KR102531300B1 - 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 검사자(소아 혹은 청소년들)의 손목부위 성장판을 촬영하고, 뼈의 연령을 가늠하는 인공지능 프로그램을 이용하여 향후 성장여부를 판독하며, 그 결과에 따라 처방을 내려서 소아 혹은 청소년들의 키 성장에 도움을 줄 수 있는 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 검사자(소아 혹은 청소년들)의 손목부위 성장판을 촬영하고, 뼈의 연령을 가늠하는 인공지능 프로그램을 이용하여 향후 성장여부를 판독하며, 그 결과에 따라 처방을 내려서 소아 혹은 청소년들의 키 성장에 도움을 줄 수 있는 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 뼈 나이의 평가는 소아과에서 자주 진료하는 과목 중에 하나이다. 소아의 손목부위를 X-Ray로 촬영한 다음, 그 영상을 이용하여 뼈 나이를 평가한다. 뼈 나이 평가는 소아가 정상적으로 발육하는지 확인할 수 있는 중요한 지표이다. 만약, 실제 나이와 측정한 뼈 나이 사이에 큰 차이가 있으면, 뼈 성장의 비정상적인 요소(당뇨병, 유전적 질병 등)가 있는 것으로 판단해 적절한 치료를 할 수 있다.
그러나, 뼈 나이 평가를 위한 X-ray 촬영은 정형외과 등에서 사용되는 엑스레이실에 가서 촬영하게 되는데, 어린이와 보호자 또는 의료인력이 엑스레이실에서 도 11 내지 도 12표시와 같은 방법으로 검사를 함으로, 방사선 피폭에 대한 우려가 있다. 즉, 방사선에 노출되는 시간이 많아지게 되면 인체에 나쁜 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
특히, 방사선에 대한 민감도는 나이가 어릴수록 더 많은 영향을 받으며, 소아나 청소년기에는 검사를 위한 피폭을 최소화하는 것이 건강에 도움이 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 다음과 같은 목적들이 있다.
첫째, 본 발명은 이동이 간편하여 시간 또는 장소에 구애받지 않고 소아 또는 청소년들의 손목부위 성장판을 촬영하고, 인공지능 프로그램을 이용하여 향후 성장여부를 신속하게 판독할 수 있는 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치를 제공하는데 있다.
둘째, 본 발명은 조작이 쉽고 사용이 간편한 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치를 제공하는데 있다.
셋째, 본 발명은 이상 발생 등이 발생시 이를 경고하는 한편, 구동을 중지시켜 안전성을 확보할 수 있는 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치를 제공하는데 있다.
넷째, 본 발명은 검사자(소아 또는 청소년들)의 손목부위 만을 본체 내부로 넣어 엑스선 촬영할 수 있도록 하여 엑스선이 외부로 방사되는 것을 방지하여 안정성을 확보할 수 있는 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 검사자의 손목부위를 엑스레이(X-Ray)로 촬영할 수 있는 내부공간부를 갖는 본체; 상기 본체의 내부공간부에서 상부측에 위치되게 설치되고, 엑스선을 발생하여 하부로 조사하는 엑스선 발생부; 상기 엑스선 발생부에 대향하도록 상기 본체의 내부공간부에서 하부측에 위치되게 설치되고, 상기 엑스선 발생부로부터 조사되는 엑스선에 의해 검사자의 손목부위 성장판을 촬영한 영상을 획득하는 영상 획득부; 상기 엑스선 발생부와 상기 영상 획득부를 제어하는 제어부; 상기 영상 획득부에서 획득한 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 이용하여 뼈의 연령을 가늠하는 인공지능 프로그램으로 검사자의 향후 성장여부를 판독할 수 있는 판독부;를 포함하고, 상기 엑스선 발생부와 영상 획득부의 사이에 검사자의 손목부위를 위치시킬 수 있도록 상기 본체의 정면부에 개구되게 형성되게 검사자가 손목부위를 상기 본체의 내부공간부에 넣을 수 있는 개구부; 및 상기 개구부를 통해 상기 본체의 내부공간부에 넣는 검사자의 손을 감싸도록 설치되어 엑스선 발생부로부터 손목부위로 조사되는 엑스선이 외부로 누설되지 않도록 차단하는 차폐부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본체의 정면부에 설치되어 상기 본체의 정면부를 개폐하며, 투영창이 마련된 도어; 상기 영상 획득부를 통해 획득한 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 외부 장치로 송신하는 통신부; 상기 엑스선 발생부와 상기 영상 획득부의 이상 발생시 경고하는 경고등; 상기 엑스선 발생부와 상기 영상 획득부의 이상 발생시 상기 엑스선 발생부 또는 상기 영상 획득부 중 적어도 어느 하나의 구동을 정지시키는 비상 중지 스위치; 및 상기 제어부를 제어할 수 있도록 사용자와의 인터페이스를 제공하는 터치 패널;을 더 포함하고, 상기 경고등 및 상기 비상 중지 스위치는 상기 본체의 상부에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 엑스선 발생부는 적어도 하나의 카메라부와 조명부를 포함하여, 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 촬영하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는: 상기 엑스선 발생부를 통한 엑스선 조사의 개시, 엑스선 조사의 종료 및 촬영 조건의 설정을 위한 동작을 수행하고, 상기 엑스선 발생부에서 촬영된 