KR102157077B1 - 후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치 - Google Patents

후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치 Download PDF

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Abstract

후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치가 개시된다. 본 발명에 따른 후방 산란선 차폐 기구는, 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서, 상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부에 착탈 가능하게 또는 접었다 펼수 있는 가변형으로 장착되고, 상기 엑스선 출사부에 그 일부가 지지되는 무연 경량 차폐 부재를 포함한다.

Description

후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치
본 발명은 포터블 엑스선 발생장치용 후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로는, 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 촬영자 측으로 산란되는 후방 산란선을 차폐하여 촬영자를 엑스선 피폭으로부터 보호할 수 있도록 하는, 후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치에 관한 것이다.
엑스선 촬영은 엑스선의 투과특성을 이용한 방사선사진법으로서, 촬영대상을 투과하는 과정 중에 누적된 감쇄량에 근거해서 촬영대상의 내부구조에 대한 엑스선 영상을 획득하는 것이다. 그리고 이를 위한 엑스선 영상 촬영장치는 엑스선을 조사하는 엑스선 발생장치와, 촬영대상을 사이에 두고 엑스선 발생장치와 대향 배치되어 촬영대상을 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 센서, 엑스선 센서의 검출결과를 통해 엑스선 영상을 구현하는 영상처리장치를 포함한다. 엑스선 발생장치는 지속적으로 소형화되고 편의성이 향상되어, 최근에는 병원에서의 진단이나 산업 현장에서의 비파괴 검사 등을 위해 촬영자가 손쉽게 사용할 수 있는 소형의 포터블(Portable) 엑스선 발생장치가 빈번히 활용되고 있다.
일 예로, 치과의 구강내(Intraoral) 엑스선 촬영에도 이러한 소형의 엑스선 발생장치가 활용된다. 주로 피검자의 이동이 불편한 경우나, 임플란트 시술 시 등과 같이 신속한 엑스선 촬영이 필요할 때는 포터블(Portable) 타입 또는 핸디형(Hand-held Type)이라 불리는 소형의 엑스선 발생장치를 사용하는데, 소형의 엑스선 센서 또는 필름을 피검자의 구강 내에 삽입하고, 촬영자가 엑스선 발생장치를 손에 든 상태로 구강 외부에서 구강 구조물을 사이에 두고 구강 내에 삽입된 엑스선 센서 등을 향해 엑스선을 조사하여 촬영한다.
도 1은 종래의 포터블 엑스선 발생장치를 보인다. 도 1을 참조하면, 종래의 포터블 엑스선 발생장치(10)는 엑스선을 생성하는 본체(11), 상기 본체(11)에서 생성된 엑스선을 소정의 방향으로 출사하는 엑스선 출사부(12) 및 촬영자가 손으로 잡고 촬영 버튼을 눌러 엑스선을 조사할 있는 손잡이(13)를 포함하여 이루어진다. 즉, 종래의 포터블 엑스선 발생장치(10)는 건(gun) 또는 카메라 형태로 촬영자가 손으로 잡고 여러 방향에서 엑스선을 자유롭게 조사할 수 있으므로 구강내 엑스선 촬영에 유리하다.
이러한 방식의 엑스선 촬영은 피검자에게 매우 편리하다. 반면, 촬영자에게는 반복적으로 후방 산란선(Back-scattered Radiation)이 피폭되는 문제가 발생한다. 이 후방 산란선이 촬영자의 손(20)등 촬영자에게 장시간 노출될 경우, 질병 및 합병증을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이를 방지하기 위해 종래의 포터블 엑스선 발생장치에도 후방 산란선의 차폐를 위한 차폐체가 채용된 예가 있다.
도 2는 종래의 포터블 엑스선 발생장치를 보인다. 본 도면은 소형의 엑스선 제너레이터가 내장된 포터블 엑스선 발생장치의 본체(11)와, 그 엑스선 출사부(12)의 둘레에 조립된 차폐체(2)의 모습을 보인다. 여기서 종래의 차폐체(2)는 납아크릴 (Lead Acrylic)을 사용하므로 두껍고 무거워서 손으로 잡고 흔들림 없이 촬영을 하기가 힘들다. 상용화된 제품도 두께가 약 12mm, 무게가 약 500g에 달한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 포터블 엑스선 발생장치를 이용하여 엑스선 영상을 촬영할 때, 촬영자에게 후방 산란선이 피폭되는 것을 방지할 할 수 있는 것으로서, 경량화되어 취급이 용이한 후방 산란선 차폐 기구를 제공하는 것이다. 또한, 본체에 가변형으로 항시 장착되어 촬영시에만 펼쳐 사용되므로 보관과 취급이 용이하고, 경량의 소재로 이루어져 엑스선 촬영의 정확성을 높일 수 있는, 가변 후방 차폐 기구를 갖는, 엑스선 발생장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
전술한 과제의 해결을 위하여, 본 발명에 따른 후방 산란선 차폐 기구는, 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서, 상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부에 착탈 가능하게 또는 접었다 펼수 있는 가변형으로 장착되고, 상기 엑스선 출사부에 그 일부가 지지되는 무연 경량 차폐 부재를 포함한다.
