KR102107593B1 - 씨암용 엑스선 표시장치 및 이를 포함하는 씨암 - Google Patents

씨암용 엑스선 표시장치 및 이를 포함하는 씨암 Download PDF

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Abstract

본 발명은 씨암(C-arm)의 거리가 고정된 엑스선 발생부와 영상 획득부 사이에 배치되어 엑스선 발생부에서 조사된 엑스선이 피검체에 조사될 때 엑스선 조사 범위를 표시하는 씨암용 엑스선 표시장치에 관한 것으로, 엑스선 발생부의 튜브본체와 연결된 몸체, 상기 몸체 내부에 경사지게 배치되어 있고 엑스선이 통과하며 반사면을 구비한 반사체, 상기 반사체의 반사면으로 빛을 조사하는 램프, 상기 램프와 상기 반사체 사이에 배치되어 있으며 상기 빛이 통과하는 관통홀이 형성된 조준기 및 상기 조준기를 직선 이동시키는 구동부를 포함하며, 상기 엑스선은 상기 반사체를 통과하여 상기 피검체를 조사하고, 상기 관통홀을 통과한 상기 빛은 상기 반사면에 의해 상기 엑스선이 조사되고 있는 상기 피검체 방향으로 굴절되어 기설정된 범위를 표시한다.

Description

씨암용 엑스선 표시장치 및 이를 포함하는 씨암{x-ray indicate apparatus for c-arm and c-arm comprising the same}
본 발명은 씨암용 엑스선 표시장치 및 이를 포함하는 씨암에 관한 것이다.
엑스선 영상 장치는 피검체에 엑스선을 조사하고 피검체를 투과한 엑스선을 이용하여 피검체의 내부 영상을 획득할 수 있는 장치이다. 피검체를 구성하는 물질의 특성에 따라 엑스선의 투과성이 다르므로, 피검체를 투과한 엑스선의 세기 또는 강도를 검출하여 피검체의 내부구조를 영상화할 수 있다.
엑스선 영상 장치 중 엑스레이 촬영실에서 사용하는 엑스레이 촬영장치는 고정형이고, 수술실에서 사용하는 것은 이동형이다. 이동형 엑스레이 촬영장치는 그 형상이 C자 모양이라 하여 씨암(C-arm)이라고 부르고, 병원 수술실에서 골절 환자, 디스크 환자나 척추 관련 환자 등을 수술할 때 뼈를 맞추거나 나사 또는 핀을 박을 때, 또는 여러 각도로 뼈의 구조를 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-arm은 테이블을 사이에 두고 마주하는 씨형암 일단에는 엑스선 발생부가 배치되어 있고 타단에는 영상 획득부가 배치되어 있다. 엑스선 발생부와 영상 획득부는 씨형암에 의해 그 거리가 고정되어 있으므로 C-arm에서는 엑스선이 피검체에 조사되는 범위를 표시하는 콜리메이트(Collimarot)가 생략되어 있다. 이에 엑스선이 발생하여 피검체를 조사하고 있을 때 수술자들(의사, 간호사 등)의 눈에는 보이지 않아 수술자들이 엑스선이 조사되고 있는 범위를 피할 수 없었다. 수술실에서 C-arm 을 이용하여 피검체를 촬영할 때 수술자들이 엑스선에 노출되어 수술 후에 극도의 피로감은 물론 이와 같이 방사선에 장시간씩 노출되어 있는 일이 반복되다 보면 암, 백혈병, 손가락 괴사 등 방사선으로 인한 많은 피해가 발생하게 된다.
공개특허 제10-2017-0024561호 (2017.03.07.)
본 발명은 수술실에서 씨암(C-arm)을 이용하여 피검체를 촬영할 때 엑스선 조사 범위가 피검체에 표시되도록 하여 수술자가 엑스선 조사 범위를 피할 수 있도록 하는 씨암용 엑스선 표시장치 및 이를 포함하는 씨암을 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 씨암용 엑스선 표시장치는, 씨암(C-arm)의 거리가 고정된 엑스선 발생부와 영상 획득부 사이에 배치되어 엑스선 발생부에서 조사된 엑스선이 피검체에 조사될 때 엑스선 조사 범위를 표시하는 것으로, 엑스선 발생부의 튜브본체와 연결된 몸체, 상기 몸체 내부에 경사지게 배치되어 있고 엑스선이 통과하며 반사면을 구비한 반사체, 상기 반사체의 반사면으로 빛을 조사하는 램프, 상기 램프와 상기 반사체 사이에 배치되어 있으며 상기 빛이 통과하는 관통홀이 형성된 조준기 및
상기 조준기를 직선 이동시키는 구동부를 포함하며, 상기 엑스선은 상기 반사체를 통과하여 상기 피검체를 조사하고, 상기 관통홀을 통과한 상기 빛은 상기 반사면에 의해 상기 엑스선이 조사되고 있는 상기 피검체 방향으로 굴절되어 기설정된 범위를 표시한다.
