KR101804137B1 - 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 및 그 제조방법을 개시한 것으로서, 이러한 본 발명은 팬텀을 이루는 정상부위 대체용과 병변부위 대체용 부재들을 가공방식이 간편한 재질로 구성한 것이고, 이에따라 고해상도 분석이 요구되는 인체내 병변(예; 유방암) 등의 검진에 사용되는 방사선 영상기기에 대한 유효한 영상 결과의 확보를 검증하기 위한 인체 대체용 팬텀의 제작 비용을 절감하고, 정밀한 팬텀을 가공 제작하는데 따른 기술적 경제적 어려움을 개선할 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 의료용 방사선(X-ray) 영상기기로부터 촬영되는 영상의 품질 상태를 검증하는 인체 대체용 팬텀 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 의료장비는 과학기술의 발달로 인해 첨단화하고 있다. 이로 인하여 인체내부의 상태를 보다 자세하게 관찰할 수 있는 영상기기가 개발 및 출시되고 있으며, 이러한 영상기기로는 컴퓨터 단층 영상 촬영장치(CT), 자기공명 영상 촬영장치(MRI), 핵의학 영상 촬영장치(SPECT), 양전자 방출 단층 영상 촬영장치(PET) 등이 있다.
그러나, 상기와 같은 의료용 영상기기로부터 얻어진 영상은 일반인이 보기에는 구별이 어려우며, 고도의 훈련과 교육을 경험한 숙련된 전문가들만이 영상을 통하여 환자의 병변을 진단할 수 있다. 이처럼 전문가들이 의료영상을 판독하고 환자를 진단하는 학문을 영상의학이라 하기도 한다.
영상의학 중 가장 기본적인 검사는 방사선(X-ray)을 이용한 것이다. 방사선을 이용한 검사는 다시 말하면 방사선을 환자의 신체에 투과시켜 촬영상을 얻는 검사로, 방사선 사진에서 화상은 기본적으로 X-선량과 생체의 흡수 및 산란 스팩트럼에 의해 구성되며, 여기서 얻어진 생체정보는 결상계와 기록계를 거친 후 변환과정(현상)을 통하여 2차원의 정보로 표현이 된다. 이때 얻어진 정보에 대한 충실도는 X-선의 강도 및 선량, 초점의 크기, 피사체의 생리적-물리적 움직임, 산란선, 증감지나 필름의 감도, 현상 과정의 약제성분, 현상온도, 현상시간 등에 따라 좌우된다.
방사선 촬영에 의하여 얻어진 의료영상은 방사선의 피폭량과 피사체의 투과도에 의해 결정되기 때문에 방사선 소스(X-ray source)의 선질 (quality)을 일관된 수준으로 유지할 필요가 있다. 따라서 종래의 방사선 영상기기 및 검출기에서는 일정 주기(예를 들어, 1개월, 3개월, 6개월 또는 1년)마다 방사선 소스의 선질 검사(QA; Quality Assurance)를 수행하였다. 선질 검사는 피사체로서 환자 대신 인체를 대체하는 팬텀(phantom)이라 불리는 구조물을 이용하여 수행된다.
첨부된 도 1에서와 같이, 팬텀(100)은 알루미늄 재질로 이루어져 인체의 정상부위를 대체하게 되는 제 1 부재(101)와, 금 등의 귀금속을 이용하여 상기 제 1 부재(101) 위에 형성되면서 인체의 병변부위를 대체하게 되는 제 2 부재(102)로 구성하게 되는데, 인체의 병변부위를 대체하는 상기 제 2 부재(102)는 알루미늄 재질로 이루어진 상기 제 1 부재(101)의 위에서 금 등의 귀금속을 다양한 크기와 두께(첨부된 도 1에서 y1 화살표방향으로 진행할수록 두께가 두꺼워지는 것이고, y2 화살표방향으로 진행할수록 두께가 얇아지는 것임)로서 적용하게 되는 것이다.
따라서, 상기와 같이 인체 대체용 팬텀(100)을 적용하여 방사선 영상 촬영을 수행하게 되면, 의료용 영상기기가 가진 영상 분석 특성과 연계하여 판독 가능한 병변에 대비되는 영상 결과를 출력할 수 있는 것이고, 상기와 같이 출력되는 영상 결과를 수치화할 수 있게 지원하여 방사선 영상기기의 판독 수준을 개관적으로 정의할 수 있게 되는 것이다.