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 통신부를 통해 사용자 단말로 송수신하며, 사용자에 의해 설정된 촬영 조건에 따라 상기 엑스선 발생부와 영상 획득부의 위치, 촬영 타이밍 및 촬영 조건을 제어하고, 상기 영상 획득부로부터 확득되는 영상 데이터를 수신하여 노이즈를 제거한 후 다이나믹 레인지(dynamic range) 및 인터리빙(interleaving)을 조절하여 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 생성하며, 상기 엑스선 발생부로 하여금 검사자의 손목부위 성장판에 대한 촬영 부위가 중복되도록 엑스선을 조사하여 촬영 부위를 따라 복수 개의 영상들을 획득하고, 획득된 복수 개의 영상들의 중복되는 영역을 기준으로 복수 개의 영상들을 합성하여 하나의 영상으로 생성하는 것이 바람직하다.
상기 본체의 측면에는 투영창이 마련되고, 상기 본체의 좌측 및 우측에는 사용자가 손으로 이송하기 위한 이동 손잡이가 형성되며, 상기 본체는 캐비닛 구조로 이루어지고, 이동 가능하도록 30Kg의 중량을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치에 의하면, 비교적 소형으로 제작함으로써 이동이 간편하여 시간 또는 장소에 구애받지 않고 청소년들의 손목부위 성장판을 촬영하고, 인공지능 프로그램을 이용하여 향후 성장여부를 신속하게 판독할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 터치 패널을 통해 사용자와의 인터페이스를 제공하는 한편, 통신부를 통해 외부 장치와의 통신을 제공함으로써 조작이 쉽고 사용이 간편한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 경고등과 비상 중지 스위치를 구비하여 엑스선 발생부나 영상 획득부의 이상 발생 등이 발생시 이를 경고하는 한편, 구동을 중지시켜 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 검사자(소아 또는 청소년들)의 손목부위 만을 본체 내부로 넣어 엑스선 촬영할 수 있도록 하여 엑스선이 외부로 방사되는 것을 방지하여 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 캐비닛형의 본체를 제공함으로써 별도의 차폐룸이나 차폐막이 필요하지 않아 시설 검사가 필요 없어 사용 편리하고 추후 시설 관리가 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치를 보인 사진이고,
도 2는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 정면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 배면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 좌측면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 우측면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 평면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 저면도이고,
도 10은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치를 이용하여 검사자의 손목부위 성장판을 검사하는 상태를 보인 사진이고,
도 11 내지 도 12는 종래 엑스레이실에서 검사하는 예를 보인 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 정면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 배면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 좌측면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 우측면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 평면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 저면도이고,
도 10은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치를 이용하여 검사자의 손목부위 성장판을 검사하는 상태를 보인 사진이고,
도 11 내지 도 12는 종래 엑스레이실에서 검사하는 예를 보인 사진이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 구성들은 직접적인 접촉이나 연결뿐만 아니라 구성과 구성 사이에 다른 구성을 통해 접촉이나 연결된 것도 같은 범위로 해석하도록 한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치를 보인 사진이고, 도 2는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 배면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 좌측면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 우측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 평면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 저면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치를 이용하여 검사자의 손목부위 성장판을 검사하는 상태를 보인 사진이다.