상기 구동부는, 상기 몸체 내부에 배치되어 있고 상기 조준기와 연결된 이동블럭, 상기 이동블럭을 직선 이동시키는 볼스크류, 상기 이동블럭이 반듯하게 이동하도록 유도하는 가이드, 상기 볼스크류에 회전력을 제공하는 서브모터 및 상기 몸체 외부면에 배치되어 있는 조작부를 포함할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 몸체 내부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 상기 조준기와 연결된 이동블럭, 상기 이동블럭과 연결되어 상기 몸체 외부로 노출된 레버 및 상기 몸체 내부에서 상기 이동블럭이 반듯하게 이동하도록 유도하는 가이드를 포함할 수 있다.
상기 조준기는 금속일 수 있다.
상기 램프는 할로겐 또는 발광다이오드이고, 상기 램프의 밝기는 100lux 내지 20000ux이고 색상이 온백색(warm white)일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 씨암은, 본체, 상기 본체와 연결되어 있고 양단이 피검체를 사이에 두고 서로 마주하는 씨형암, 상기 씨형암 일단에 배치되어 있는 엑스선 발생부, 상기 씨형암 타단에 배치되어 있고 상기 엑스선 발생부와 마주하는 영상 획득부 및 전술한 씨암용 엑스선 표시장치를 포함하며, 상기 씨암용 엑스선 표시장치는 상기 엑스선 발생부와 연결되어 있으며 상기 피검체를 향해 빛을 조사한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 조준기의 관통홀을 통과한 램프의 빛은 반사면으로 조사되고, 반사면에 의해 빛 창을 투과하여 피검체에 조사될 수 있다. 이때 램프의 밝기가 수술실의 밝기보다 밝으므로 피검체 표면에 빛이 조사되는 범위가 표시될 수 있다. 빛이 조사된 피검체 표면이 엑스선이 조사되고 있는 부분이므로 수술자는 표시 부분을 피하여 수술 작업을 진행할 수 있다. 이에 엑스선이 수술자에게 직접 조사되어 발생하는 문제를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 씨암을 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 A 부분 확대도.
도 3은 도 2의 구동부 확대도.
도 4는 도 2의 구동부 다른 실시예를 나타낸 개략도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 실시예에 따른 씨암용 엑스선 표시장치는 본 발명의 실시예인 씨암에 적용될 수 있는 바, 이하에서는 씨암용 엑스선 표시장치가 적용된 씨암(C-arm) 위주로 설명한다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 씨암에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 씨암을 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 A 부분 확대도이며, 도 3은 도 2의 구동부 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 씨암(1)은, 본체(11), 씨형암(12), 엑스선 발생부(13), 영상 획득부(15) 및 씨암용 엑스선 표시장치(20)를 포함하며 진찰실, 응급실, 투시촬영실, 통증치료실, 수술실 등 다양한 장소에서 씨암을 이용하여 피검체를 촬영할 때 엑스선 조사 범위가 피검체에 표시되도록 하여 수술자가 엑스선 조사 범위를 피할 수 있도록 한다.
본체(11) 에는 승강유닛(도시하지 않음) 및 제어장치들이 배치되어 있으며, 이동의 편의성을 위해 하면에는 복수의 캐스터(CASTER)(111)가 배치되어 있다.
씨형암(12)은 승강유닛과 연결되어 있으며, 승강유닛을 기준으로, 상하방향과 좌우방향으로 움직일 수 있다. 씨형암(12)을 정면에서 보면 "C" 모양으로 형성되어 있으며, 씨형암(12)의 일단과 타단은 피검체가 위치하는 테이블(T)을 사이에 두고 마주한다. 피검체는 인간, 동물 등의 생체가 될 수 있다. 피검체를 인간, 동물 등으로 한정하지 않으며 엑스선에 의해 그 내부가 영상화될 수 있는 것이라면 피검체로 적용될 수 있다.
