KR102062834B1 - 최대 흡기 시점 감지 모듈 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 흉부 엑스선 촬영 시 피검자의 최대 흡기 시점을 감지하기 위한 최대 흡기 시점 감지 모듈에서, 피검자의 일측 어깨 높이를 감지하기 위한 센서부, 상기 센서부에서 감지된 신호를 수신하여, 피검자가 존재하는지 여부를 검출하고, 피검자가 존재하면 피검자의 일측 어깨 높이를 계측하여, 상기 어깨 높이가 최대가 되는 시점을 검출하고, 이를 피검자의 최대 흡기 시점으로 판단하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 피검자의 존재 여부 상태를 표시하고, 피검자의 최대 흡기 시점을 표시하기 위한 상태표시부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 방사선사가 정량적으로 피검자의 상태를 파악하여 보다 정확한 시점에 피검자의 흉부 엑스선 촬영을 실시할 수 있다는 효과가 있다.

Description

최대 흡기 시점 감지 모듈 및 방법 {Module and method for detecting maximal inspiratory timing}

본 발명은 흉부 엑스선 촬영 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흉부 엑스선 촬영시 피검자의 최대 흡기 시점을 검출하는 기술에 관한 것이다.

인체를 대상으로 하는 엑스선(X-ray) 촬영 중 흉부 촬영이 가장 많이 시행되고 있으며, 다른 부위와는 달리 방사선사의 수신호로 촬영을 하고 있다.

이와 같은 상황에서 흉부 엑스선 촬영 검사의 정확도 향상은 필수적 요소가 되었으며, 영상의 질을 개선하기 위한 다양하고 많은 방법들이 여러 분야에서 다양한 시각으로 연구되고 있다. 검사의 정확도는 오진율, 재촬영률, 그리고 재촬영에 따른 환자의 피폭량 증가, 검사 회전율 저하 등의 문제와 직접적인 연관이 있으며, 이 중 환자의 피폭량과 같은 생명과 직접적인 영향이 있는 문제는 결코 가볍게 여길 수 없을 것이다.

방사선사는 엑스선 촬영 전에 피검자에게 디텍터를 끌어안고 숨을 크게 들이쉬라고(최대 흡기 상태) 지시한 후, 피검자가 최대한 숨을 들이마셨다고 판단되는 순간, 엑스선(X-ray) 촬영기의 슛(shoot) 버튼을 눌러 촬영한다. 그러나, 디텍터를 끌어안은 피검자와 방사선사 간의 거리가 멀기 때문에, 방사선사는 피검자가 숨을 최대한 들이쉬었는지 혹은 아직 들이쉬고 있는지 여부를 오직 숙련도와 감각만으로 인식하고 슛(shoot) 버튼을 누르는 실정이다.

방사선사가 최대 흡기 상태에서 엑스선(X-ray) 촬영을 하는 이유는 흡기 정도에 따라 폐 사진의 선명도가 달라지기 때문이다.

도 1은 최대 흡기 상태의 폐를 촬영한 엑스선 영상이고, 도 2는 불충분한 흡기 상태의 엑스선 영상이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 피검자가 호흡을 최대한 깊게 들이마시면 폐 아래쪽에 위치한 횡경막의 양끝이 내려가게 되어 선명한 폐 부분의 영상을 얻을 수 있다.

반면, 도 2에서 보는 바와 같이, 흡기가 충분하지 않은 상태에서 촬영을 하는 경우, 완전한 폐의 영상을 얻을 수 없다. 이러한 경우, 의료진이 오진을 할 수도 있으며 재촬영이 필요할 수도 있게 되는데, 이는 피검자에게 불필요한 추가 방사선 피복을 주며, 추가 비용이 발생하게 되는 등의 문제가 있다.

이처럼, 흉부 엑스선(X-ray) 촬영의 오진과 재 촬영률을 줄일 수 있는 방법은 피검자가 최대 흡기 상태를 유지하고, 이 시점을 방사선사가 정확히 판단하여 슛(shoot) 버튼을 눌러 촬영하는 것이다.