이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치는 간편하게 이동하여 사용할 수 있도록 소형으로 대략 30kg 정도의 중량으로 제작하는 것이 바람직하다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치는 본체(110)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본체(110)는 검사자(소아 혹은 청소년들)의 손목부위를 엑스레이(X-Ray)로 촬영할 수 있도록 내부공간부(112)를 갖는 캐비닛 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체(110)의 측면에는 투영창이 마련되는 것이 바람직하고, 상기 본체(110)의 좌측 및 우측에는 사용자가 손으로 이송하기 위한 이동 손잡이(116)가 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 본체(110)의 정면부에는 도어(114)가 설치되는 것이 바람직하며, 상기 도어(114)는 상기 본체(110)의 정면부를 개폐하며, 투영창이 마련되는 것이 바람직하고, 상기 도어가 닫힌 상태에서 내부 엑스선이 외부로 누설되지 않도록 차단하도록 구성되는 것이 바람직하다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치는 엑스선 발생부(120)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 엑스선 발생부(120)는 본체(110)의 내부공간부(112)에서 상부측에 위치되게 설치되고, 엑스선을 발생하여 하부로 조사하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 엑스선 발생부(120)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 발생원과, 상기 엑스선 발생원에서 조사되는 엑스선의 조사 영역을 조절하여 검사자의 손목부위로 조사하는 콜리메이터(collimator)를 포함할 수 있다.
상기 엑스선 발생원은 일례로, 엑스선 관을 포함한다. 상기 엑스선 관은 양극과 음극으로 된 2극 진공관으로 이루어질 수 있고, 상기 엑스선 관의 내부를 약 10mmHg 정도의 고진공 상태로 만들고 음극의 필라멘트를 고온으로 가열하여 열전자를 발생시킨다.
필라멘트로는 텅스텐 필라멘트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 10V의 전압과 3~5A 정도의 전류를 필라멘트에 연결된 전기도선에 가하여 필라멘트를 가열할 수 있다. 그리고 음극과 양극 사이에 예를 들어, 10~100kvp 정도의 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질에 충돌하면서 엑스선을 발생시킨다. 이렇게 발생된 엑스선은 윈도우를 통해 외부로 조사된다. 이때, 타겟 물질에 충돌하는 전자의 에너지 중 대부분은 열로 소비되고, 남은 나머지 에너지가 엑스선으로 변환된다.
양극은 주로 구리로 구성되고, 음극과 마주보는 쪽에 타겟 물질이 배치되며, 타겟 물질로는 Cr, Fe, Co, Ni, W, Mo 등의 고저항 재료들이 사용될 수 있다. 타겟 물질은 회전자계에 의해 회전할 수 있으며, 타겟 물질이 회전하게 되면 전자 충격 면적이 증대되고 고정된 경우에 비해 열 축적율이 단위 면적당 10배 이상 증대될 수 있다.
참고로, 상기 엑스선 관의 음극과 양극 사이에 가해지는 관전압은 고전압 발생부에서 인가되고, 그 크기는 파고치 kvp로 표시할 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가하여 결국 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(예컨대, 광자의 에너지)가 증가된다. 그리고, 엑스선 관에 흐르는 관전류는 평균치 mA로 표시할 수 있다. 관전류가 증가하면 필라멘트에서 방출되는 열전자의 수가 증가하여 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 선량(예컨대, 엑스선 광자의 수)이 증가된다. 따라서, 관전압에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 엑스선 노출 시간에 의해 엑스선의 세기 또는 선량이 제어될 수 있다.
한편, 고전압 발생부는 엑스선 발생원에 구비될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 엑스선 발생부(120) 내에 엑스선 발생원과 독립적으로 마련될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 엑스선 발생부(120)는 적어도 하나의 카메라부와 조명부를 더 포함하여 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 촬영하는 것이 바람직하다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치는 영상 획득부(130)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 영상 획득부(130)는 엑스선 발생부(120)에 대향하도록 상기 본체(110)의 내부공간부(112)에서 하부측에 위치되게 설치되고, 상기 엑스선 발생부(120)로부터 조사되는 엑스선에 의해 검사자의 손목부위 성장판을 촬영한 영상을 획득하는 것이 바람직하다.
