KR102124343B1 - 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치 - Google Patents
이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치는 병실, 수술실, 중환자실, 회복실 등에서 이동형 방사선촬영기를 이용하여 방사선촬영을 하는 경우에 있어서, 의료진이나 주변에 있는 환자들에 대하여, 방사선촬영기로 부터 산란되어 나오는 2차방사선으로 인한 방사선피폭을 예방할 수 있도록 방사선촬영기의 콜리메이터에 결합하여 사용할 수 있는 수단을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이를 위하여 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치는 방사선발생장치 및 상기 방사선발생장치에 결합되는 콜리메이터를 포함하는 이동형 방사선사진 촬영기에서, 방사선 촬영과정에서 산란되어 나오는 2차방사선을 차폐할 수 있는 장치로서, 상단으로 갈수록 좁아지는 사각뿔대(frustum of quadrangular pyramid) 모양이며, 상기 상단 및 하단이 각각 개방되어 있는 차폐통, 상기 차폐통의 상단 네 변에 연결되어, 상기 차폐통의 중심축에 수직으로 상기 중심축의 반대편을 향하여 연장되는 사각형의 연결판 및 상기 연결판을 상기 콜리메이터에 착탈 가능하게 결합시킬 수 있는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치에 관한 것이다. 보다 상세하게로는 병실 등으로 이동하여 검진대상자에 대한 방사선 촬영을 수 있는 이동형 방사선 촬영기에 있어서, 검진대상자에 대한 촬영과정에서 발생되는 2차방사선으로 인한 주변인 피폭 예방을 위한 장치에 관한 것이다.
방사선은 에너지를 갖고 있는 일종의 보이지 않는 광선이다. 방사선 종류로는 방사성 원소가 붕괴할 때 방출되는 알파선, 베타선, 감마선, 엑스선과 전자기파가 포함되며, 생체에 대하여 강한 투과성이 있다. 1895년에 뢴트겐이 X-선을 발견함으로써 시작된 방사선 이용은, 현재에 이르기까지 오랜 시간동안 여러 방면에 유용하게 이용되어 왔으며, 의료분야에 있어서도 환자의 진단이나 치료 등에 크게 기여해 왔는데, 현대에 있어서도 방사선영상(Radiography) 기술은 의료분야에서 큰 비중을 차지하고 있다. 특히 최근에는 첨단 기술의 발전으로 디지털기술과 결합한 디지털 방사선영상장비들이 개발되어 왔고 이로 인하여 이전보다 훨씬 더 정확하고 신속하게 진단하고 효과적으로 질병을 치료하는 데 크게 기여하고 있다.
그러나 방사선으로부터 받는 피폭은 암, 백혈병 등 질병의 발생과 연관되는 등 인체에 치명적인 피해를 초래하기 때문에 의료목적의 방사선 촬영 시에는 피폭의 위험성을 줄이기 위해 최대한 노력해야 한다. 방사선 영상장비를 이용하여 방사선영상을 촬영하고 검사를 수행함에 있어서 방사선 피폭문제는, 검사받는 환자는 물론 검사를 시행하는 의료진 등에 까지 영향을 끼치게 되는 것이 현실이다. 따라서 방사선촬영실 등에는 안전장비나 안전시설을 충분히 갖추도록 하고 있다. 그러나 이동형 방사선촬영기는 안전장비가 잘 갖추어진 방사선촬영실에서 사용되는 것이 아니고, 환자가 방사선촬영실로 이동할 수 없는 경우, 병실이나 수술실, 중환자실, 회복실 등에 가지고 가서 촬영하는 장비이다 보니 방사선 피폭문제에 있어서 매우 취약한 것이 현실이다. 특히, 병실, 수술실, 중환자실, 회복실 등에서 시행하는 경우 의료진뿐만 아니라 주변에 있는 환자들에게 까지 원하지 않는 피폭위험에 무방비로 노출된다는 문제점이 있어 왔다.
그러나 현재 대학병원 등에서, 다인실에 입원한 환자에 대하여 이동형 방사선촬영기를 이용한 진단 시, 대부분의 병원에서 주변 환자에 대한 보호 없이 그대로 촬영하는 것이 현실이며, 주변 환자를 병실 밖으로 이동시키고 촬영하는 경우도 있으나, 이동을 못하는 환자는 어쩔 수 없이 방사선 피폭에 노출될 수밖에 없는 실정이다. 경우에 따라서는 병동마다 방사선 촬영 구역을 별도로 만들어서 촬영 대상 환자의 침대를 촬영구역으로 이동 후 촬영하기도 하는데 이는 ‘환자가 있는 곳으로 가져가서 촬영할 수 있다’는 이동형 방사선촬영기의 장점을 제대로 활용하지 못하고, 의료진이나 환자 모두를 불편하게 되는 결과를 초래한다.