대한민국 공개특허 10-2011-0062397

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서는 저렴하고 인체에 대한 위험도가 적은 적외선 센서를 사용하여 최대 흡기 시점을 정량적으로 측정할 수 있는 모듈을 제안하여, 흉부 엑스선 촬영의 오진과 재 촬영률을 줄이고자 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흉부 엑스선 촬영 시 피검자의 최대 흡기 시점을 감지하기 위한 최대 흡기 시점 감지 모듈에서, 피검자의 일측 어깨 높이를 감지하기 위한 센서부, 상기 센서부에서 감지된 신호를 수신하여, 피검자가 존재하는지 여부를 검출하고, 피검자가 존재하면 피검자의 일측 어깨 높이를 계측하여, 상기 어깨 높이가 최대가 되는 시점을 검출하고, 이를 피검자의 최대 흡기 시점으로 판단하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 피검자의 존재 여부 상태를 표시하고, 피검자의 최대 흡기 시점을 표시하기 위한 상태표시부를 포함한다.

상기 센서부는 적외선 센서일 수 있다.

상기 제어부는 상기 적외선 센서로부터 상기 피검자의 일측 어깨까지의 거리를 검출하는 방식으로 상기 어깨 높이가 최대가 되는 시점을 검출할 수 있다.

상기 상태표시부는 LED이고, 상기 제어부는 대기 상태에서는 빨간색이 점등되도록 하고, 피검자가 검출되면 노란색이 점등되도록 하고, 피검자의 상태가 최대 흡기 시점이 되면 녹색이 점등되도록 상기 LED를 제어할 수 있다.

본 발명의 흉부 엑스선 촬영 시 피검자의 최대 흡기 시점을 감지하기 위한 최대 흡기 시점 감지 모듈을 포함하는 흉부 엑스선 촬영 장치에서의 최대 흡기 시점 감지 방법에서, 상기 최대 흡기 시점 감지 모듈이 대기 상태에서 피검자를 감지하면, 상기 최대 흡기 시점 감지 모듈과 감지된 피검자의 일측 어깨와의 거리를 측정하는 단계, 상기 최대 흡기 시점 감지 모듈과 상기 피검자의 일측 어깨와의 거리가 최대가 되는 시점을 상기 피검자의 최대 흡기 시점으로 검출하는 단계, 상기 피검자의 최대 흡기 시점이 검출되면, 상기 최대 흡기 시점 감지 모듈을 흉부 엑스선 촬영 신호인 슛(Shoot) 신호를 대기하는 상태인 슛 레디(Shoot ready) 상태로 전환하는 단계 및 상기 슛 레디 상태에서 슛 신호가 있으면 상기 피검자의 흉부 엑스선 촬영을 실시하고, 상기 최대 흡기 시점 감지 모듈을 다시 대기 상태로 전환하는 단계를 포함한다.

상기 최대 흡기 시점 감지 모듈은 피검자의 일측 어깨 높이를 감지하기 위한 적외선 센서를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 의하면, 적외선과 LED를 이용하여 피검자의 최대 흡기 시점을 용이하게 인지할 수 있으므로, 방사선사가 정량적으로 피검자의 상태를 파악하여 보다 정확한 시점에 피검자의 흉부 엑스선 촬영을 실시할 수 있다는 효과가 있다.

따라서, 방사선사에게는 촬영의 편의성을 제공하고, 피검자에게는 불필요한 재촬영을 방지함으로써, 불필요한 방사선 피복을 최소화하고, 추가 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

더 나아가서는, 본 발명의 최대 흡기 시점 감지 모듈을 이용하여 자동으로 흉부 엑스선 촬영을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 최대 흡기 상태의 폐를 촬영한 엑스선 영상이다.
도 2는 불충분한 흡기 상태의 엑스선 영상이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 흡기 시점 감지 모듈을 포함하는 흉부 엑스선 촬영 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 흡기 시점 감지 모듈의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 흡기 시점 감지 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6 내지 도 8은 실제 피검자의 흉부 엑스선 촬영 장면을 예시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 흉부 엑스선(X-ray) 촬영 시 피검자의 최대 흡기 시점을 감지하기 위한 최대 흡기 시점 감지 모듈에 대한 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 흡기 시점 감지 모듈을 포함하는 흉부 엑스선 촬영 장치를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흉부 엑스선 촬영 장치는 최대 흡기 시점 감지 모듈(100), 디텍터(detector)(200)를 포함한다.