상기 무연 경량 차폐 부재는, 상기 엑스선 출사부 둘레에 장착되고, 상기 무연 경량 차폐 부재의 일부분과 연결되어 이를 지지하는, 적어도 하나의 지지 부재를 포함할 수 있다.
상기 엑스선 출사부는 원통형이고, 상기 적어도 하나의 지지부재는, 상기 엑스선 출사부의 둘레에 대하여 회전하거나, 그 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된, 링을 포함할 수 있다.
상기 무연 경량 차폐 부재는, 납 성분이 없고, 납보다 비중이 작은 엑스선 차폐성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 엑스선 차폐성 물질은. 텅스텐, 바륨, 비스무스, 또는 이들의 화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 물질일 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따른 후방 산란선 차폐 기구는, 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서, 상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부 둘레에 착탈 가능하게 장착되는 지지 부재; 및, 납 성분이 없고, 납보다 비중이 낮은 엑스선 차폐성 물질을 포함하여 구성되고, 상기 지지 부재에 의해 그 일부가 지지되며, 소정의 면적으로 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하는, 무연 경량의 차폐 시트를 포함한다.
여기서, 상기 지지 부재는, 상기 엑스선 출사부의 둘레에 장착되는 적어도 하나의 서포트링; 및, 상기 엑스선 출사부의 길이방향을 향하도록 상기 서포트링에 부착되는 적어도 하나의 가이드 레일을 포함하며, 상기 차폐 시트는 그 일부가 상기 가이드 레일에 지지되며, 상기 가이드 레일을 따라 이동할 수 있다.
한편, 상기 지지 부재는, 상기 엑스선 출사부의 둘레에 각각 장착되는 적어도 하나의 서포트링; 및, 상기 엑스선 출사부의 길이방향을 향하도록 상기 서포트링에 부착되며, 그 길이 방향을 따라 배치된 제 1 및 제 2 연결바를 갖는 적어도 하나의 연결바를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 연결바는 서로 슬라이딩하며 중첩되거나, 힌지 구조로 접혀 그 길이가 조정되고, 그 조정된 길이에 따라 상기 차폐 시트를 이동시킬 수도 있다.
상기 차폐 시트는 커튼 형태로 형성되어 상기 지지 부재에 현수되는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 차폐 시트는 텅스텐 필라멘트로 직조 된 것일 수 있다.
전술한 과제의 해결을 위하여, 본 발명에 따른 포터블 엑스선 발생장치는, 엑스선 제너레이터가 설치된 본체; 상기 본체로부터 엑스선이 방출되는 전방에 배치된 엑스선 방출부; 및, 상기 본체의 엑스선 방출부 둘레에 접이식으로 장착되고, 사용시에 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하고, 비 사용시에는 접혀 보관되는, 가변 후방 차폐 기구를 포함한다.
상기 가변 후방 차폐 기구는, 상기 엑스선 방출부 둘레를 회전하는 회전링; 및 상기 회전링의 회전에 연동하여 접히거나 펼쳐지는 다수의 차폐 블레이드를 포함할 수 있다.
한편, 상기 가변 후방 차폐 기구는, 상기 엑스선 방출부 둘레를 회전하는 회전링; 상기 회전링의 회전에 연동하여 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립; 및, 상기 다수의 차폐 스트립 사이사이를 연결하여, 상기 다수의 차폐 스트립이 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막을 포함할 수도 있다.
한편, 상기 가변 후방 차폐 기구는, 상기 엑스선 방출구 둘레에서 엑스선 방출 방향으로 전후진하는 슬라이드링; 일단이 상기 슬라이드링에 연결되고, 상기 슬라이드링의 위치에 따라 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립; 및, 상기 다수의 차폐 스트립 사이사이가 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막을 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 포터블 엑스선 발생장치는, 상기 본체의 전원 공급부에 연결된 전동 모터; 상기 전동 모터의 동력을 이용하여 상기 가변 후방 차폐 기구를 펼치거나 접는 동작을 수행하는 동력 전달부; 및, 사용자의 입력에 따라 상기 동력 전달부의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 후방 산란선 차폐 기구에 의하면, 포터블 엑스선 발생장치에서 엑스선이 조사될 때 촬영자의 손 등, 촬영자 측으로 산란되는 엑스선을 차폐하여 엑스선 피폭으로부터 촬영자의 손을 보호할 수 있으면서도, 경량화되어 촬영자에게 무게의 증가에 따른 부담을 경감시키는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 후방 산란선 차폐 기구에 의하면, 기존에 직경이 서로 다른 엑스선 출사부에 모두 적용이 가능하므로 호환성이 좋은 장점이 있다. 또한, 본 발명의 후방 산란선 차폐 기구에 의하면, 촬영자의 손과 차폐 시트의 거리를 자유롭게 조절할 수 있으므로 촬영자의 손의 크기에 따라 효과적으로 후방 산란선을 차폐할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 가변형 후방 산란선 차폐 기구를 갖는 포터블 엑스선 발생장치는, 그 후방 차폐 기구가 본체에 가변형으로 장착되어 촬영시에만 펼쳐져 사용되므로 보관과 취급이 용이하고, 상기 후방 차폐 기구가 저중량의 소재로 이루어져 촬영자의 손떨림을 감소시키는 등 촬영의 정확성을 높이는 효과를 제공한다. 본 발명에 따른 가변 후방 차폐 기구를 갖는 엑스선 발생장치는 결과적으로 촬영자에 대한 후방 산란선 피폭을 감소시킬 뿐만 아니라 촬영의 정확성을 높임으로써 피검자에 대해서도 재촬영에 의한 불필요한 엑스선 피폭을 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 포터블 엑스선 발생장치를 보인다.