그러나, 상기와 같이 팬텀(100)의 제 1,2 부재(101)(102)를 알루미늄과 금 등의 귀금속을 이용하여 제작시, 가공 정도를 확보하기 위해 설계→투과제로서 알루미늄 정밀 가공→병변을 대체하는 금 등의 귀금속을 증착하는 공정으로 진행하되, 상기 증착 공정은 병변을 대체하는 금의 두께와 직경을 서로 다르게 표현하기 위해 여러 차례 정밀하게 진행하여야 하는 관계로, 팬텀(100)의 제작에 따른 비용이 많이 소요되고, 반도체 공정인 증착 공정을 사용함에 따라 팬텀(100)의 제작이 복잡하게 이루어지는 등 정밀한 팬텀(100)을 가공 제작하는데 따른 기술적 경제적 어려움이 많았다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 팬텀을 이루는 정상부위 대체용과 병변부위 대체용 부재들을 가공방식이 간편한 재질로 구성함으로써, 고해상도 분석이 요구되는 인체내 병변(예; 유방암) 등의 검진에 사용되는 방사선 영상기기에 대한 유효한 영상 결과의 확보를 검증하기 위한 인체 대체용 팬텀의 제작 비용을 절감하고, 정밀한 팬텀을 가공 제작하는데 따른 기술적 경제적 어려움을 개선할 수 있도록 하는 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 및 그 제조방법을 제공하려는데 목적이 있는 것이다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 의료용 방사선 영상기기의 팬텀은, 인체의 정상부위를 대체하는 투과용의 제 1 부재와, 인체의 병변부위를 대체하는 병변용의 제 2 부재를 구성하고, 상기 제 1 부재는 높이 편차를 가지면서 일정간격을 두고 다단 배열되는 충진부가 형성되는 판재의 기판으로 구성하고, 상기 제 2 부재는 높이 편차를 가지는 상기 충진부에 각각 충진되어 경화가 이루어지는 소재로 구성하는 것이다.
다른 일면에 따라, 상기 의료용 방사선 영상기기의 팬텀은, 인체의 정상부위를 대체하는 투과용의 제 1 부재와, 인체의 병변부위를 대체하는 병변용의 제 2 부재를 구성하고, 상기 제 1 부재는 판재의 기판 소재로 이루어진 단위블럭체들을 조합하여 구성하고, 상기 단위블럭체들에는 높이 편차를 가지면서 일정간격을 두고 다단 배열되는 충진부를 형성하며, 상기 제 2 부재는 높이 편차를 가지는 상기 충진부에 각각 충진되어 경화가 이루어지는 소재로 구성하는 것이다.
또한, 상기 제 1 부재를 구성하는 판재의 기판은 광학적 노광과 식각이 가능한 유리 기판인 것이다.
또한, 상기 제 2 부재를 구성하는 경화 소재는 납 분말인 것이다.
또한, 상기 충진부는 상기 제 1 부재의 일단 제 1 방향으로 진행시 높이가 점차 증가하고, 상기 제 1 방향과 반대되는 상기 제 1 부재의 타단 제 2 방향으로 진행시에는 높이가 점차 낮아지도록 형성되는 것이다.
또한, 상기 충진부는 판재의 기판에서 광학적 노광(UV)과 식각 공정을 통해 상면에서 하면으로 관통되어 형성되는 병변홀인 것이다.
또한, 상기 병변홀이 높이 편차를 가지도록 상기 제 1 부재는 연마 공정을 통해 연마되면서 제 1 경사면이 형성되는 것이다.
또한, 상기 충진부는 상기 단위블럭체들로 이루어진 상기 제 1 부재의 일단 제 1 방향으로 진행시 높이가 점차 증가하고, 상기 제 1 방향과 반대되는 상기 제 1 부재의 타단 제 2 방향으로 진행시에는 높이가 점차 낮아지도록 형성되는 것이다.
또한, 상기 충진부는 판재의 기판에서 광학적 노광(UV)과 식각 공정을 통해 상면에서 하면으로 관통되어 형성되는 병변홀인 것이다.
또한, 상기 병변홀이 높이 편차를 가지도록 상기 단위블럭체들은 연마 공정을 통해 연마되면서 각각 경사면이 형성되는 것이다.
또한, 상기 충진부는 판재의 기판 일면에서 광학적 노광과 식각 공정을 통해 형성되는 병변홈인 것이다.
또한, 상기 충진부는 단위블럭체들을 이루는 판재의 기판 일면에서 광학적 노광과 식각 공정을 통해 형성되는 병변홈인 것이다.
또한, 상기 제 1 부재의 상,하면에는 상기 제 1 부재의 충진부에 충진된 상기 제 2 부재를 보호하기 위한 보호재를 결합 구성하는 것이다.
또한, 상기 보호재는 상기 제 1 부재의 상면에 결합 구성되는 판형의 제 1 덮개와, 상기 제 1 경사면에 대향되는 제 2 경사면을 형성하면서 상기 제 1 부재의 하면에 결합 구성되는 제 2 덮개를 포함하여 구성하는 것이다.
또한, 상기 보호재는 상기 제 1 부재의 상면에 결합 구성되는 판형의 제 1 덮개와, 상기 제 1 부재의 하면에 결합 구성되는 판형의 제 3 덮개를 포함하여 구성하는 것이다.