이러한 영상 획득부(130)는 디지털 검출 센서로서, 엑스선 발생부(120)로부터 조사되어 검사자의 손목부위을 투과한 엑스선을 검출하여 영상을 획득한다. 이러한 영상 획득부(130)는 일례로 TFT FPD(Flat Pannel Detector)나 CMOS FPD를 사용할 수 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치는 제어부(140)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어부(140)는 엑스선 발생부(120)와 영상 획득부(130)를 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제어부(140)는 엑스선 발생부(120)를 포함하여 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치의 전반적인 동작을 제어하는 것이 바람직하고, 영상 획득부(130)에서 획득된 영상(엑스선 데이터)를 사용자 단말, 예를 들면, 노트북이나 PC(Personal Computer)로 전송하는 통신부(180)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부(140)는 엑스선 발생부(120)를 통한 엑스선 조사의 개시/종료, 촬영 조건(예컨대, 관전류, 관전압, 콜리메이터의 위치 및 크기 등)의 설정 등의 동작이 수행될 수 있다. 또한, 엑스선 발생부(120)에서 촬영된 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상(이미지)을 통신부(180)를 통해 외부 장치, 즉 사용자 단말로 송수신할 수 있다.
한편, 상기 제어부(140)는 사용자에 의해 설정된 촬영 조건에 따라 엑스선 발생부(120)와 영상 획득부(130)의 위치, 촬영 타이밍 및 촬영 조건 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(140)는 터치 패널(142)을 통해 입력되는 명령에 따라 엑스선 발생부 및 영상 획득부를 제어하여 엑스선의 조사 타이밍, 엑스선의 세기 및 엑스선의 조사 영역 등을 제어할 수 있다. 또한, 소정의 촬영 조건에 따라 영상 획득부의 위치를 조절하고, 영상 획득부의 동작 타이밍을 제어할 수도 있다.
또한, 상기 제어부(140)는 영상 획득부(130)로부터 수신되는 영상(이미지) 데이터를 이용하여 검사자의 손목부이 성장판에 대한 영상(이미지)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(140)는 영상 획득부(130)로부터 이미지 데이터를 수신하여 노이즈를 제거한 후 다이나믹 레인지(dynamic range) 및 인터리빙(interleaving)을 조절하여 피대상체의 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 상기 제어부(140)는 영상 획득부(130)를 비교적 소형으로 사용하는 경우 엑스선 발생부(120)로 하여금 피검사체 촬영 부위가 중복되도록 엑스선을 조사하여 촬영 부위를 따라 복수 개의 이미지들을 획득하고, 획득된 복수 개의 이미지들의 중복되는 영역을 기준으로 복수 개의 이미지들을 합성하여 하나의 이미지로 생성할 수 있다.
그리고, 영상 획득부(130)를 통하여 획득된 엑스선 데이터(영상)에는 검사자의 손목부위를 통과한 엑스선량 등이 포함될 수 있고, 이러한 엑스선량 등은 엑스선 검출 데이터로서 통신부(180)를 통하여 외부 장치로 전송될 수 있다. 또한, 제어부(140)에 의하여 설정된 촬영 조건 등의 데이터는 제어부(140)로부터 통신부(180)로 전송될 수도 있다.
본 발명에 따른 통신부(180)는 유선 또는 무선으로 통신망과 연결되어 외부 장치들, 예를 들면, 관리 서버나 사용자 단말기 등과 유무선 통신할 수 있다. 이때, 통신부(180)를 통해 외부 장치들로 송신되는 데이터는 피검사체의 이미지나 결함 이미지를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 사용자 단말기는 통신 모듈이 설치된 단말기, 예를 들어, 노트북, PC, PDA, 랩탑 또는 휴대폰(스마트폰) 중 어느 하나일 수 있다.
이러한 통신부(180)는 외부 장치들과 통신하기 위해 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 근거리 통신 모듈은 소정 거리 이내의 위치하는 장치와 근거리 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미한다. 예를 들어, 근거리 통신 모듈로는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE(Bluetooth Low Energy), NFC(Near Fie1214 Communication) 등을 포함할 수 있다.
터치 패널(142)은 사용자와 제어부(140) 간의 인터페이스를 제공한다. 사용자가 터치 패널(142)을 통해 표시되는 화면을 터치하는 방식으로 제어부(140)를 제어할 수 있다. 물론, 터치 패널(142)에는 영상 획득부(130)에서 획득된 이미지를 표시할 수도 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치는 판독부(150)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 판독부(150)는 영상 획득부(130)에서 획득한 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 이용하여 뼈의 연령을 가늠하는 인공지능 프로그램으로 검사자의 향후 성장여부를 판독할 수 있게 하는 것이 바람직하며, 이러한 판독부(150)는 여러 방법들이 이미 알려져 있는 통상의 기술을 이용하는 것이 바람직하다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치는 개구부(160)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 개구부(160)는 엑스선 발생부(120)와 영상 획득부(130)의 사이에 검사자의 손목부위를 위치시킬 수 있도록 상기 본체(110)의 정면부에 개구되게 형성되어 검사자가 손목부위를 상기 본체(110)의 내부공간부(112)에 넣을 수 있게 하는 것이 바람직하다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치는 차폐부(170)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 차폐부(170)는 개구부(160)를 통해 상기 본체(110)의 내부공간부(112)에 넣는 검사자의 손을 감싸도록 설치되어 엑스선 발생부(120)로부터 손목부위로 조사되는 엑스선이 외부로 누설되지 않도록 차단하는 것이 바람직하다.