도 3의 실시예에서, 피검자(10)가 디텍터(200)를 팔로 감싸 안은 상태에서 피검자(10)의 좌측 어깨 상단에 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)을 위치시킨다.

최대 흡기 시점 감지 모듈(100)은 방사선사에게 피검자의 호흡상태를 알려주는 상태표시부와, 피검자의 어깨 높이를 측정하는 센서부와, 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)을 전반적으로 제어하고 최대 흡기 시점을 검출하는 제어부를 포함하여 구성된다.

본 발명에서 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)은 피검자의 존재 유무를 검출하고, 피검자가 존재하면 피검자의 어깨 높이 측정에 따른 신호 계측 값을 측정한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 흡기 시점 감지 모듈의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 흡기 시점 감지 모듈은 센서부(110), 제어부(120), 상태표시부(130)를 포함한다.

센서부(110)는 피검자의 일측 어깨 높이를 감지하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 센서부(110)는 적외선 센서로 구현될 수 있다.

제어부(120)는 센서부(110)에서 감지된 신호를 수신하여, 피검자가 존재하는지 여부를 검출하고, 피검자가 존재하면 피검자의 일측 어깨 높이를 계측하여, 어깨 높이가 최대가 되는 시점을 검출하고, 이를 피검자의 최대 흡기 시점으로 판단한다. 본 발명의 일 실시예에서 제어부(120)는 MCU(Micro Controller Unit)로 구현될 수 있다.

상태표시부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라 피검자의 존재 여부 상태를 표시하고, 피검자의 최대 흡기 시점을 표시하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 상태표시부(130)는 LED(Light Emitting Diode)로 구현될 수 있다.

본 발명에서 제어부(120)는 적외선 센서로부터 피검자(10)의 일측 어깨까지의 거리를 검출하는 방식으로 어깨 높이가 최대가 되는 시점을 검출한다.

또한, 제어부(120)는 대기 상태에서는 빨간색이 점등되도록 하고, 피검자가 검출되면 노란색이 점등되도록 하고, 피검자의 상태가 최대 흡기 시점이 되면 녹색이 점등되도록 LED를 제어할 수 있다.

본 발명에서 제어부(120)는 피검자의 어깨와 적외선 센서 간의 거리를 측정한 후, 시리얼 버스(Serial bus)를 통해 측정치를 외부로 전송할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 흡기 시점 감지 방법을 보여주는 흐름도이다.

도 5는 흉부 엑스선 촬영 시 피검자의 최대 흡기 시점을 감지하기 위한 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)을 포함하는 흉부 엑스선 촬영 장치에서의 최대 흡기 시점 감지 방법을 보여주는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)이 대기 상태에서 피검자(10)를 감지하면(S501, S503), 최대 흡기 시점 감지 모듈과 감지된 피검자의 일측 어깨와의 거리를 측정한다(S505).

그리고, 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)과 피검자(10)의 일측 어깨와의 거리가 최대가 되는 시점을 피검자의 최대 흡기 시점으로 검출한다(S505, S507).

그리고, 피검자의 최대 흡기 시점이 검출되면, 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)을 흉부 엑스선 촬영 신호인 슛(Shoot) 신호를 대기하는 상태인 슛 레디(Shoot ready) 상태로 전환한다(S509).

그리고, 슛 레디 상태에서 슛 신호가 있으면 피검자(10)의 흉부 엑스선 촬영을 실시하고, 최대 흡기 시점 감지 모듈을 다시 대기 상태로 전환한다(S511).

본 발명은 피검자(10)의 어깨와 최대 흡기 시점 감지 모듈(100) 간의 거리를 측정하여 호흡 상태를 측정하는 방식이다.

인체가 호흡할 때 흡기 상태에서는 쇄골이 위로 올라가고 횡격막은 내려가며, 외관상으로는 가슴은 내밀어지고 어깨가 올라가게 된다. 따라서 흡식을 하면 어깨는 미세하더라도 움직임이 있으며, 본 발명에서는 이를 전자적으로 포착하고자 하는 것이다.

또한, 엑스선(X-ray) 흉부 사진 촬영의 경우, 피검자(10)가 엑스선 촬영 장치의 디텍터(200)를 끌어안게 되는데, 이때 가슴을 내밀지 못하는 상태에서 어깨의 움직임이 더욱 커져 이를 포착하는 것이 용이해진다.