엑스선 발생부(13)는 씨형암(12) 일단에 배치되어 있으며 피검체에 대한 엑스선 영상을 얻기 위하여 엑스선을 발생시켜 피검체로 조사한다. 엑스선 발생부(13)는 씨형암(12)과 연결되어 있고 투시창(131a)이 형성된 하우징(131), 하우징 내부에 배치되어 있으며 고 진공상태의 엑스선 튜브(133)를 포함한다. 엑스선 튜브(133) 내부에는 엑스선을 발생시키는 음극, 양극, 집속전극, 음극과 마주하는 타겟 물질, 플라멘트, 로터 등이 배치되어 있다. 엑스선 튜브(133)에 발생한 엑스선은 투시창(131a)을 통해 피검체로 조사된다.
영상 획득부(15)는 씨형암(12) 타단에 배치되어 있으며 피검체를 사이에 두고 엑스선 발생부(13)와 마주한다. 영상 획득부(15)는 피검체를 투과한 엑스선을 검출하며 는 검출된 엑스선을 전기적 신호인 엑스선 데이터로 변환할 수 있다.
위와 같은, 본체(11), 씨형암(12), 엑스선 발생부(13) 및 영상 획득부(15)의 세부 구성은 널리 공지된 씨암의 구성이 적용될 수 있는 바, 이하 상세 구조에 대한 설명은 생략한다.
씨암용 엑스선 표시장치(20)는 몸체(21), 반사체(22), 램프(23), 조준기(24) 및 구동부(25)를 포함하며 피검체에 조사되는 엑스선 범위를 수술자가 확인할 수 있도록 한다.
몸체(21)는 하우징(131)과 연결되어 있으며 투시창(131a)을 투과한 엑스선이 통과할 수 있다. 몸체(21) 내부에는 반사체(22), 램프(23), 조준기(24) 및 구동부(25) 등이 배치되어 있으며 내부에 배치된 구성요소들을 외부요건으로부터 보호한다. 몸체(21) 하면에는 엑스선과 빛이 투과되는 창(211)이 형성되어 있다.
반사체(22)는 엑스선 조사 경로상에 배치되어 있으며 거울로 형성되어 있다. 반사체(22) 하면은 반사면(221)으로 형성되며, 반사면(221)은 조준기(24)의 이동 중심(241c)을 기준으로 기설정된 각도로 경사져 있다. 반사면(221)은 창(211)과 마주한다.
도면에는 도시하지 않았지만 몸체(21) 내부에는 반사체(22)의 경사를 조절할 수 있는 틸팅유닛이 배치될 수 있다. 반사체(22)의 각도조절은 씨형암(12) 및 엑스선 발생부(13)의 위치, 피검체 등에 따라 달라질 수 있다.
램프(23)는 조준기(24)의 이동 중심(241c) 상에 배치되어 있으며 기설정된 밝기를 갖는 빛을 발생시킨다. 램프(23)는 할로겐 또는 발광다이오드일 수 있다. 램프(23)의 밝기는 100lux 내지 20000ux이고 색상은 온백색(warm white)일 수 있다. 램프(23) 밝기가 100lux 미만인 경우 피검체에 조사된 빛의 범위가 선명하게 표시되 않아 수술자가 엑스선 조사 범위를 회피하는데 어려움이 있다. 여기서, 램프(23)의 밝기는 수술실의 밝기보다 밝을 수 있다.
램프(23)를 온(on)/오프(off) 제어하는 스위치(도시하지 않음)가 램프(23)와 전기적으로 연결되어 몸체(21) 외부에 배치되어 있다.
램프(23)에서 발생한 빛은 반사면(221) 방향으로 조사된다. 도면에는 도시하지 않았지만 몸체(21) 내부에는 램프(23)의 빛을 반사면(221)으로 유도하는 반사체가 배치될 수 있다.