다른 일면에 따라, 상기 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법은, (a) 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판에 광학적 노광 공정과 식각 공정으로 일정간격을 두고 다단 배열되는 병변홀을 형성시키는 공정; (b) 상기 (a)공정으로부터 형성되는 병변홀에 제 2 부재를 이루는 납 분말을 충진시켜 경화시키는 공정; (c) 상기 (b)공정으로 충진된 납 분말의 경화 완료시, 상기 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판에서 병변용의 상기 제 2 부재가 높이 편차를 가지도록 일단의 제 1 방향에서 타단의 제 2 방향으로 경사지게 가공 연마하는 공정; 및, (d) 상기 (c)공정으로부터 경사지게 가공 연마된 상기 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판 상,하면에 각각 보호재를 결합 고정하는 공정; 을 포함하여 진행하는 것이다.
또 다른 일면에 따라, 상기 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법은, (a1) 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판에 광학적 노광 공정과 식각 공정으로 일정간격을 두고 다단 배열되면서 높이 편차를 가지도록 병변홈을 형성시키는 공정; 및, (b1) 상기 (a1)공정으로부터 높이 편차를 가지도록 형성되는 상기 병변홈에 병변용의 제 2 부재를 이루는 납 분말을 충진시켜 경화시키는 공정; 및, (c1) 상기 (b1)공정으로부터 충진된 납 분말의 경화 완료시, 상기 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판 상,하면에 각각 보호재를 결합 고정하는 공정; 을 포함하여 진행하는 것이다.
또 다른 일면에 따라, 상기 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법은, (a2) 단위블럭체들을 이루는 판재의 유리기판에 광학적 노광 공정과 식각 공정으로 일정간격을 두고 다단 배열되는 병변홀을 형성시키는 공정; (b2) 상기 (a2)공정으로부터 형성되는 병변홀에 제 2 부재를 이루는 납 분말을 충진시켜 경화시키는 공정; (c2) 상기 (b2)공정으로부터 충진된 납 분말의 경화 완료시, 상기 단위블럭체들에서 병변용의 상기 제 2 부재가 높이 편차를 가지도록, 판재의 유리기판을 경사지게 가공 연마하여 상기 단위블럭체들에 각각 경사면을 형성시키는 공정; 및, (d2) 상기 (c2)공정으로부터 각각 경사면이 형성되는 상기 단위블럭체들을 조립하여 병변용의 제 2 부재가 마련된 제 1 부재를 구성한 후, 상기 제 1 부재의 상,하면에 각각 보호재를 결합 고정하는 공정; 을 포함하여 진행하는 것이다.
또 다른 일면에 따라, 상기 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법은, (a3) 단위블럭체들을 이루는 판재의 유리기판에 광학적 노광 공정과 식각 공정으로 일정간격을 두고 다단 배열되면서 높이 편차를 가지도록 병변홈을 형성시키는 공정; (b3) 상기 (a3)공정으로부터 높이 편차를 가지면서 형성된 상기 병변홈에 제 2 부재를 이루는 납 분말을 충진시켜 경화시키는 공정; (c3) 상기 (b3)공정으로부터 충진된 납 분말의 경화 완료시, 상기 단위블럭체들을 조립하여 병변용의 제 2 부재가 마련된 제 1 부재를 구성한 후, 상기 제 1 부재의 상,하면에 각각 보호재를 결합 고정하는 공정; 을 포함하여 진행하는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 팬텀을 이루는 정상부위 대체용과 병변부위 대체용 부재들을 가공방식이 간편한 재질로 구성한 것이며, 이를 통해 고해상도 분석이 요구되는 인체내 병변(예; 유방암) 등의 검진에 사용되는 방사선 영상기기에 대한 유효한 영상 결과의 확보를 검증하기 위한 인체 대체용 팬텀의 제작 비용을 절감하고, 정밀한 팬텀을 가공 제작하는데 따른 기술적 경제적 어려움을 개선하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
도 1은 종래 팬텀의 구조를 보인 평면도.
도 2의 a,b,c,d는 본 발명의 제 1 실시예로 병변홀이 형성되는 팬텀 구조의 제작 공정도.
도 3의 a,b,c는 본 발명의 제 2 실시예로 병변홈이 형성되는 팬텀 구조의 제작 공정도.
도 4의 a,b,c는 본 발명의 제 3 실시예로 병변홀이 형성된 단위블럭체들로 이루어진 팬텀 구조의 제작 공정도.
도 5의 a,b,c는 본 발명의 제 4 실시예로 병변홈이 형성된 단위블럭체들로 이루어진 팬텀 구조의 제작 공정도.
도 2의 a,b,c,d는 본 발명의 제 1 실시예로 병변홀이 형성되는 팬텀 구조의 제작 공정도.
도 3의 a,b,c는 본 발명의 제 2 실시예로 병변홈이 형성되는 팬텀 구조의 제작 공정도.
도 4의 a,b,c는 본 발명의 제 3 실시예로 병변홀이 형성된 단위블럭체들로 이루어진 팬텀 구조의 제작 공정도.