도 6 내지 도 8은 실제 피검자의 흉부 엑스선 촬영 장면을 예시한 도면이다.

도 6은 피검자(10)가 디텍터(200)를 끌어안기 전 상태로서, 측정 대기 상태이며, LED에 빨간색이 점등되어 있는 것을 확인할 수 있다.

도 7은 피검자(10)가 디텍터(200)를 끌어안은 상태로서, 피검자가 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)의 아래에 위치하였고, 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)에서 이러한 피검자를 감지한 상태이며, LED에 노란색이 점등된 것을 확인할 수 있다. 이때, 방사선사는 피검자(10)에게 숨을 들이마시도록 지시할 수 있다.

도 8을 참조하면, 피검자(10)가 흡기를 시작하면 위쪽 노란색 LED가 하나 더 점등되며, 최대 흡기 상태가 되면 녹색 LED가 점등되는 것을 확인할 수 있다. 이때, 방사선사는 녹색이 점등되면, 최대 흡기 시점으로 판단하여 슛(shoot) 버튼을 눌러 엑스선(X-ray) 촬영을 실시할 수 있다.

그리고, 엑스선 촬영이 완료되면, 최대 흡기 시점 감지 모듈(100)은 측정 대기 상태로 복귀하여 빨간색 LED 점등 상태를 유지하게 된다.

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이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

100 최대 흡기 시점 감지 모듈
200 디텍터

Claims (6)

1. 흉부 엑스선 촬영 장치를 통해 흉부 엑스선 촬영 시 피검자의 최대 흡기 시점을 감지하기 위한 최대 흡기 시점 감지 모듈에서,
   피검자의 일측 어깨 높이를 감지하기 위한 센서부;
   상기 센서부에서 감지된 신호를 수신하여, 피검자가 존재하는지 여부를 검출하고, 피검자가 존재하면 피검자의 일측 어깨 높이를 계측하여, 상기 어깨 높이가 최대가 되는 시점을 검출하고, 이를 피검자의 최대 흡기 시점으로 판단하는 제어부; 및
   상기 제어부의 제어에 따라 피검자의 존재 여부 상태를 표시하고, 피검자의 최대 흡기 시점을 표시하기 위한 상태표시부를 포함하고,
   상기 센서부는 적외선 센서이고,
   상기 제어부는 상기 적외선 센서로부터 상기 피검자의 일측 어깨까지의 거리를 검출하는 방식으로 상기 어깨 높이가 최대가 되는 시점을 검출하고,
   상기 상태표시부는 LED이고, 상기 제어부는 대기 상태에서는 빨간색이 점등되도록 하고, 피검자가 검출되면 노란색이 점등되도록 하고, 피검자의 상태가 최대 흡기 시점이 되면 녹색이 점등되도록 상기 LED를 제어하며,
   피검자가 흉부 엑스선 촬영을 위해 디텍터 전면에 위치한 상태에서 피검자의 일측 어깨 위에 상기 적외선 센서가 위치하고,
   상기 제어부는 상기 적외선 센서에서 감지된 신호를 이용하여, 피검자의 어깨와 상기 적외선 센서 간의 거리를 측정하여, 이를 기반으로 산출된 피검자의 어깨 높이가 최대가 되는 시점을 피검자의 최대 흡기 시점으로 판단하고,
   상기 제어부는 상기 피검자의 최대 흡기 시점이 검출되면, 상기 상태표시부에서 녹색이 점등되도록 하고, 흉부 엑스선 촬영 신호인 슛(Shoot) 신호를 대기하는 상태인 슛 레디(Shoot ready) 상태로 상기 흉부 엑스선 촬영 장치의 모드를 전환하고,
   상기 제어부는 상기 흉부 엑스선 촬영 장치의 상기 슛 레디 상태에서 슛 신호에 따라 상기 피검자에 대한 흉부 엑스선 촬영이 실시되면, 상기 최대 흡기 시점 감지 모듈을 다시 대기 상태로 전환하고, 상기 상태표시부에서 녹색을 소등하고 빨간색이 점등되도록 하는 것을 특징으로 하는 최대 흡기 시점 감지 모듈.
   
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