는 엑스선 영상 촬영 장치의 제4 실시예가 도시된다. 제4 실시예는 제3 실시예의 변형 실시예로서, 제4 실시예에 따른 영상 촬영 장치(10)의 제1 기어 어셈블리(92)는 구동 기어(95)와 종동 기어(96)를 포함한다.

구동 기어(95)는 외주에 기어치가 형성된 원형의 기어로서, 샤프트(30)의 중앙부에 고정 연결된 고정 블럭(99)에 설치된 제3 구동 모터(미도시)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 구동된다.

종동 기어(96)는 제1 연결 블럭(70)의 상부에 고정 설치된다.

구동 기어(95)가 제3 구동 모터(미도시)에 의해 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 회전하게 되면, 구동 기어(95)와 치합되는 종동 기어(96)은 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 중심축(A)를 중심으로 피봇하게 되고, 그에 따라 제1 승강 수단(71)을 매개로 하여 제1 연결 블럭(70)과 승강 가능하게 연결되는 엑스선 광원부(40)와 엑스선 수광부(50)가 동시에 중심축(A)를 중심으로 피봇하게 된다. 그 결과, 엑스선 광원부(40)의 엑스선원(41) 및 엑스선 수광부(50)의 디텍터(51)가 모두 피검사체(BR)를 중심으로 피봇하면서 여러 각도에서 피검사체(BR)를 촬영하게 된다. 따라서, 제3 실시예와 마찬가지로, 엑스선원(41)이 여러 각도에서 조사하는 엑스선들이 디텍터(51)에 대해 항상 수직으로 입사되고, 그에 따라 보다 선명한 3차원 입체 영상을 생성시킬 수 있다.

이상 본 발명에 따른 엑스선 영상 촬영 장치가 유방 촬영용 엑스선 장치인 맘모그래피 장치로서 사용된 경우를 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위가 그와 같은 용도로 사용되는 장치에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 엑스선 영상 촬영 장치는 엑스선을 이용하여 피검사체의 투사 영상을 획득하는 모든 타입의 엑스선 촬영 장치에도 적용 가능한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 본 발명의 기술적 범위가 그와 같은 타입의 엑스선 촬영 장치에도 미친다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 엑스선 영상 촬영 장치는 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 안에서 수정되거나 변경될 수 있고, 그러한 수정이나 변경 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다.

10: 엑스선 영상 촬영 장치
20: 지지 컬럼
30: 샤프트
40: 엑스선 광원부
50: 엑스선 수광부
70: 제1 연결 블럭
71: 제1 승강 수단
80: 제2 연결 블럭
81: 제2 승강 수단
92: 제1 기어 어셈블리
97: 제2 기어 어셈블리

Claims

지지 컬럼;
축 방향 회전이 고정되고 상기 지지 컬럼에 연결되는 샤프트;
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고 피검사체를 향해 엑스선을 조사하는 엑스선 광원부;
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고 상기 피검사체를 사이에 두고 상기 엑스선 광원부와 대향 배치되어 상기 피검사체를 투과한 엑스선을 수광하는 엑스선 수광부;
상기 샤프트에 고정되는 태양 기어;
상기 엑스선 수광부를 피봇시키도록 상기 엑스선 수광부에 설치된 제 1 구동 모터에 의해 상기 태양 기어에 치합 회전되는 제 1 유성 기어;
상기 엑스선 광원부를 승강시키는 제 1 승강 수단;
상기 엑스선 수광부를 승강시키는 제 2 승강 수단;
상기 엑스선 광원부와 상기 엑스선 수광부 사이에서 상기 피검사체를 지지하는 지지 플레이트를 포함하는 엑스선 영상 촬영 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 엑스선 광원부에 설치되는 종동 기어;
상기 엑스선 광원부를 피봇시키도록 상기 엑스선 수광부에 설치된 제 2 구동 모터에 의해 상기 종동 기어에 치합되는 구동 기어를 더 포함하는 엑스선 영상 촬영 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 1 승강 수단을 매개로 상기 엑스선 광원부가 연결되는 제 1 연결 블럭;
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 2 승강 수단을 매개로 상기 엑스선 수광부가 연결되고, 상기 제 2 구동 모터가 설치되는 제 2 연결 블럭을 더 포함하여,
상기 제 1 및 제 2 구동 모터은 상기 제 2 연결 블럭에 설치되고, 상기 종동 기어는 상기 제 1 연결 블럭에 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 승강 수단은 상기 제 1 및 제 2 연결 블럭으로부터 각각 승강되는 엑스선 영상 촬영 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 엑스선 광원부를 피봇 시키도록 상기 엑스선 광원부에 설치된 제 3 구동 모터에 의해 상기 태양기어에 치합되는 제 2 유성기어를 더 포함하는 엑스선 영상 촬영 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 1 승강 수단을 매개로 상기 엑스선 광원부가 연결되는 제 1 연결 블럭;
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 2 승강수단을 매개로 상기 엑스선 수광부가 연결되는 제 2 연결 블럭을 더 포함하여,
상기 제 1 구동 모터는 상기 제 2 연결 블럭에 설치되고, 상기 제 3 구동 모터는 상기 제 1 연결 블럭에 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 승강 수단은 상기 제 1 및 제 2 연결 블럭으로부터 각각 승강되는 엑스선 영상 촬영 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 엑스선 광원부와 상기 엑스선 수광부는 서로 연결되어 함께 피봇하는 엑스선 영상 촬영 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 샤프트에 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 승강수단을 매개로 상기 엑스선 광원부와 상기 엑스선 수광부가 각각 연결되는 제 1 연결 블럭을 더 포함하여,
상기 제 1 구동 모터는 상기 제 1 연결 블럭에 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 승강 수단은 상기 제 1 연결 블럭으로부터 각각 승강되는 엑스선 영상 촬영 장치.
청구항 1 내지 7항 중 어느 하나의 선택된 항에 있어서,
상기 엑스선 광원부와 상기 엑스선 수광부는 동일 간격을 유지하면서 함께 승강 또는 하강하는 엑스선 영상 촬영 장치.