도 5의 a,b,c는 본 발명의 제 4 실시예로 병변홈이 형성된 단위블럭체들로 이루어진 팬텀 구조의 제작 공정도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되거나 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
[제 1 실시예]
도 2의 a,b,c,d는 본 발명의 제 1 실시예로 병변홀이 형성되는 팬텀 구조의 제작 공정도를 도시한 것이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 의료용 방사선 영상기기의 팬텀(A)은, 인체의 정상부위를 대체하는 투과용의 제 1 부재(10)와, 인체의 병변부위를 대체하는 병변용의 제 2 부재(20)로 구분되는 것으로서, 상기 제 1 부재(10)는 높이 편차를 가지면서 일정간격을 두고 다단 배열되는 충진부가 형성되는 판재의 기판 즉, 유리기판으로 제작 구성한 것이고, 상기 제 2 부재(20)는 높이 편차를 가지는 상기 충진부에 각각 충진되어 경화가 이루어지는 소재 즉, 납(Pb) 분말로 구성하여둔 것이다.
상기 충진부는 병변홀(11a)이며, 상기 충진부를 병변홀(11a)로 구성시, 상기 병변홀(11a)은 상기 제 1 부재(10)의 중심라인을 기준으로 일단측인 제 1 방향으로 진행시에는 높이가 점차 증가하는 것이고, 상기 제 1 방향과 반대되는 상기 제 1 부재(10)의 타단측인 제 2 방향으로 진행시에는 높이가 점차 낮아지는 것이다.
여기서, 상기 제 1 부재(10)를 이루는 판재의 유리기판에 상기 병변홀(11a)을 구성시, 상기 병변홀(11a)은 광학적 노광(UV)과 식각 공정을 통해 형성될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 병변홀(11a)이 상기 제 1 부재(10)에서 높이 편차를 가지도록 구성시, 상기 제 1 부재(10)를 이루는 판재의 유리기판은 연마 공정을 통해 경사지게 연마되면서 제 1 경사면(11c)을 형성하게 되며, 이에따라 상기 제 1 부재(10)에 형성되는 병변홀(11a)이 높이 편차를 가지면서, 상기 제 1 부재(10)에는 병변용 제 2 부재(20)가 형성될 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 팬텀(A)에는 보호재(30)를 더 포함하여 구성되며, 상기 보호재(30)는 상기 제 1 부재(10)의 상,하면에 결합 구성되면서, 상기 제 1 부재(10)의 병변홀(11a)에 충진되어 경화된 상기 제 2 부재(20)인 납 분말이 분리되는 것을 방지하도록 하였다.
이때, 상기 보호재(30)는 상기 제 1 부재(10)의 상면에 결합 구성되는 판형의 제 1 덮개(31), 그리고 상기 제 1 경사면(11c)에 대향되는 제 2 경사면(32a)을 형성하면서 상기 제 1 부재(10)의 하면에 결합 구성되는 제 2 덮개(32)로 구성하여둔 것이다.
이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 팬텀(A)은, 우선 (a)공정으로서 첨부된 도 2a에서와 같이 제 1 부재(10)를 이루는 판재의 유리기판에 광학적 노광 공정과 식각 공정으로 일정간격을 두고 다단 배열되는 충진부인 병변홀(11a)을 형성하여둔다.
다음의 (b)공정으로서, 첨부된 도 2b에서와 같이 상기 (a)공정으로부터 형성되는 병변홀(11a)에 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말을 충진시킨 후 그 충진된 납 분말을 경화시키는 것이다.
다음의 (c)공정으로서, 첨부된 도 2c에서와 같이 상기 (b)공정으로부터 충진된 납 분말의 경화가 완료되는 경우, 상기 제 1 부재(10)를 이루는 판재의 유리기판을 상기 제 1 부재(10)의 일단 제 1 방향에서 타단 제 2 방향으로 경사지게 가공 연마한다.
그러면, 상기 제 1 부재(10)에는 제 1 경사면(11c)이 형성되면서, 상기 제 1 부재(10)에는 일단의 제 1 방향에서 타단의 제 2 방향으로는 높이 편차를 가지는 병변용 제 2 부재(20)가 형성된다.
이후, 첨부된 도 2d에서와 같이, 상기 제 1 부재(10)의 상면에는 판형의 제 1 덮개(31)를 결합 고정하는 한편, 상기 제 1 부재(10)의 하면인 제 1 경사면(11c)에는 제 2 경사면(32a)이 면접촉하도록 제 2 덮개(32)를 결합 고정하면, 상기 제 1,2 덮개(31)(32)에 의해 상기 병변홀(11a)에 충진되어 경화된 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말 성분이 병변홀(11a)로부터 이탈되는 것을 방지시키게 되면서, 본 발명이 이루고자 하는 팬텀(A)의 제작이 완료되는 것이다.