이동형 방사선촬영기는 피폭문제가 심각하기 때문에 법적으로도 이를 규제하고 있는데, 진단용 방사선 발생장치의 안전관리에 관한 규칙에는 “수술실, 응급실 또는 중환자실 외의 장소에서 촬영할 경우 반드시 이동형 진료용 엑스선 방어칸막이를 갖추어야 한다.” 라고 명시되어 있다. 따라서 의료방사선 차폐벽을 구입하거나 제작하여 사용하기도 하는데, 의료방사선 차폐벽의 경우 현실에 있어서는 적용이 매우 힘든 상황이다. 예를 들면, 다인실의 중간위치 침대를 사용하는 환자에 대한 촬영 시에는 3개의 차폐벽이 필요하기 때문에 여러 병실의 많은 환자를 촬영하러 다니는 경우, 이동형 방사선 촬영기와 함께 3개 이상의 차폐벽을 같이 이동시켜야 하는 어려움이 수반되므로 실제 임상에서 사용되지 않는 경우가 많은 실정이다.
따라서 이동형 방사선 촬영기의 사용 시 주변 환자나 의료진의 피폭을 줄이기 위한 보조기구의 개발이 절실히 필요한 상황이다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치는 병실, 수술실, 중환자실, 회복실 등에서 이동형 방사선촬영기를 이용하여 방사선촬영을 하는 경우에 있어서, 의료진이나 주변에 있는 환자들에 대하여, 방사선촬영기로 부터 산란되어 나오는 2차방사선으로 인한 방사선피폭을 예방할 수 있도록 방사선촬영기의 콜리메이터에 결합하여 사용할 수 있는 차폐수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 바람직한 일 실시예는, 방사선발생장치 및 상기 방사선발생장치에 결합되는 콜리메이터를 포함하는 이동형 방사선사진 촬영기에서, 방사선 촬영과정에서 산란되어 나오는 2차방사선을 차폐할 수 있는 선속제한장치로서, 상단으로 갈수록 좁아지는 사각뿔대(frustum of quadrangular pyramid) 모양이며, 상기 상단 및 하단이 각각 개방되어 있는 차폐통; 상기 차폐통의 상단 네 변에 연결되어, 상기 차폐통의 중심축에 수직으로 상기 중심축의 반대편을 향하여 연장되는 사각형의 연결판; 및 상기 연결판을 상기 콜리메이터에 착탈 가능하게 결합시킬 수 있는 결합수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 다른 일 실시예는 상술한 특징들에 더하여, 상기 결합수단은, 상기 콜리메이터 중 방사선속 출구의 테두리에 고정되며, 너비방향 단면이 ㄷ자 형태로서, 상기 ㄷ자 형태 중 개방된 쪽이 상기 방사선속 출구 쪽으로 향하며, 상기 ㄷ자 형태의 홈부에는 상기 연결판이 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있도록, 한 쌍의 레일형태인 특징을 더 하는 것도 바람직하다.
또한 이와 더불어, 상기 차폐통의 상단 개방면적은 상기 콜리메이터의 방사선속 출구를 최대로 개방했을 때, 상기 방사선속 출구의 개방면적과 같거나 넓으며, 상기 차폐통의 하단 개방면적은, 상기 방사선속 출구를 최대로 개방하고 상기 차폐통의 하단에서 상기 방사선발생장치까지의 거리를 SID로 하는 경우의 조사야 면적과 같거나 넓은 것을 특징으로 하는 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치로 하는 것도 가능하다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는 상술한 특징들에 더하여, 상기 차폐통과 같은 모양의 연장수단을 하나 이상 포함하며, 상기 연장수단 각각의 상단 네 변 각각의 길이는, 상기 차폐통의 하단 네 변 각각의 길이 또는 상기 연장수단 중 자신의 상단 쪽에 결합되는 상위연장수단의 하단 네 변 각각의 길이보다 짧으며, 상기 연장수단 각각은 상기 차폐통 또는 상기 상위연장수단과 착탈 가능하게 결합되되, 상기 연장수단 각각의 상단 내면이 상기 차폐통 또는 상기 상위연장수단의 하단 외면에 끼워지는 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치로 하는 것도 바람직하며, 이에 더하여 상기 차폐통의 상단 개방면적은 상기 콜리메이터의 방사선속 출구를 최대로 개방했을 때, 상기 방사선속 출구의 개방면적과 같거나 넓으며, 상기 차폐통의 하단 개방면적은, 상기 방사선속 출구를 최대로 개방하고 상기 차폐통의 하단에서 상기 방사선발생장치까지의 거리를 SID로 하는 경우의 조사야 면적과 같거나 넓은 것을 특징으로 하는 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치로 하는 것도 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치에서는 콜리메이터에 차폐수단을 결합하도록 함으로써 진단대상자의 의료영상을 만들어 내는 1차방사선의 조사야 범위에는 영향을 끼치지 않으면서도, 산란되어 나오는 2차방사선은 선별적으로 차폐함으로써, 병실, 수술실, 중환자실, 회복실 등에서 이동형 방사선촬영기를 이용하여 방사선촬영을 하더라도 의료진이나 주변에 있는 환자들에 대하여 방사선피폭을 예방할 수 있는 효과가 있다. 일반적으로 이동형 방사선촬영기로 환자를 진단하는 경우 주변 1m 거리에서 방사선 피폭선량은 27.79μGy로 측정되나, 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치를 사용하는 경우 방사선 피폭선량은 10.21μGy까지 저하되는바, 이는 거리 1m이내에서 방사선 피폭선량의 63%가 감소되는 효과를 볼 수 있다는 결과이다.