도 2는 후방 산란선 차폐체를 갖는 종래의 포터블 엑스선 발생장치를 보인다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 가변 후방 차폐 기구를 펼친 모습을 보인다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 회전식 가변 후방 차폐 기구를 정면에서 본 모습을 개략적으로 보인다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 회전식 가변 후방 차폐 기구의 다른 예를 보인다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 회전식 가변 후방 차폐 기구 구동 수단의 한 예를 보인다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 접이식 가변 후방 차폐 기구를 보인다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 접이식 가변 후방 차폐 기구의 다른 예를 보인다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다. 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상이 더 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명은 이하에 설명된 실시예에 한정되지 않고, 여기에 예시되지 않은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 여기서, 동일한 도면 부호는 동일한 성격의 구성요소임을 나타내는 것으로서, 어느 한 실시예에서 설명된 구성요소와 동일한 도면 부호를 갖는 구성요소에 대한 설명은 다른 실시예에 대한 설명에서는 생략될 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)는 지지 부재의 한 예로서 서포트링(110) 및 무연 경량 차폐 부재의 한 예로서 차폐 시트(120)를 포함하여 구성된다.
상기 서포트링(110)은 포터블 엑스선 발생장치(10)의 엑스선 출사부(12)의 둘레에 탈착 가능하도록 끼워지는 것으로 아래에서 설명할 차폐 시트(120)를 상기 엑스선 출사부(12)에 고정 내지는 현수하기 위한 지지 부재이다. 상기 서포트링(110)은 서로 다른 직경을 갖는 엑스선 출사부(12)의 둘레에 끼워질 수 있도록 고무와 같은 탄성 링으로 구비될 수 있다.
상기 서포트링(110)은 상기 엑스선 출사부(12)의 길이방향으로 이동할 수 있게 장착되며, 그 위치에 따라 상기 포터블 엑스선 발생장치(10)의 손잡이(13)까지의 거리가 가변될 수 있다. 이는 촬영자의 손의 크기에 따라 상기 차폐 시트(120)를 적당한 위치에 현수 될 수 있게 하기 위함이다.
상기 차폐 시트(120)는 소정의 면적을 가지며, 엑스선을 차단할 수 있는 시트로써 상기 서포트링(110)의 하단에 부착되어 상기 엑스선 출사부(12)의 하방으로 현수된다. 상기 차폐 시트(120)는 촬영자의 손으로 산란하는 엑스선인 후방 산란선으로 차폐하여 촬영자의 손이 엑스선에 피폭되는 것을 차단한다. 상기 차폐 시트(120)는 양측 모서리가 후방을 향해 오목하게 휘어지도록 제작하여 상기 후방 산란선이 촬영자의 손에 피폭되는 것을 최대한 방지하는 것이 바람직하다.
상기 차폐 시트(120)는 납 성분이 없고, 납보다 비중이 작은 엑스선 차폐성 물질을 포함할 수 있다. 엑스선을 차폐할 수 있는 시트라면 특별히 제한되는 바는 아니나, 예를 들면, 무연(Pb-free) 시트, 텅스텐 필라멘트로 직조한 텅스텐 시트일 수 있다.
요컨대, 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)에 의하면, 기존의 포터블 엑스선 발생 장치(10)에 착탈식으로 장착되어 촬영자의 손에 상기 후방 산란선이 피폭되는 것을 방지할 수 있고, 촬영자의 손의 크기에 따라 차폐 시트(120)의 위치를 가변하며 효과적으로 상기 후방 산란선의 피폭을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(200)는 지지 부재의 한 예로서, 제1 서포트링(210), 상기 제1 서포트링(210)과 소정 거리 이격된 제2 서포트링(220), 상기 제1 서포트링(210)과 상기 제2 서포트링(220) 사이를 서로 연결하며 서로 나란하게 이격된 복수 개의 가이드 레일(240) 및 상기 가이드 레일(240)에 결합하여 상기 가이들 레일(240) 상에서 전후로 이동 가능한 차폐시트(120)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(200)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)과 비교하여 상기 포터블 엑스선 발생장치(10)의 엑스선 출사부(12)의 둘레에 끼워지는 서포트링이 두 개의 서포트링(210,220)으로 구성되고, 이들 사이에 상기 가이드 레일(240)이 추가된 형태이다.