따라서, 상기와 같이 제작 완료된 팬텀(A)을 방사성 영상기기에 적용하여 X선 촬용시, 상기 팬텀(A)을 이루는 제 1 부재(10)에서는 X선이 투과되고, 상기 제 1 부재(10)에 형성되는 제 2 부재(20)에서는 X선이 흡수되면서, X선 촬영을 통해 얻어지는 피사체의 이미지를 팬텀의 이미지에 기초하여 명암이나 선명도 등을 비교할 수 있는 것이며, 이를 통해 고해상도 분석이 요구되는 인체내 병변(예; 유방암) 등의 검진에 사용되는 방사선 영상기기에 대한 유효한 영상 결과의 확보를 검증할 수 있는 것이다.
[제 2 실시예]
도 3의 a,b,c는 본 발명의 제 2 실시예로 병변홈이 형성되는 팬텀 구조의 제작 공정도를 도시한 것으로, 이하에서 설명하는 구성요소들에 있어서 본 발명의 제 1 실시예와 동일 부분에 대하여는 동일부호로 표시하기로 한다.
첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 의료용 방사선 영상기기의 팬텀(A)은, 인체의 정상부위를 대체하는 투과용의 제 1 부재(10)와, 인체의 병변부위를 대체하는 병변용의 제 2 부재(20)로 구분되는 것으로, 상기 제 1 부재(10)는 높이 편차를 가지면서 일정간격을 두고 다단 배열되는 충진부가 형성되는 판재의 기판 즉, 유리기판으로 제작 구성한 것이고, 상기 제 2 부재(20)는 높이 편차를 가지는 상기 충진부에 각각 충진되어 경화가 이루어지는 소재 즉, 납(Pb) 분말로 구성하여둔 것이다.
상기 충진부는 상기 제 1 부재(10)의 일면에 형성되는 병변홈(11b)이며, 상기 충진부를 병변홈(11b)으로 구성시, 상기 병변홈(11b)은 상기 제 1 부재(10)의 중심라인을 기준으로 일단측인 제 1 방향으로 진행시에는 높이가 점차 증가하는 것이고, 상기 제 1 방향과 반대되는 상기 제 1 부재(10)의 타단측인 제 2 방향으로 진행시에는 높이가 점차 낮아지는 것이다.
여기서, 상기 제 1 부재(10)를 이루는 판재의 유리기판 일면에 상기 병변홈(11b)을 구성시, 상기 병변홈(11b)은 광학적 노광(UV)과 식각 공정을 통해 형성될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 병변홈(11b)이 상기 제 1 부재(10)의 일면에서 높이 편차를 가진 상태에서, 상기 병변홈(11b)에 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말을 충진하여 경화시키게 되면, 상기 제 1 부재(10)에는 병변용 제 2 부재(20)가 형성될 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 팬텀(A)에는 보호재(30)를 더 포함하여 구성되며, 상기 보호재(30)는 상기 제 1 부재(10)의 상,하면에 결합 구성되면서, 상기 제 1 부재(10)의 병변홈(11b)에 충진되어 경화된 상기 제 2 부재(20)인 납 분말이 분리되는 것을 방지하도록 하였다.
이때, 상기 보호재(30)는 상기 제 1 부재(10)의 상면에 결합 구성되는 판형의 제 1 덮개(31), 그리고 상기 제 1 부재(10)의 하면에 결합 구성되는 판형의 제 3 덮개(33)로 구성하여둔 것이다.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 팬텀(A)은, 우선 (a1)공정으로서 첨부된 도 3a에서와 같이, 제 1 부재(10)를 이루는 판재의 유리기판에 광학적 노광 공정과 식각 공정으로 일정간격을 두고 다단 배열되면서 높이 편차를 가지도록 병변홈(11b)을 형성하여둔다.
다음의 (b1)공정으로서, 첨부된 도 3b에서와 같이 상기 (a1)공정으로부터 높이 편차를 가지도록 형성되는 상기 병변홈(11b)에 병변용의 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말을 충진시켜 경화시키는 것이다.
다음의 (c1)공정으로서, 첨부된 도 3c에서와 같이 상기 (b1)공정으로부터 충진된 납 분말의 경화 완료시, 상기 제 1 부재(10)를 이루는 판재의 유리기판 상,하면에 각각 판형의 제 1,3 덮개(31)(33)를 포함하는 보호재(30)를 결합 고정하면, 상기 제 1,3 덮개(31)(33)에 의해 상기 병변홈(11b)에 충진되어 경화된 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말 성분이 병변홈(11b)으로부터 이탈되는 것을 방지시키게 되면서, 본 발명이 이루고자 하는 팬텀(A)의 제작이 완료되는 것이다.
따라서, 상기와 같이 제작 완료된 팬텀(A)을 방사성 영상기기에 적용하여 X선 촬용시, 상기 팬텀(A)을 이루는 제 1 부재(10)에서는 X선이 투과되고, 상기 제 1 부재(10)에 형성되는 제 2 부재(20)에서는 X선이 흡수되면서, X선 촬영을 통해 얻어지는 피사체의 이미지를 팬텀의 이미지에 기초하여 명암이나 선명도 등을 비교할 수 있는 것이며, 이를 통해 고해상도 분석이 요구되는 인체내 병변(예; 유방암) 등의 검진에 사용되는 방사선 영상기기에 대한 유효한 영상 결과의 확보를 검증할 수 있는 것이다.