또한 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치는 작고, 가벼운 구조로 만들었기 때문에 휴대가 간편할 뿐만 아니라, 슬라이딩 방식으로 콜리메이터에 결합할 수 있기 때문에 사용상 편의성이 뛰어난 장점이 있다. 따라서 무겁고, 크기가 큰 차폐벽을 여러 개 사용할 필요가 없으며, 촬영대상 환자의 침대를 다인실 밖으로 이동하지 않아도 될 뿐만 아니라, 피폭 방지를 위해 촬영침대 근처에 있는 환자들을 대피 시키지 않아도 되는 장점이 있다.
뿐만 아니라 제작비용이 많이 소요되는 차폐벽에 비하여 제작비용이 저렴할 뿐만 아니라, 차폐벽 운반 등에 필요한 운용인력이 적게 소요되기 때문에 운용비용 또한 절감되는 등 비용절감 효과가 뛰어나다.
그리고 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치에서는 차폐통에 착탈 가능한 연장수단을 포함하는 것이 가능하므로 진단부위 등에 따라 SID가 멀어지는 경우, 연장수단을 결합하여 차폐범위를 늘려가며 촬영할 수 있으므로, 2차방사선에 의한 피폭을 더욱 효과적으로 예방할 수 있는바, 상황과 여건에 따라 차폐통과 연장수단을 결합하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 콜리메이터를 포함하는 이동형 방사선촬영기에서 방사선이 방출되는 개요도를 도시한 것이다.
도 2는 이동형 방사선촬영기에서, 콜리메이터의 조사야 조절판에 대한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 일 실시예 중 차폐통, 연결판 및 결합수단의 연결 관계를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 일 실시예에서 차폐수단에 대한 세로방향 단면도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 또 다른 일 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 또 다른 일 실시예에서 차폐통과 연장수단의 연결관계를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치 중 연결판에 대한 또 다른 일 실시예를 도시한 평면도와 측단면도이다.
도 2는 이동형 방사선촬영기에서, 콜리메이터의 조사야 조절판에 대한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 일 실시예 중 차폐통, 연결판 및 결합수단의 연결 관계를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 일 실시예에서 차폐수단에 대한 세로방향 단면도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 또 다른 일 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 또 다른 일 실시예에서 차폐통과 연장수단의 연결관계를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치 중 연결판에 대한 또 다른 일 실시예를 도시한 평면도와 측단면도이다.