상기 서포트링들(210,220)은 상기 엑스선 출사부(12)의 길이방향을 따라 이동하며 상기 차폐 시트(120)의 위치를 가변하는 것이 아니라, 상기 서포트링들(210,220)은 상기 엑스선 출사부(12)의 둘레부에서 서로 이격되어 고정 위치하고, 상기 차폐 시트(120)가 상기 가이드 레일(240)을 따라 움직이며 그 위치가 가변된다.
한편, 상기 서포트링들(210,220) 중, 적어도 하나는 탄성 링으로 구비되는 것이 바람직하고, 필요하다면 사용상 편의를 위해 탄성력이 서로 다른 것도 가능하다. 상기 차폐 시트(120)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)의 차폐 시트와 실질적으로 동일하다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(300)는 지지 부재의 한 예로서 제1 서포트링(310), 상기 제1 서포트링(310)과 소정 거리 이격된 제2 서포트링(320), 상기 제1 서포트링(310)과 상기 제2 서포트링(320) 사이를 서로 연결하며 서로 나란하게 이격된 복수개의 연결바(330) 및 상기 제1 서포트링(310)에 결합하여 하방으로 현수되는 차폐시트(120)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 각 연결바(330)는 서로 슬라이딩하며 일부가 중첩되어 전체 길이가 가변될 수 있도록 제1 연결바(331)와 제2 연결바(332)를 포함하여 이루어진다.
즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(300)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(200)와 비교하여 상기 차폐 시트(120)가 상기 연결바(330)를 따라 이동하며 위치가 가변되는 것이 아니라, 상기 차폐 시트(120)는 상기 제1 서포트링(310)에 고정되고, 상기 제1 서포트링(310)의 전후이동에 의해 위치가 가변되는 형태이다.
이때, 또한, 상기 서포트링들(310,320) 중, 적어도 하나는 탄성 링으로 구비되는 것이 바람직하고, 필요하다면 사용상 편의를 위해 탄성력이 서로 다른 것도 가능하다. 또한, 상기 차폐 시트(120)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)의 차폐 시트와 실질적으로 동일하다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(400)는 지지 부재의 한 예로서 제1 서포트링(410), 상기 제1 서포트링(410)과 소정 거리 이격된 제2 서포트링(420), 상기 제1 서포트링(410)과 상기 제2 서포트링(420) 사이를 서로 연결하며 서로 나란하게 이격된 복수 개의 연결바(430) 및 상기 제1 서포트링(310)에 결합하여 하방으로 현수되는 차폐시트(120)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 각 연결바(430)는 제 1 및 제 2 연결바(431,432)가 서로 힌지 결합하여 절곡될 수 있도록 구비된다. 즉, 상기 연결바들(431,432)이 절곡됨으로써 상기 제1 서포트링(410)이 상기 엑스선 출사부(12)의 외측을 따라 이동할 수 있으며, 상기 차폐시트(120)의 위치가 가변 될 수 있다.
이때, 또한, 상기 서포트링들(410,420) 중, 적어도 하나는 탄성 링으로 구비되는 것이 바람직하고, 필요하다면 사용상 편의를 위해 탄성력이 서로 다른 것도 가능하다. 또한, 상기 차폐 시트(120)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)의 차폐 시트와 실질적으로 동일하다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 가변 후방 차폐 기구를 펼친 모습을 보인다.
본 발명에 따른 엑스선 발생장치는, 일 예로 소형의 엑스선 제너레이터가 내장된 본체(11)에 촬영자가 파지할 수 있도록 손잡이가 달린 포터블 엑스선 발생장치일 수 있다. 포터블 엑스선 발생장치는 핸디형(Hand-Held Type) 이라 불리기도 한다. 여기서는 포터블 엑스선 발생장치의 예를 중심으로 설명하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 스탠다드 암(Standard Arm)과 같이 엑스선 발생장치의 하중을 지지하며 이동을 보조하는 장치에 연결되어 사용되는 엑스선 발생장치 등에도 적용될 수 있다.