[제 3 실시예]
도 4의 a,b,c는 본 발명의 제 3 실시예로 병변홀이 형성된 단위블럭체들로 이루어진 팬텀 구조의 제작 공정도를 도시한 것으로, 이하에서 설명하는 구성요소들에 있어서 본 발명의 제 1 실시예와 동일 부분에 대하여는 동일부호로 표시하기로 한다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 의료용 방사선 영상기기의 팬텀(A)은, 인체의 정상부위를 대체하는 투과용의 제 1 부재(10)와, 인체의 병변부위를 대체하는 병변용의 제 2 부재(20)로 구분되는 것으로서, 상기 제 1 부재(10)는 높이 편차를 가지면서 일정간격을 두고 다단 배열되는 충진부가 형성되는 판재의 기판 즉, 유리기판으로 제작 구성한 것이고, 상기 제 2 부재(20)는 높이 편차를 가지는 상기 충진부에 각각 충진되어 경화가 이루어지는 소재 즉, 납(Pb) 분말로 구성하여둔 것이다.
이때, 상기 제 1 부재(10)는 판재의 기판 소재로 이루어진 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들을 조합하여 구성하는 것이고, 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들에는 높이 편차를 가지면서 일정간격을 두고 다단 배열되는 충진부를 각각 형성하여둔 것이며, 상기 제 2 부재(20)는 높이 편차를 가지는 상기 충진부에 각각 충진되어 경화가 이루어지는 소재인 납 분말인 것이다.
이때, 상기 충진부는 병변홀(11a)이며, 상기 병변홀(11a)이 높이 편차를 가지도록 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들은 연마 공정을 통해 연마되면서 각각 경사면(d1,d2,d3,d4)이 형성되도록 한 것이고, 상기 충진부를 병변홀(11a)로 구성시, 상기 병변홀(11a)은 하나의 단위블럭체(P1)에서 그 높이가 가장 높고, 다른 단위블럭체(P4)에서 그 높이가 가장 낮아지는 것이며, 또 다른 단위블럭체(P2,P3)에서는 상기 단위블럭체(P1)의 높이보다는 낮고, 상기 단위블럭체(P4)의 높이보다는 높게 형성되는 것이다.(P1＞P2＞P3＞P4)
여기서, 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들을 4개로 설명하였지만, 그 개수는 최소 복수개를 포함하면서, 4개 이상으로 더 증가될 수 있는 것이고, 상기 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들에 각각 상기 병변홀(11a)을 구성시, 상기 병변홀(11a)은 광학적 노광(UV)과 식각 공정을 통해 형성될 수 있는 것이다.
따라서, 상기 병변홀(11a)이 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)를 이루는 상기 제 1 부재(10)에서 높이 편차를 가지도록 구성시, 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들을 이루는 판재의 유리기판은 연마 공정을 통해 경사지게 연마되면서 각각 서로 다른 높이를 가지는 경사면(d1,d2,d3,d4)을 형성하게 되며, 이에따라 상기 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들을 결합 구성할 때 각각의 병변홀(11a)이 높이 편차를 가지면서, 상기 제 1 부재(10)에는 병변용 제 2 부재(20)가 형성될 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 팬텀(A)에는 보호재(30)를 더 포함하여 구성되며, 상기 보호재(30)는 상기 제 1 부재(10)의 상,하면에 결합 구성되면서, 상기 제 1 부재(10)의 병변홀(11a)에 충진되어 경화된 상기 제 2 부재(20)인 납 분말이 분리되는 것을 방지하도록 하였다.
이때, 상기 보호재(30)는 상기 제 1 부재(10)의 상면에 결합 구성되는 판형의 제 1 덮개(31), 그리고 상기 경사면(d1,d2,d3,d4)에 대향되는 제 2 경사면(32a)을 형성하면서 상기 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들의 하면에 결합 구성되는 제 2 덮개(32)로 구성하여둔 것이다.
이와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 팬텀(A)은, 우선 (a2)공정으로서 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들을 이루는 판재의 유리기판에 각각 광학적 노광 공정과 식각 공정으로 일정간격을 두고 다단 배열되는 병변홀(11a)을 형성하여두는 것이다.
다음의 (b2)공정으로서, 첨부된 도 4a에서와 같이 상기 (a2)공정으로부터 형성되는 병변홀(11a)에 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말을 충진시켜 경화시키게 되는 것이다.
다음의 (c2)공정으로서, 첨부된 도 4b에서와 같이 상기 (b2)공정으로부터 충진된 납 분말의 경화 완료시, 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들에 형성되는 상기 병변홀(11a)이 높이 편차를 가지도록, 판재의 유리기판을 경사지게 가공 연마하여 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들에 각각 경사면(d1,d2,d3,d4)을 형성하여두는 것이다.