이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1”, “제2”, “첫째” 또는“둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 콜리메이터를 포함하는 이동형 방사선촬영기에서 방사선이 방출되는 개요도를 도시한 것이다. 도 1에서 보는 바와 같이 이동형 방사선촬영기를 포함하는 대부분의 방사선촬영기는, 방사선촬영을 위한 방사선속을 발생시키는 방사선발생장치(100), 발생된 방사선속에 대한 조사야를 조정하는 콜리메이터(200) 및 환자의 진단부위를 통과한 방사선속에 감응하여 진단용 영상을 만들어 내는 디텍터(400)를 포함하고 있다. 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 방사선발생장치(100) 내부에 있는 X-선 튜브(110)로 부터 방사선속이 발생되며, 상기 X-선 튜브(110)에서 발생한 방사선속은 상기 방사선발생장치(100) 하단에 부착되는 상기 콜리메이터(200)을 통과하면서 방사선속의 조사범위가 일정한 범위이내로 제한되는데, 이는 환자의 진단부위에 대하여, 진단에 필요한 최소범위 이내로 방사선속 조사야를 제한하기 위함이다. 따라서 상기 콜리메이터(200)에는 방사선속의 범위를 제한할 수 있는 조사야 조절판(210)을 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 조사야 조절판(210)에 대하여는 도 2를 더 참조하여 설명하기로 한다. 도 2는 콜리메이터(200)의 조사야 조절판(210)에 대한 평면도이다. 도 2에 보는 바와 같이 상기 조사야 조절판(210)은 앞뒤방향 간극을 조절하는 조절판(211a, 211b)과 좌우방향 간극을 조절하는 조절판(212a, 212b)이 있으며, 앞뒤간극과 좌우간극을 조절함에 따라 상기 조사야 조절판(210) 중앙에 형성되는 4각의 방사선속 출구(220)의 면적(S0 = a0 x b0)이 넓어지거나 좁아지며, 상기 방사선속 출구(220)의 면적(S0)에 따라 상기 디텍터(400) 상에 형성되는 조사야의 면적(F0 = c0 x d0)이 변하게 되는 구조이다. 그리고 상기 X-선 튜브(110)에서 상기 디텍터(400)까지의 거리는 방사선속의 발생원천에서 이미지까지 거리인 SID(Source to Image Distance)가 되며, 도 1에서 상기 SID는 SID0가 될 것이다.
한편, 상술한 바와 같이 상기 콜리메이터(200)의 조사야 조절판(210)에 의하여 조절되는 방사선속은, 환자의 진단부위를 통과하며 상기 디텍터(400) 상에 진단용 영상을 만들어내는데, 이때 진단용 영상을 만들어 내는 방사선속은 1차 방사선속(x1)이다. 그러나 상기 콜리메이터(200)에 의하여 상기 1차 방사선속(x1)의 조사야가 제한되는 과정에서 상기 콜리메이터(200) 내부에서는 상기 1차 방사선속(x1)의 산란에 의해 2차방사선(x2)이 발생되며, 상기 방사선발생장치(100) 내부에서도 여러 가지 원인으로 2차방사선(x2)이 발생되기 때문에 상기 방사선속 출구(220) 및 그 인근에서는 상기 1차 방사선속(x1) 뿐만 아니라 상기 2차방사선(x2)도 방출되게 되는데, 상기 2차방사선(x2)의 경우, 상기 디텍터(400)를 향하여 집중 조사되는 상기 1차 방사선속(x1)과는 달리, 방출방향이 일정하지 않고 사방으로 산란하게 되므로 주변의 환자나 의료진에게 방사선 피폭피해를 유발하게 되는 것이다.
따라서 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치에서는 상기 콜리메이터(200)의 상기 방사선속 출구(220)쪽에, 상기 2차방사선(x2)이 사방으로 산란되는 것을 차폐하기 위한 차폐수단(300)을 결합하여 사용하게 되는데, 이에 대하여는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 일 실시예를 도시한 것이며, 도 4는 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 일 실시예 중 차폐통(310), 연결판(320) 및 결합수단(230)의 연결 관계를 설명하기 위한 사시도이다. 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치는, 상기 방사선발생장치(100) 및 상기 방사선발생장치(100)에 결합되는 콜리메이터(200)를 포함하는 이동형 방사선사진 촬영기에서, 방사선 촬영과정에서 상기 2차방사선(x2)이 사방으로 산란되어 나가는 것을 차폐할 수 있도록, 상기 콜리메이터(200)의 상기 방사선속 출구(220) 쪽에, 상기 2차방사선(x2) 차폐를 위한 차폐수단(300)이 결합되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 차폐수단(300)은 방사선을 효과적으로 차폐할 수 있는 납(Pb)과 같은 재질로 만드는 것이 바람직한데, 이에 관하여는 후술하기로 한다.