상기 본체(11)로부터 엑스선이 방출되는 엑스선 방출구에 인접한 부분에는 사용시에 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하고, 비 사용시에는 접혀 보관되는 가변 후방 차폐 기구(201)가 배치된다. 상기 가변 후방 차폐 기구(201)는 상기 엑스선 방출구에 인접하게 그 둘레를 형성하는 부분을 엑스선 출사부(12)라 할 때, 일 예로 상기 엑스선 출사부(12) 측에 설치되어 상기 엑스선 방출구 둘레를 회전하는 회전링(211)과 상기 회전링(211)의 회전에 연동하여 그 회전 방향에 따라 접히거나 펼쳐지는 차폐부재(202)를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 본 도면은 회전링(211)을 포함하여 그 회전 운동을 이용하여 차폐부재(202)를 펼치거나 접는 회전식 가변 후방 차폐 기구(201)의 실시예를 도시한 것이나, 본 발명의 구체적인 실시 형태는 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시형태에 대해서는 뒤에서 좀 더 다양하고 구체적인 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 차폐부재(202)는 피검자 또는 피검체로부터 산란되어 촬영자를 향하는 후방 산란선을 차폐하는 기능을 수행한다. 상기 차폐부재(202)는 촬영자의 수동조작에 의해 펼쳐지거나 접히도록 구성될 수 있고, 상기 본체(11)에 마련된 스위치(31) 조작을 통해 자동으로 펼쳐지거나 접히도록 구성될 수도 있다. 촬영을 마친 후에도 상기 본체(11)에 연결된 상태로 작은 부피로 접혀서 보관되므로 분리의 번거로움과 분실의 우려를 없앨 수 있다.
한편, 상기 차폐부재(202)는 다수의 차폐 블레이드를 포함하여 이들이 서로서로 중첩되며 접히거나 펼쳐지도록 구성될 수도 있고, 유연한 (Flexible) 특성의 차폐막을 포함하여 구성될 수도 있다. 상기 차폐부재는 반복되는 사용에도 그 차폐성능이 저하되지 않도록, 비스무스, 바륨 혹은 텅스텐 등의 재료를 단일, 또는 레진 (Resin), 각종 파우더(Powder)와 혼합 사용하여 0.25mm 두께의 납과 동등한 차폐 성능을 구현할 수 있도록 제작될 수 있으며, 0.5mm 두께의 납과 동등한 성능을 갖도록 제작될 수도 있다. 또한, 후방 산란선의 방향을 고려하여 상기 차폐부재(202)는 펼쳐진 상태에서 15cm 이상의 지름을 가지는 것이 바람직하며, 그 두께는 소재 종류 및 요구되는 차폐성능에 따라 약 0.2mm 에서 약1.0mm 까지 다양하게 제작될 수 있다.
전술한 예에 따라 제작된 차폐부재(202)는 기구 구조물을 제외한 중량이 100g 이하로 구현될 수 있다. 이는 싱기 도 2에 도시된 종래의 차폐체에 비해 약 1/5 내지 1/4의 무게에 해당하는 것이어서, 촬영 시 촬영자의 손떨림을 크게 감소시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 회전식 가변 후방 차폐 기구를 정면에서 본 모습을 개략적으로 보인다.
본 실시예에 따른 회전식의 가변 후방 차폐 기구(201A)는 엑스선 방출구(111)에 인접하게 배치되어 그 둘레를 회전하는 제 1 회전링(211)을 포함한다. 상기 제 1 회전링(211)의 내측에는 제 2 회전링(212)이 마련될 수 있다. 이들은 서로 상대적으로 회전하는 관계를 갖는데, 이들 중 어느 하나는 고정된 것일 수 있다. 여기서는 제 2 회전링(212)이 엑스선 방출구(111)에 대하여 고정되고, 제 1 회전링(211)이 그 외주연을 따라 R1 및 R2 방향으로 회전하는 구성의 예를 들어 설명한다.
상기 제 1 회전링(211) 및 제 2 회전링(212)에는 다수의 차폐 블레이드(221)가 연결된다. 상기 다수의 차폐 블레이드(221)는 예컨대, 상기 제 2 회전링(212)에 설치된 제 2 스터드(S2) 및 상기 제 1 회전링(211)에 설치된 제 1 스터드(S1)와 연결된다. 이때 상기 차폐 블레이드(221)는 상기 제 2 스터드(S2)를 축으로 하여, 상기 제 1 스터드(S1)에 의해 소정의 범위에서 회전하도록 설치될 수 있다. 이를 위해 상기 차폐 블레이드(221)와 상기 제 1 스터드(S1)는 소정의 형태로 가공된 가이드홀(221G)을 통해 연결될 수 있다. 상기 가이드홀(221G)은 상기 제 1 회전링(211)의 회전에 의해 상기 제 1 스터드(S1)와 상기 제 2 스터드(S2)의 상대적인 위치가 달라짐에 따라 상기 차폐 블레이드(221)를 회전시키는 일종의 캠(cam)과 같은 역할을 한다. 그 결과 상기 제 1 회전링(211)이 제 2 회전링(212)에 대하여 R1 방향으로 회전하면 상기 다수의 차폐 블레이드(221)가 모두 펼쳐져서 전술한 후방 산란선을 차폐하고, 반대로 제 1 회전링(211)이 R2 방향으로 회전하면 상기 다수의 차폐 블레이드(221)가 상기 제 1 회전링(211)의 외주연에 가까운 쪽으로 접혀서 보관하기 용이한 상태가 된다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 회전식 가변 후방 차폐 기구의 다른 예를 보인다.