다음의 (d2)공정으로서, 첨부된 도 4c에서와 같이 상기 (c2)공정으로부터 각각 경사면(d1,d2,d3,d4)이 형성되는 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들을 조립하여 제 1 부재(10)를 구성한 후, 상기 제 1 부재(10)의 상,하면에 각각 보호재(30)를 결합 고정하는 것이다.
즉, 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)로 이루어진 상기 제 1 부재(10)의 상면에는 판형의 제 1 덮개(31)를 결합 고정하는 한편, 상기 제 1 부재(10)의 하면인 제 1 경사면(11c)에는 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들의 경사면(d1,d2,d3,d4)이 각각 면접촉하도록 제 2 덮개(33)를 결합 고정하면, 상기 제 1,2 덮개(31)(32)에 의해 상기 병변홀(11a)에 충진되어 경화된 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말 성분이 병변홀(11a)로부터 이탈되는 것을 방지시키게 되면서, 본 발명이 이루고자 하는 팬텀(A)의 제작이 완료되는 것이다.
따라서, 상기와 같이 제작 완료된 팬텀(A)을 방사성 영상기기에 적용하여 X선 촬용시, 상기 팬텀(A)을 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들이 조합된 제 1 부재(10)에서는 X선이 투과되고, 상기 제 1 부재(10)에 형성되는 제 2 부재(20)에서는 X선이 흡수되면서, X선 촬영을 통해 얻어지는 피사체의 이미지를 팬텀의 이미지에 기초하여 명암이나 선명도 등을 비교할 수 있는 것이며, 이를 통해 고해상도 분석이 요구되는 인체내 병변(예; 유방암) 등의 검진에 사용되는 방사선 영상기기에 대한 유효한 영상 결과의 확보를 검증할 수 있는 것이다.
[제 4 실시예]
도 5의 a,b,c는 본 발명의 제 4 실시예로 병변홈이 형성된 단위블럭체들로 이루어진 팬텀 구조의 제작 공정도를 도시한 것이며, 이하에서 설명하는 구성요소들에 있어서 본 발명의 제 2,3 실시예와 동일 부분에 대하여는 동일부호로 표시하기로 한다.
첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 의료용 방사선 영상기기의 팬텀(A)은, 인체의 정상부위를 대체하는 투과용의 제 1 부재(10)와, 인체의 병변부위를 대체하는 병변용의 제 2 부재(20)로 구분되는 것으로, 상기 제 1 부재(10)는 높이 편차를 가지면서 일정간격을 두고 다단 배열되는 충진부가 형성되는 판재의 기판 즉, 유리기판으로 제작 구성한 것이고, 상기 제 2 부재(20)는 높이 편차를 가지는 상기 충진부에 각각 충진되어 경화가 이루어지는 소재 즉, 납(Pb) 분말로 구성하여둔 것이다.
상기 충진부는 상기 제 1 부재(10)의 일면에 형성되는 병변홈(11b)이며, 상기 충진부를 병변홈(11b)으로 구성시, 상기 병변홈(11a)은 하나의 단위블럭체(P1)에서 그 높이가 가장 높고, 다른 단위블럭체(P4)에서 그 높이가 가장 낮아지는 것이며, 또 다른 단위블럭체(P2,P3)에서는 상기 단위블럭체(P1)의 높이보다는 낮고, 상기 단위블럭체(P4)의 높이보다는 높게 형성되는 것이다.(P1＞P2＞P3＞P4)
여기서, 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들을 4개로 설명하였지만, 그 개수는 최소 복수개를 포함하면서, 4개 이상으로 더 증가될 수 있는 것이고, 상기 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들에 각각 상기 병변홀(11a)을 구성시, 상기 병변홀(11a)은 광학적 노광(UV)과 식각 공정을 통해 형성될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 병변홈(11b)이 상기 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들의 일면에서 높이 편차를 가진 상태에서, 상기 병변홈(11b)에 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말을 충진하여 경화시키게 되면, 상기 제 1 부재(10)에는 병변용 제 2 부재(20)가 형성될 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 팬텀(A)에는 보호재(30)를 더 포함하여 구성되며, 상기 보호재(30)는 상기 제 1 부재(10)의 상,하면에 결합 구성되면서, 상기 제 1 부재(10)의 병변홈(11b)에 충진되어 경화된 상기 제 2 부재(20)인 납 분말이 분리되는 것을 방지하도록 하였다.
이때, 상기 보호재(30)는 상기 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들의 상면에 결합 구성되는 판형의 제 1 덮개(31), 그리고 상기 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들의 하면에 결합 구성되는 판형의 제 3 덮개(33)로 구성하여둔 것이다.
이와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 팬텀(A)은, 우선 (a3)공정으로서 첨부된 도 4a에서와 같이 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들을 판재의 유리기판을 제작한 상태에서, 상기 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)의 일면에 각각 광학적 노광 공정과 식각 공정을 이용하여 일정간격을 두고 다단 배열되면서 높이 편차를 가지는 병변홈(11b)을 형성하여둔다.