이를 위하여, 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치는 도 4에서 보는 바와 같이, 사각뿔의 절두체 모양 즉, 상단(315)으로 갈수록 좁아지는 사각뿔대(frustum of quadrangular pyramid) 모양이며, 절두된 상단(315) 및 하단(316)이 각각 개방되어 있는 차폐통(320)과, 상기 차폐통(320)의 상단(315)에 있는 네 변에 연결되어, 상기 사각뿔대 모양의 차폐통 중심축(301)에 수직하게, 상기 중심축(301)의 반대편을 향하여 연장되는 사각형의 연결판(320) 및 상기 연결판(320)을 상기 콜리메이터(200)에 착탈 가능하게 결합시킬 수 있는 결합수단(230)을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 결합수단(230)은, 상기 콜리메이터(200) 중 상기 방사선속 출구(220)쪽 면의 테두리에 고정되며, 너비방향 단면이 ㄷ자 형태로서, 상기 ㄷ자 형태 중 개방된 쪽이 상기 방사선속 출구(220) 쪽으로 향하며, 상기 ㄷ자 형태의 홈부에는 상기 사각형 연결판(320)이 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있도록, 한 쌍의 레일형태로 하는 것이 바람직하나, 레일형태가 아닌 방법을 사용하여 결합하는 것도 물론 가능하다.
이에 따라 사각뿔대 모양의 상기 차폐통(320)과 상기 연결판(320)으로 이루어지는 상기 차폐수단(300)은 상기 결합수단(230)에 대하여 슬라이딩 방식으로 삽입 또는 인출이 가능하게 되므로, 상기 차폐수단(300)은 상기 콜리메이터(200)에 언제든지 용이하게 착탈 가능하게 된다. 즉, 상기 차폐수단(300)이 필요 없거나, 특정한 검사를 위한 원통형 선속조절기 등을 상기 콜리메이터(200)에 부착해야 하는 경우 등에는 상기 차폐수단(300)를 손쉽게 분리할 수 있으며, 병실, 중환자실 등 주변인에 대한 방사선 피폭이 우려되는 곳에서는 언제든지 신속하고 용이하게 결합시킬 수 있게 된다.
그리고 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치는 상기 차폐수단(300)이 상기 디텍터(400)로 향하는 상기 1차 방사선속(x1)을 제한할 수 없도록 구성하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 차폐통(320)의 상단(315)의 개방면적(a1 x b1)은, 상기 콜리메이터(200)의 방사선속 출구(220)를 최대로 개방했을 때, 즉 상기 조사야 조절판(210)을 앞뒤 및 좌우로 최대한 넓게 벌렸을 때, 상기 방사선속 출구(220)의 개방면적(S0 = a0 x b0)과 같거나 넓도록 하는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 상기 차폐통(320)의 상단(315) 중 각 변의 길이(a1 또는 b1)는, 상기 조사야 조절판(210)을 앞뒤 및 좌우로 최대한 넓게 벌렸을 때 상기 방사선속 출구(220)의 각 변 중 최대길이(a0 또는 b0)의 변보다 크게 하는 것이 좋다. 이에 따라 상기 차폐수단은 상기 콜리메이터(200)의 방사선속 출구(220)가 최대로 개방되더라도 상기 1차 방사선속(x1)을 제한할 수 없게 된다.
뿐만 아니라 상기 차폐통(320)의 하단(316)이나 측면 또한 상기 1차 방사선속(x1)을 제한하는 경로 상에 있으면 안 되기 때문에 상기 차폐통(320)의 하단(316)은 상기 1차 방사선속(x1)의 경로를 감안한 충분한 크기가 되어야 한다. 따라서 상기 차폐통(320)의 하단(316) 개방면적(c1 x d1)은, 상기 방사선속 출구(220)를 최대로 개방하고 상기 차폐통(320)의 하단(316)에서 상기 방사선발생장치(100까지의 거리, 좀 더 정확하게는 상기 차폐통(320)의 하단(316)에서 상기 x-선 튜브(110) 상에 형성되는 방사선속 중심점까지의 거리를 SID로 하는 경우의 조사야 면적과, 같거나 넓도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 경우 상기 차폐통(320)의 사각뿔대는 상기 1차 방사선속(x1)이 퍼져나가는 경로를 방해하지 않고 모두 포괄하게 되는 반면, 상기 1차 방사선속(x1)의 경로와는 다르게 측면으로 방출되어 빠져나가는 2차방사선(x2)은 대부분 흡수하여 차단할 수 있게 된다.
한편 도 5에는 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치에서 상기 차폐수단(300)에 대한 세로방향 단면도가 도시되어 있다. 도 5에서 보는 바와 같이 사각뿔대 모양의 상기 차폐통(310)은 납(Pb)으로 된 패널(311)의 양쪽 면에 포맥스 등의 PVC재료(312)를 코팅하여 샌드위치 구조로 만드는 것이 바람직하다. 여기서 납 패널(311)의 두께는 0.5mm내외로 하는 것이 바람직한데, 이는 이동형이기 때문에 무게를 감안해야 하며, 차폐효율 또한 충분히 고려해야 하기 때문인데, 0.5mm로 하는 경우 방사선의 93.7%가 차폐되는 효과를 거둘 수 있는 반면 이동형으로 사용하기에 충분히 가벼운 무게가 될 수 있다. 한편 상술한 바와 같이 납 패널(311)의 양쪽 면에 포맥스 등의 PVC재료(312)를 코팅하게 되면, 인체가 직접 납에 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 얇아진 납 두께를 대신하여 내구성이 보강되는 효과가 있다.