본 실시예에 따르면, 회전식의 상기 가변 후방 차폐 기구(201B)는, 상기 엑스선 방출구(111) 둘레에서 서로 상대적으로 회전하는 제 1 및 제 2 회전링(211,212)과, 상기 회전링(211,212)의 회전에 연동하여 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립(231), 그리고 상기 다수의 차폐 스트립(231) 사이사이가 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막(232)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 다수의 차폐 스트립(231)은 금속과 같이 강성이 있는 소재로 직선 또는 곡선의 형태로 형성된 것일 수 있고, 전술한 도 3의 실시예에서와 마찬가지로 제 1 회전링(211)에 설치된 제 1 스터드(S1) 및 제 2 회전링(212)에 설치된 제 2 스터드(S2)에 연결될 수 있다. 상기 다수의 차폐 스트립(231)은 예컨대 제 2 스터드(S2)를 축으로 하고, 제 1 회전링(211)의 회전에 따른 제 1 스터드(S1)의 상대적인 위치 변화에 따라 소정 각도의 범위에서 회전하도록 상기 제 1 스터드(S1)와 연결되는 가이드홀(231G)을 구비할 수 있다.
상기 유연성 차폐막(232)은 상기 다수의 차폐 스트립(231) 사이사이에 설치되어 상기 다수의 차폐 스트립(231) 사이의 간격이 좁아지면 접히고, 그 간격이 넓게 벌어지면 펼쳐지도록 구성될 수 있다. 상기 다수의 차폐 스트립(231)과 상기 유연성 차폐막(232)이 전술한 차폐부재를 이루는데, 유연성 차폐막(232)의 재질에 관해서는 앞서 도 7를 참조하여 상기 차폐부재의 소재에 관해 설명한 바 있다.
전술한 회전식의 가변 후방 차폐 기구(201B)의 동작을 보면, 상기 제 1 회전링(211)이 제 2 회전링(212)에 대하여 R1 방향으로 회전하여 상기 제 1 스터드(S1)와 상기 제 2 스터드(S2)가 반지름 선상에 정렬되면 상기 다수의 차폐 스트립(231)이 반지름 방향으로 펼쳐지며 상기 유연성 차폐막(232)도 모두 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하고, 반대로 제 1 회전링(211)이 R2 방향으로 회전하면 제 1 스터드(S1)와 상기 제 2 스터드(S2)가 서로 멀어지며 상기 다수의 차폐 스트립(231)이 상기 제 1 회전링(211)의 외주연에 가까운 쪽으로 접혀서 보관하기 용이한 상태가 된다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 회전식 가변 후방 차폐 기구 구동 수단의 한 예를 보인다.
전술한 실시예들에 있어서, 본 발명에 따른 엑스선 발생장치는, 상기 회전식의 가변 후방 차폐 기구(201A, 201B)를 자동으로 펴고 접도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 상기 엑스선 발생장치에는 본체(11)의 전원 공급부(32)에 연결된 전동 모터(33)와, 상기 전동 모터(33)의 동력을 이용하여 상기 가변 후방 차폐 기구를 펼치거나 접는 동작을 수행하는 동력 전달부를 포함할 수 있다. 한편, 상기 동력 전달부는 일 예로, 베벨 기어(341)와 감속기(342) 및 상기 감속기(342)의 출력 축에 설치된 피니언 기어(343)를 포함하고, 상기 제 1 회전링(211)의 주연을 따라 형성된 렉 기어(211R)에 상기 피니언 기어(343)가 맞물려서 상기 제 1 회전링(211)을 회전시키도록 구성될 수 있다. 이 외에도 동력 전달 메커니즘이 다양한 형태로 구현될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
상기 전동 모터(33)와 상기 전원 공급부(32)는 상기 본체(11)의 외부로 노출된 스위치(31)와 컨트롤러(35)를 통해 연결된다. 따라서, 본 발명에 따른 가변 후방 차폐 기구(201A, 201B)를 촬영자의 스위치(31) 조작으로 손쉽게 작동될 수 있다.
한편, 본 발명의 접이식 가변 후방 산란선 차폐 기구는 앞서 기술한 바와 같이, 전원 공급부(32)에 연결된 전동 모터(33) 및 동력 전달부(341,342,343)를 이용하여 펼치거나 접는 동작을 수행하되, 상기 컨트롤러(35)와 연결된 다양한 입력 수단에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어, 터치 인터페이스 등 스위치와 유사한 기능의 입력 수단 외에도, 사용자의 편의성을 높이기 위하여, 자이로 센서(35)를 이용한 모션 인식이나, 마이크(37)를 이용한 음성 인식 기술을 이용할 수도 있다. 자이로 센서(36)나 마이크(37)와 같은 입력 수단은 전술한 스위치(31)와 함께 또는 선택적으로 구비될 수 있다.