다음의 (b3)공정으로서, 첨부된 도 5a에서와 같이 상기 (a3)공정으로부터 높이 편차를 가지도록 형성되는 상기 병변홈(11b)에 병변용의 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말을 충진시켜 경화시키는 것이다.
다음의 (c3)공정으로서, 첨부된 도 5c에서와 같이 상기 (b3)공정으로부터 충진된 납 분말의 경화 완료시, 상기 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들의 상,하면에 각각 판형의 제 1,3 덮개(31)(33)를 포함하는 보호재(30)를 결합 고정하면, 상기 제 1,3 덮개(31)(33)에 의해 상기 병변홈(11b)에 충진되어 경화된 제 2 부재(20)를 이루는 납 분말 성분이 병변홈(11b)으로부터 이탈되는 것을 방지시키게 되면서, 본 발명이 이루고자 하는 팬텀(A)의 제작이 완료되는 것이다.
따라서, 상기와 같이 제작 완료된 팬텀(A)을 방사성 영상기기에 적용하여 X선 촬용시, 상기 팬텀(A)을 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들로 이루어진 제 1 부재(10)에서는 X선이 투과되고, 상기 제 1 부재(10)를 이루는 단위블럭체(P1,P2,P3,P4)들에 각각 형성되는 제 2 부재(20)에서는 X선이 흡수되면서, X선 촬영을 통해 얻어지는 피사체의 이미지를 팬텀의 이미지에 기초하여 명암이나 선명도 등을 비교할 수 있는 것이며, 이를 통해 고해상도 분석이 요구되는 인체내 병변(예; 유방암) 등의 검진에 사용되는 방사선 영상기기에 대한 유효한 영상 결과의 확보를 검증할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 및 그 제조방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
10; 제 1 부재 11a; 병변홀
11b; 병변홈 11c; 제 1 경사면
20; 제 2 부재 30; 보호재
31; 제 1 덮개 32; 제 2 덮개
32a; 제 2 경사면 33; 제 3 덮개
P1,P2,P3,P4; 단위블럭체 d1,d2,d3,d4; 경사면
11b; 병변홈 11c; 제 1 경사면
20; 제 2 부재 30; 보호재
31; 제 1 덮개 32; 제 2 덮개
32a; 제 2 경사면 33; 제 3 덮개
P1,P2,P3,P4; 단위블럭체 d1,d2,d3,d4; 경사면
Claims (8)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- (a) 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판에 광학적 노광 공정과 식각 공정으로 일정간격을 두고 다단 배열되는 병변홀을 형성시키는 공정;
(b) 상기 (a)공정으로부터 형성되는 병변홀에 제 2 부재를 이루는 납 분말을 충진시켜 경화시키는 공정;
(c) 상기 (b)공정으로 충진된 납 분말의 경화 완료시, 상기 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판에서 병변용의 상기 제 2 부재가 높이 편차를 가지도록 일단의 제 1 방향에서 타단의 제 2 방향으로 경사지게 가공 연마하는 공정; 및,
(d) 상기 (c)공정으로부터 경사지게 가공 연마된 상기 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판 상,하면에 각각 보호재를 결합 고정하는 공정; 을 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법. - (a1) 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판에 광학적 노광 공정과 식각 공정으로 일정간격을 두고 다단 배열되면서 높이 편차를 가지도록 병변홈을 형성시키는 공정;
(b1) 상기 (a1)공정으로부터 높이 편차를 가지도록 형성되는 상기 병변홈에 병변용의 제 2 부재를 이루는 납 분말을 충진시켜 경화시키는 공정; 및,
(c1) 상기 (b1)공정으로부터 충진된 납 분말의 경화 완료시, 상기 제 1 부재를 이루는 판재의 유리기판 상,하면에 각각 보호재를 결합 고정하는 공정; 을 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020160068249A KR101804137B1 (ko) | 2016-06-01 | 2016-06-01 | 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법 |
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| KR1020160068249A KR101804137B1 (ko) | 2016-06-01 | 2016-06-01 | 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법 |
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| KR101804137B1 true KR101804137B1 (ko) | 2017-12-04 |
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ID=60921321
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| KR1020160068249A KR101804137B1 (ko) | 2016-06-01 | 2016-06-01 | 의료용 방사선 영상기기의 팬텀 제조방법 |
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| KR (1) | KR101804137B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111202914A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-05-29 | 西安交通大学医学院第二附属医院 | 放疗用调节式防辐射装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080093544A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Eastman Kodak | Phantom for radiological system calibration |
| JP2016042929A (ja) * | 2014-08-20 | 2016-04-04 | キヤノン株式会社 | 放射線撮影装置の評価方法、及び評価方法に用いるファントム |
-
2016
- 2016-06-01 KR KR1020160068249A patent/KR101804137B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN111202914A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-05-29 | 西安交通大学医学院第二附属医院 | 放疗用调节式防辐射装置 |
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