그리고 사각형으로 된 상기 연결판(300)은 상기 콜리메이터(200)의 조사야 조절판(210) 틈새 등을 뚫고 나오는 방사선을 차단하기 위한 0.5mm 내외의 두께를 갖는 납판(321)을 금속판(322)에 붙이는 구조로 하는 것이 바람직한데, 상기 납판(321)에 상기 금속판(322)을 보강함으로서 상기 연결판(300)의 견고성이 더욱 강화되고, 상기 결합수단에 안정적으로 결합될 수 있게 되며, 더 나아가서 상기 차폐수단(300) 전체의 내구성 및 안정성이 강화될 수 있게 된다. 상기 금속판(322)의 두께는 2mm내외로 하는 것이 적당하다.
한편 도 6 및 도 7에는 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치의 또 다른 일시예가 도시되어 있다. 도 6에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치는 차폐범위를 강화할 수 있는 차폐수단으로서, 연장수단(500)을 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 이동형 방사선 촬영기를 사용하는 방사선 촬영에 있어서 SID가 길어지는 경우 상기 차폐통(310) 만으로는 2차방사선의 피폭을 효과적으로 차단하기 힘들어지기 때문이다. 그 외에도, SID가 짧더라도 완벽한 피폭예방을 요구하는 공간에서는 보다 더 높은 수준의 2차방사선 차단이 요구되는 경우가 있기 때문이다. 이와 같이 SID가 길어지는 경우 또는 보다 더 높은 수준의 2차방사선 차단이 요구되는 경우에는 상기 차폐통(310)에 연결할 수 있는 상기 연장수단(500)을 사용하는 경우 2차방사선 차단을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.
이를 위해서 본 발명에 의한 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치는, 위에서 설명한 특징적인 구성들 외에 상기 차폐통(310)과 같은 모양의 상기 연장수단(500)을 하나 이상 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 연장수단(510)이 하나이거나 또는 상기 연장수단(510)이 연장수단(500) 중 최상위에 있는 연장수단인 경우에는 상기 연장수단(510)의 상단 네 변 각각의 길이(c2 또는 d2)는 상기 차폐통(310)의 상단 네 변 각각의 길이(a1 또는 b1) 보다는 길고, 상기 차폐통(310)의 하단 네 변 각각의 길이(c1 또는 d1) 보다 다소 짧게 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 연장수단(510)은 상기 차폐통(310)과 착탈 가능하게 결합되되, 상기 연장수단(510)의 상단 내면이 상기 차폐통(510)의 하단 외면에 끼워지는 방식으로 결합되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 연장수단(510)의 개방된 하단(516) 및 상단(515)을 상기 차폐통(510)의 상단(315) 쪽으로부터 씌워서 내리면 상기 연장수단(510)의 상단(515) 네 변 각각의 길이(c2 또는 d2)가 상기 차폐통(310)의 하단(316) 네 변 각각의 길이(c1 또는 d1) 보다 짧기 때문에 일정 위치부터는 상기 연장수단(510)의 상단(515) 내면이 상기 차폐통(310)의 하단(316) 외면에 끼워져서 더 이상 안내려오게 되며, 상기 연장수단(510)의 상단(515)과 상기 차폐통(310)의 하단(316)은 일정부분 겹치는 부분(D)이 생기게 된다. 여기서 상기 겹치는 부분(D)은 상기 연장수단(510)과 상기 차폐통(310)을 견고하게 결합시킬 수 있는 최소한의 범위로 하는 것이 좋은데, 이렇게 하기 위해서는 상기 연장수단(510)의 상단(515) 네 변 각각의 길이(c2 또는 d2)와 상기 차폐통(310)의 하단(316) 네 변 각각의 길이(c1 또는 d1)의 길이차이를 1mm 내지 3mm 정도가 적정하나 상기 차폐통(310)의 크기가 큰 경우에는 3mm 내지 4mm정도로 하는 것도 바람직하다. 이는 상기 차폐통(310)의 크기가 커지면 상기 연장수단(510)도 커질 수밖에 없고 이에 따라 결합의 견고성을 제고하기 위하여 겹치는 부분(D)의 면적을 다소 넓게 해야 하기 때문이다.