자이로 센서(36)를 사용한 신호 입력의 경우, 예컨대 일정한 가속도를 넘어서는 입력이 2회 이상 일어나게 될 때, 후방 산란선 차폐 기구가 펼침 및 접힘 동작을 수행하도록 설정될 수 있다. 모션인식에 의한 신호 입력의 경우, 좀 더 구체적인 예로서 미리 설정된 시간 내에 사용자가 손을 왕복 운동하여 본체 내부 또는 외부에 위치한 자이로 센서(36)를 이동시킬 경우, 상기 컨트롤러(35)에서 이를 입력으로 인식하여 접힘 혹은 펼침 동작을 수행하도록 할 수 있다. 이때의 시간 설정은 0초~3초 내로 설정할 수 있으며, 바람직하게는 2초로 설정될 수 있다. 또한 이때의 왕복 운동 횟수는 1회~5회까지 다양할 수 있으며, 바람직하게는 2회로 설정될 수 있다.
마이크(37)을 통한 음성인식 신호 입력의 경우, "열어", "펼쳐","open", "spread", "unfold", 등 펼침과 관련된 단어 음성에 의해 펼침 동작이 수행되며, "닫아", "접어", “close”, “shut”, “fold”와 같은 접힘 동작과 관련된 단어 음성에 의해 접힘 동작이 수행될 수 있다. 이때의 명령어는 전술한 것으로 한정되지 않으며 다양하게 설정될 수 있을 뿐만 아니라, 특정 단어 혹은 숫자 등으로 사용자가 직접 입력 명령어를 설정할 수도 있다.
또한, 사용자의 편의성을 극대화하기 위해 엑스선 발생 스위치와 동기화를 통해 후방 차폐 기구의 동작이 수행되도록 할 수도 있다. 사용자가 엑스선 발생 스위치를 누름과 동시에 후방 차폐 기구의 펼침 동작이 수행되고, 설정한 엑스선 조사 시간이 지나면 자동으로 접힘 신호 입력 값이 전달되어 접힘 동작이 수행되도록 할 수 있다. 이때 설정되는 엑스선 조사 시간은 사용자가 엑스선 발생장치에 입력하는 시간을 기준으로 할 수 있다.
전술한 입력 수단은 단독으로 구비되어 사용될 수도 있고, 2개 혹은 그 이상의 수단이 동시에 구비되어 사용될 수도 있다. 사용되는 입력수단을 사용자가 미리 선택하여 설정하도록 할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 접이식 가변 후방 차폐 기구를 보인다.
본 발명의 한 실시형태에 따르면, 상기 가변 후방 차폐 기구(201C)는, 상기 엑스선 방출구 둘레에서 엑스선 방출 방향으로 전/후진하는 슬라이드링(214)과, 일단이 상기 슬라이드링(214)에 연결되고, 상기 슬라이드링(214)의 위치에 따라 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립(241), 그리고 상기 다수의 차폐 스트립(241) 사이사이가 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막(242)을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 엑스선 방출구 둘레에는 고정링(213)이 설치될 수 있는데, 이는 엑스선 출사부(12)를 따라 상기 슬라이드링(214)이 F 방향으로 전진할 때 스토퍼 역할을 하게 된다. 본 도면에 표현되지는 않았으나 도면상의 상기 유연성 차폐막(242)과 본체(11) 사이에는 링크 형태의 기구 구조물이 상기 본체(11)와 상기 차폐 스트립(241)에 각각 연결되도록 설치될 수 있다. 이러한 기구 구조물은 예컨대 접이식 우산과 같은 방식으로 상기 슬라이드링(214)의 위치에 따라 상기 다수의 차폐 스트립(241)을 상기 엑스선 방출구를 중심으로 한 반지름 방향으로 펼치거나 본체(11) 쪽으로 접어 밀착시키는 역할을 하도록 구성될 수 있다. 그에 따라, 본 실시예에서는 상기 슬라이드링(214)이 F 방향으로 전진하면 차폐부재 즉, 다수의 차폐 스트립(241)과 유연성 차폐막(242)이 접혀 보관하기 쉬운 상태가 되고, 반대로 상기 슬라이드링(214)이 B 방향으로 후진하면 상기 차폐부재가 펼쳐져 후방 산란선을 차단하게 된다. 이 경우에도 본체(11)에 스위치(31)를 설치하고, 그 내부에 자동으로 상기 슬라이드링(214)을 이동시키는 메커니즘을 구비할 수 있다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 접이식 가변 후방 차폐 기구의 다른 예를 보인다.