조준기(24)는 반사체(22)와 램프(23) 사이에 직선 이동할 수 있게 배치되어 있으며 관통홀(241)이 중앙에 형성되어 있다. 조준기(24)의 일면은 램프(23)와 마주하고 타면은 반사면(221)과 마주한다. 조준기(24)의 일면에 조사된 빛은 조준기(24)에 의해 일부 차단된다. 그러나 램프(23)의 빛이 통과하는 관통홀(241)이 조준기(24)의 중앙에 형성되어 있다. 관통홀(241)을 통과한 빛은 반사면(221)으로 조사될 수 있다. 빛은 경사진 반사면(221)에 의해 창(211)을 투과하여 피검체에 조사될 수 있다. 이때 램프(23)의 밝기가 수술실의 밝기보다 밝으므로 피검체 표면에 빛이 조사되는 범위가 표시될 수 있다. 빛이 조사된 피검체 표면이 엑스선이 조사되고 있는 부분이므로 수술자는 표시 부분을 피하여 수술 작업을 진행할 수 있다.
한편, 조준기(24)는 램프(23)의 열에 의해 손상되지 않은 금속일 수 있다.
구동부(25)는 이동블럭(251), 볼스크류(252), 가이드(253), 서브모터(254) 및 조작부(255)를 포함하며 조준기(24)의 위치를 제어하여 빛이 피검체에 조사되는 범위를 제어한다. 여기서, 조준기(24)가 구동부(25) 구동으로 램프(23)에서 반사면(221) 방향으로 이동할수록 빛이 피검체에 조사되는 범위가 작아질 수 있다.
이동블럭(251)은 조준기(24)와 연결되어 있으며 조준기(24)가 이동 중심(241c)가 수직한 상태를 유지하도록 한다. 이동블럭(251)은 가이드(253)로 몸체(21)와 연결되어 있으며 가이드(253)는 이동블럭(251)이 이동할 때 흔들리지 않고 반듯하게 이동할 수 있도록 가이드 한다. 가이드는 엘엠 가이드일 수 있다. 가이드(253)의 종류는 씨암의 설계에 따라 달라질 수 있다.
볼스크류(252)는 양단이 몸체(21) 내부에 고정된 상태에서 이동블럭(251)과 연결되어 있으며 볼스크류(252) 일단에는 서브모터(254)가 연결되어 있다. 몸체(21) 외부면에는 서브모터(254) 동작을 제어하는 조작부(255)가 배치되어 있다. 볼스크류(252)가 일방향으로 회전하면 이동블럭(251)은 램프(23)에서 반사체(22) 방향으로 이동할 수 있고 타방향으로 회전하면 이동블럭(251)은 반사체(22)에서 램프(23) 방향으로 이동할 수 있다.
이와 같은 구동부(25) 구동으로 조준기(24)는 램프(23)와 반사체(22) 사이에서 흔들리지 않고 반듯하게 이동하여 빛이 피검체에 조사되는 범위를 조절할 수 있다. 이때 빛이 피검체에 조사되는 범위를 엑스선이 피검체에 조사되는 범위보다 크게 하여 수술자 엑스선이 조사된 범위를 회피할 수 있도록 한다.
다음으로 도 4를 참고하여 구동부의 다른 실시예에 대해서 설명한다.
도 4를 참고하면 본 실시예에 따른 구동부(25)는 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한 구동부 실시예의 구성 요소를 대부분 가진다. 다만 본 실시예는 볼스크류 및 서브모터를 생략하고 그 대신 레버(256)를 포함한다.
레버(256)는 기설정된 길이를 가지며 일단이 이동블럭(251)과 연결되어 있고 타단이 몸체(21) 외부로 노출되어 있다. 몸체(21)에는 조준기(24)의 이동방향을 따라 반듯하게 슬롯홀(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 이에 레버(256) 타측을 수술자가 파지하여 이동블럭(251)을 반사체(22) 방향 또는 램프(23) 방향으로 이동시켜 빛 조사 범위를 조절할 수 있다.
다음은 위에서 설명한 씨암의 작용에 대하여 설명한다.
테이블(T)에 피검체(H)가 놓인 상태에서 피검체(H) 영상 촬영을 위해 엑스선 발생부(13)에서 엑스선이 발생한다. 엑스선은 투시창(131a), 반사체(22) 및 창(211)을 투과하여 피검체(H)에 조사된다. 이때 씨암용 엑스선 표시장치(20)의 램프(23)가 발광하고, 램프(23)의 빛은 관통홀(241)을 통과하여 반사체(22)에 조사된다. 반사체(22)는 빛을 피검체(H) 방향으로 조사되어 피검체(H) 표면에 맺힌다. 이때 피검체(H) 표면에 맺힌 빛의 밝기가 수술실의 밝기보다 밝으므로 기설정된 범위가 피검체(H)에 표시된다. 빛이 맺힌 부분이 엑스선이 조사되고 있는 부분이므로 수술자는 빛이 맺힌 부분을 피하여 수술을 실시할 수 있어 수술자에게 엑스선이 직접 조사되는 것을 예방할 수 있다.