한편, 상기 연결판(320)의 네 변 각각의 길이(ℓ0)가 상기 연장수단(510)의 상단(515)(경우에 따라서는 하단도 포함) 네 변 각각의 길이(c2 또는 d2) 모두 보다 큰 경우가 있을 수 있는데, 이 경우에는 상기 연결판(320)의 네 변이 상기 연장수단(510)의 상단(515) 또는 하단(516)에 걸리기 때문에 상기 연장수단(510)을 상기 차폐통(310) 상단(315) 쪽으로부터 씌워서 내릴 수 없게 된다. 따라서 이러한 경우에는 도 8에서 보는 것처럼 상기 연결판(320)의 네 변 중 적어도 한쪽 변에는 아래쪽을 향하여만 접어지는 날개를 두도록 하는 것이 바람직한데, 이를 위하여 상기 연결판(320)의 한 쪽을(경우에 따라서는 양쪽을) 고정날개(323) 및 접힘날개(324)로 구분하고 상기 고정날개(323) 와 상기 접힘날개(324) 사이에 힌지(325)를 두어 상기 접힘날개(324)가 아래쪽으로만, 즉 상기 차폐통(310)의 하단(316)방향으로만 회동가능하게 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면 상기 접힘날개(324)가 아래 쪽으로 접어진 이후 상기 연결판(320)의 네 변 중 두 변의 길이(ℓ1)가 짧아지게 되는데, 이 때 상기 연결판(320) 중 짧은 변의 길이(ℓ1)가 적어도 상기 연장수단(510)의 상단(516) 네 변 중 어느 한 변의 길이(c2 또는 d2)보다 짧아지도록 하는 것이 바람직하다. 그렇게 하는 경우 상기 연장수단(510)을 상기 차폐통(510) 상단 쪽으로부터 비스듬하게 씌워서 상기 연결판(320) 중 짧은 변이 상기 연장수단(510)의 하단(516) 및 상단(515)으로 들어갈 수 있도록 내리게 되면, 상기 연장수단(510)의 하단(516) 및 상단(515)이 상기 연결판(320)을 지나서 내려갈 수 있게 된다. 그리고 상기 접힘날개(324)는 아래쪽으로만 접히기 때문에 상기 연장수단(510)을 결합한 이후에 상기 접힘날개(324)를 펴서 상기 연결판(320)을 상기 결합수단(230)에 삽입한 후에는 상기 연결판(320)과 상기 결합수단(230)이 견고한 결합상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 상기 연장수단(500)이 둘 이상이면서 자신보다 상위에 다른 연장수단이 있는 경우에 대하여, 다시 도 7을 참조하여 설명하자면, 상기 연장수단(500) 중, 자신보다 상위에 또 다른 연장수단인 상위연장수단(510)을 가지는, 하위연장수단(520)의 경우에는 상기 하위연장수단(520)의 상단(525) 네 변 각각의 길이(c4 또는 d4)를 상기 상위연장수단(510)의 상단 네 변 각각의 길이(c2 또는 d2) 보다는 길고, 상기 상위연장수단(510)의 하단(516) 네 변 각각의 길이(c3 또는 d3)보다는 다소 짧게 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 하위연장수단(520)은 상기 상위연장수단(510)에 착탈 가능하게 결합되되, 상기 하위연장수단(520)의 상단(525) 내면이 상기 상위연장수단(510)의 하단(516) 외면에 끼워지는 방식으로 결합되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 하위연장수단(520)을 상기 상위연장수단(510) 상단(515) 쪽으로부터 씌워서 내리면 상기 하위연장수단(520)의 상단(525) 네 변 각각의 길이(c4 또는 d4)가 상기 상위연장수단(510)의 하단(516) 네 변 각각의 길이(c3 또는 d3) 보다 짧기 때문에 일정 위치부터는 상기 하위연장수단(520)의 상단(525) 내면이 상기 상위연장수단(510)의 하단(516) 외면에 끼워져서 더 이상 안내려오게 되며, 상기 하위연장수단(520)의 상단과 상기 상위연장수단(510)의 하단은 일정부분 겹치는 부분(D)이 생기게 된다. 상기 겹치는 부분(D)은 상기 하위연장수단(520)과 상기 상위연장수단(510)을 견고하게 결합시킬 수 있는 최소한의 범위로 하는 것이 좋은데, 이렇게 하기 위해서는 상기 하위연장수단(520)의 상단 네 변 각각의 길이(c4 또는 d4)와 상기 상위연장수단(510)의 하단 네 변 각각의 길이(c3 또는 d3) 각각의 길이차이를 1mm 내지 3mm 정도가 적정하나 연장수단의 크기가 큰 경우에는 3mm 내지 4mm정도로 하는 것도 바람직하다. 이는 연장수단의 크기가 커지면 그 무게도 늘어나므로 결합의 견고성을 제고하기 위하여 겹치는 부분(D)의 면적을 다소 넓게 해야 하기 때문이다.