본 발명의 한 실시형태에 따르면, 상기 가변 후방 차폐 기구(201D)는 엑스선 방출구(111) 둘레에 고정된 고정링(215)에 대하여 일부분이 힌지 형태로 고정된 다수의 차폐 블레이드(251)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 상기 다수의 차폐 블레이드(251)는 상기 본체(11) 쪽으로 접히면 서로서로 더 많은 부분이 포개져서 보관하기 쉬운 상태가 되고, 상기 엑스선 방출구(111)를 중심으로 한 반지름 방향으로 펼쳐지면 촬영자 측을 향하는 후방 산란선을 차폐할 수 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 대해 다양한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 포터블 엑스선 발생장치 및 여기에 착탈 가능하게 또는 접이식으로 장착되어 사용되는 후방 산란선 차폐 기구에 관한 것으로서, 치과용을 포함하는 의료용 엑스선 촬영 장치 분야나, 설비 등에 대한 비파괴 검사 장치 분야 등에서 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서,
    엑스선 출사부 둘레에 장착되는 지지부재; 및
    착탈 가능하게 또는 접었다 펼수 있는 가변형으로 상기 지지부재에 연결되는 차폐 부재를 포함하고,
    상기 지지부재는, 상기 엑스선 출사부의 둘레에 대하여 회전하거나, 상기 엑스선 출사부의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된 링을 포함하는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐 부재는,
    납 성분이 없고, 납보다 비중이 작은 엑스선 차폐성 물질을 포함하는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 엑스선 차폐성 물질은. 텅스텐, 바륨, 비스무스, 또는 이들의 화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 물질인,
    후방 산란선 차폐 기구.
  6. 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서,
    상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부 둘레에 장착되는 지지 부재;
    상기 지지 부재에 지지되고 소정의 면적으로 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하는 차폐시트를 포함하고,
    상기 지지 부재는,
    상기 엑스선 출사부 둘레에 장착되는 적어도 하나의 서포트링; 및
    상기 엑스선 출사부의 길이방향을 향하도록 상기 서포트링에 부착되는 적어도 하나의 가이드 레일을 포함하며,
    상기 차폐 시트는 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 상기 가이드 레일에 지지되는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  7. 삭제
  8. 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서,
    상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부 둘레에 장착되는 지지 부재; 및,
    상기 지지 부재에 지지되고 소정의 면적으로 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하는 차폐 시트를 포함하고,
    상기 지지 부재는,
    상기 엑스선 출사부의 둘레에 장착되는 적어도 하나의 서포트링;
    상기 엑스선 출사부의 길이방향을 향하도록 상기 서포트링에 부착되며, 길이 방향을 따라 배치된 제 1 및 제 2 연결바를 갖는 적어도 하나의 연결바를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 연결바는 서로 슬라이딩하며 중첩되거나 힌지 구조로 접혀 길이가 조정되어 상기 차폐 시트를 이동시키는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  9. 제 6 항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 차폐 시트는 커튼 형태로 형성되어 상기 지지 부재에 현수되는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 차폐 시트는 텅스텐 필라멘트로 직조 된,
    후방 산란선 차폐 기구.
  11. 엑스선 제너레이터가 설치된 본체;
    상기 본체로부터 엑스선이 방출되는 전방에 배치된 엑스선 방출부; 및,
    상기 본체의 엑스선 방출부 둘레에 접이식으로 장착되고, 사용시에 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하고, 비 사용시에는 접혀 보관되는, 가변 후방 차폐 기구를 포함하고,
    상기 가변 후방 차폐 기구는,
    상기 엑스선 방출부 둘레를 회전하는 회전링; 및
    상기 회전링의 회전에 연동하여 접히거나 펼쳐지는 다수의 차폐 블레이드를 포함하는,
    포터블 엑스선 발생장치.
  12. 삭제
  13. 엑스선 제너레이터가 설치된 본체;
    상기 본체로부터 엑스선이 방출되는 전방에 배치된 엑스선 방출부; 및,
    상기 엑스선 방출부 둘레에 접이식으로 장착되고, 사용시에 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하고, 비 사용시에는 접혀 보관되는 가변 후방 차폐 기구를 포함하고,
    상기 가변 후방 차폐 기구는,
    상기 엑스선 방출부 둘레를 회전하는 회전링;
    상기 회전링의 회전에 연동하여 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립; 및
    상기 다수의 차폐 스트립 사이사이를 연결하여, 상기 다수의 차폐 스트립이 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막을 포함하는,
    포터블 엑스선 발생장치.
  14. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 가변 후방 차폐 기구는,
    상기 엑스선 방출부 둘레에서 엑스선 방출 방향으로 전후진하는 슬라이드링;
    일단이 상기 슬라이드링에 연결되고, 상기 슬라이드링의 위치에 따라 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립; 및
    상기 다수의 차폐 스트립 사이사이가 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막을 포함하는,
    포터블 엑스선 발생장치.
  15. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 본체의 전원 공급부에 연결된 전동 모터;
    상기 전동 모터의 동력을 이용하여 상기 가변 후방 차폐 기구를 펼치거나 접는 동작을 수행하는 동력 전달부; 및,
    사용자의 입력에 따라 상기 동력 전달부의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하는,
    포터블 엑스선 발생장치.
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