한편, 피검체(H)와 엑스선 발생부(13)의 간격에 따라 조준기(24)의 위치를 조절하여 표면에 맺힌 빛의 범위를 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 씨암 11: 본체
111: 캐스터 12: 씨형암
13: 엑스선 발생부 131: 하우징
131a: 투시창 133: 엑스선 튜브
14: 영상 획득부
20: 씨암용 엑스선 표시장치
21: 몸체 211: 창
22: 반사체 221: 반사면
23: 램프 24: 조준기
241: 관통홀 241c: 이동 중심
25: 구동부 251: 이동블럭
252: 볼스크류 253: 가이드
254: 서브모터 255: 조작부
256: 레버 H: 피검체
T: 테이블

Claims (6)

  1. 씨암(C-arm)의 거리가 고정된 엑스선 발생부와 영상 획득부 사이에 배치되어 엑스선 발생부에서 조사된 엑스선이 피검체에 조사될 때 엑스선 조사 범위를 표시하는 것으로,
    엑스선 발생부의 튜브본체와 연결된 몸체,
    상기 몸체 내부에 경사지게 배치되어 있고 엑스선이 통과하며 반사면을 구비한 반사체,
    상기 몸체의 내부에 배치되어 상기 반사체의 경사를 조절할 수 있는 틸팅유닛,
    상기 반사체의 반사면으로 빛을 조사하는 램프,
    상기 램프와 상기 반사체 사이에 배치되어 움직일 수 있으며 중앙에 상기 빛이 통과하는 관통홀이 형성된 조준기 및
    상기 조준기를 직선 이동시켜, 상기 빛이 상기 피검체에 조사되는 범위를 조절하는 구동부
    를 포함하며,
    상기 엑스선은 상기 반사체를 통과하여 상기 피검체에 조사되고, 상기 관통홀을 통과한 상기 빛은 상기 반사면에 의해 상기 엑스선이 조사되고 있는 상기 피검체 방향으로 굴절되어 상기 피검체에 상기 엑스선 조사 영역을 기설정된 범위로 표시하며, 상기 빛이 상기 피검체에 조사되는 범위를 엑스선이 피검체에 조사되는 범위보다 크게 하여 수술자가 엑스선이 조사된 범위를 회피할 수 있도록 하는
    씨암용 엑스선 표시장치.
  2. 제1항에서,
    상기 구동부는,
    상기 몸체 내부에 배치되어 있고 상기 조준기와 연결된 이동블럭,
    상기 이동블럭을 직선 이동시키는 볼스크류,
    상기 이동블럭이 반듯하게 이동하도록 유도하는 가이드,
    상기 볼스크류에 회전력을 제공하는 서브모터 및
    상기 몸체 외부면에 배치되어 있는 조작부
    를 포함하는
    씨암용 엑스선 표시장치.
  3. 제1항에서,
    상기 구동부는,
    상기 몸체 내부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 상기 조준기와 연결된 이동블럭,
    상기 이동블럭과 연결되어 상기 몸체 외부로 노출된 레버 및
    상기 몸체 내부에서 상기 이동블럭이 반듯하게 이동하도록 유도하는 가이드
    를 포함하는
    씨암용 엑스선 표시장치.
  4. 제1항에서,
    상기 조준기는 금속인 씨암용 엑스선 표시장치.
  5. 제1항에서,
    상기 램프는 할로겐 또는 발광다이오드이고, 상기 램프의 밝기는 100lux 내지 20000ux이고 색상이 온백색(warm white)인 씨암용 엑스선 표시장치.
  6. 본체,
    상기 본체와 연결되어 있고 양단이 피검체를 사이에 두고 서로 마주하는 씨형암,
    상기 씨형암 일단에 배치되어 있는 엑스선 발생부,
    상기 씨형암 타단에 배치되어 있고 상기 엑스선 발생부와 마주하는 영상 획득부 및
    제1항 내지 제5항 중 선택된 어느 한 항에 정의되어 있는 씨암용 엑스선 표시장치
    를 포함하며,
    상기 씨암용 엑스선 표시장치는 상기 엑스선 발생부와 연결되어 있으며 상기 피검체를 향해 빛을 조사하는
    씨암.
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