상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 방사선발생장치
110 X-선 튜브
200 콜리메이터
210 조사야 조절판 220 방사선속 출구
300 차폐수단
310 차폐통 320 연결판
311 납 패널 312 PVC재료
315 차폐통 상단 316 차폐통 하단
321 납 판 322 금속판
323 고정날개 324 접힘날개
325 힌지
400 디텍터
500 연장수단
510 상위연장수단 520 하위연장수단
110 X-선 튜브
200 콜리메이터
210 조사야 조절판 220 방사선속 출구
300 차폐수단
310 차폐통 320 연결판
311 납 패널 312 PVC재료
315 차폐통 상단 316 차폐통 하단
321 납 판 322 금속판
323 고정날개 324 접힘날개
325 힌지
400 디텍터
500 연장수단
510 상위연장수단 520 하위연장수단
Claims (6)
- 방사선발생장치 및 상기 방사선발생장치에 결합되는 콜리메이터를 포함하는 이동형 방사선사진 촬영기에서, 방사선 촬영과정에서 산란되어 나오는 2차방사선을 차폐할 수 있는 장치로서,
상단으로 갈수록 좁아지는 사각뿔대(frustum of quadrangular pyramid) 모양이며, 상기 상단 및 하단이 각각 개방되어 있는 차폐통;
상기 차폐통의 상단 네 변에 연결되어, 상기 차폐통의 중심축에 수직으로 상기 중심축의 반대편을 향하여 연장되는 사각형의 연결판;
상기 연결판을 상기 콜리메이터에 착탈 가능하게 결합시킬 수 있는 결합수단; 및
상기 차폐통과 같은 모양의 연장수단을 하나 이상 포함하며,
상기 연장수단 각각의 상단 네 변 각각의 길이는, 상기 차폐통의 하단 네 변 각각의 길이 또는 상기 연장수단 중 자신의 상단 쪽에 결합되는 상위연장수단의 하단 네 변 각각의 길이보다 짧으며,
상기 연장수단 각각은 상기 차폐통 또는 상기 상위연장수단과 착탈 가능하게 결합되되, 상기 연장수단 각각의 상단 내면이 상기 차폐통 또는 상기 상위연장수단의 하단 외면에 끼워지는 방식으로 결합되며,
상기 연결판 중 적어도 한쪽 변에 접힘날개를 포함하며,
상기 접힘날개는 상기 차폐통의 하단 방향으로만 회동가능하며,
상기 접힘날개가 상기 차폐통의 하단 방향으로 접힌 상태에서, 상기 연결판 중 짧은 변의 길이는, 상기 차폐통에 끼워지는 연장수단의 상단 네 변 중 어느 한 변의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치 - 제1항에 있어서,
상기 결합수단은, 상기 콜리메이터 중 방사선속 출구의 테두리에 고정되며, 너비방향 단면이 ㄷ자 형태로서, 상기 ㄷ자 형태 중 개방된 쪽이 상기 방사선속 출구 쪽으로 향하며, 상기 ㄷ자 형태의 홈부에는 상기 연결판이 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있도록, 한 쌍의 레일형태인 것을 특징으로 하는 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치 - 제1항에 있어서,
상기 차폐통의 상단 개방면적은, 상기 콜리메이터의 방사선속 출구를 최대로 개방했을 때 상기 방사선속 출구의 개방면적과 같거나 넓으며,
상기 차폐통의 하단 개방면적은, 상기 방사선속 출구를 최대로 개방하고 상기 차폐통의 하단에서 상기 방사선발생장치까지의 거리를 SID로 하는 경우의 조사야 면적과 같거나 넓은 것을 특징으로 하는 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치 - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 차폐통의 상단 개방면적은, 상기 콜리메이터의 방사선속 출구를 최대로 개방했을 때 상기 방사선속 출구의 개방면적과 같거나 넓으며,
상기 연장수단 각각의 하단 개방면적은, 상기 방사선속 출구를 최대로 개방하고 상기 연장수단 각각의 하단에서 상기 방사선발생장치까지의 거리를 SID로 하는 경우의 조사야 면적과 같거나 넓은 것을 특징으로 하는 이동형 방사선 촬영기의 2차방사선 차폐장치
- 삭제
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