이러한 차폐부(170)는 토시 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치는 전원을 공급하는 전원부(미도시)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 전원부는 엑스선 발생부(120), 영상 획득부(130), 제어부(140) 및 통신부(180) 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급할 수 있다. 이때, 상기 전원부는 외부 전원이거나, 내장된 적어도 하나의 충전식 배터리일 수 있다.
또한, 본 발명은 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치에 이상이 발생할 때 경고하는 경고등(192) 및 구동을 중지시키는 비상 중지 스위치(194)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 경고등(192)은 경광등일 수 있고, 엑스선 발생부(120)나 영상 획득부(130)의 이상 동작이나 엑스선 누설시 이를 경고한다. 이때, 이상 동작이나 엑스선 누설 등은 별도의 센서를 통해 감지할 수 있고, 경고등(192)은 제어부(140)를 통해 제어할 수 있다. 물론, 경고등(192)은 스피커를 구비하여 경고음(싸이렌)을 발생할 수도 있다.
상기 비상 중지 스위치(194)는 검사장치의 이상 발생으로 인해 경고등(192)이 동작되는 경우 사용자가 중지시킬 수 있도록 제공한다. 물론, 본 발명은 비상 중지 스위치(194)의 조작 이외에도, 이상 발생시 자동으로 동작을 중지할 수도 있다.
제어부(140), 통신부(180), 터치 패널(142)은 본체(110)의 내부에 내장될 수 있고, 경고등(192) 및 비상 중지 스위치(194)는 본체(110)의 외측 상부에 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 본체(110)의 정면에 구비되는 개구부(160)를 통해 소아나 청소년의 손목부위를 본체(110)의 내부공간부(112)로 넣어 위치시킨 후 엑스선 발생부(120)를 이용하여 엑스선을 조사한다. 상기 소아나 청소년의 손목부위를 통과한 엑스선은 영상 획득부(130)에 의해 검출되고, 검출된 엑스선에 대한 정보가 포함된 촬영 데이터를 통신부(180)를 매개로 외부 장치로 전송한다. 이때, 상기 촬영 데이터에는 손목부위 성장판에 대한 이미지를 포함한다. 이후, 촬영된 영상을 인공지능 프로그램을 이용하여 향후 성장여부를 판독하며, 그 결과에 따라 처방을 내려서 소아 혹은 청소년들의 키 성장에 도움을 줄 수 있다.
또한, 본 발명은 완벽한 차폐를 바탕으로 병,의원 관계자 및 소아, 청소년들이 방사선 피폭에 대한 두려움 없이 안심하고 사용할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 병,의원에서 책상위에 두고 사용할 수 있는 콤팩트한 구조이다.
이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.
110 - 본체 112 - 내부공간부
120 - 엑스선 발생부 130 - 영상 획득부
140 - 제어부 150 - 판독부
160 - 개구부 170 - 차폐부
120 - 엑스선 발생부 130 - 영상 획득부
140 - 제어부 150 - 판독부
160 - 개구부 170 - 차폐부
Claims (5)
- 검사자의 손목부위를 엑스레이(X-Ray)로 촬영할 수 있는 내부공간부(112)를 갖는 캐비닛 구조로 측면에는 투영창이 마련되고, 좌측 및 우측에는 사용자가 손으로 이송하기 위한 이동 손잡이(116)가 형성되는 본체(110);
상기 본체(110)의 정면부에 설치되어 상기 본체(110)의 정면부를 개폐하며, 투영창이 마련된 도어(114);
적어도 하나의 카메라부와 조명부를 포함하여 상기 본체(110)의 내부공간부(112)에서 상부측에 위치되게 설치되고, 엑스선을 발생하여 하부로 조사하여 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 촬영하는 엑스선 발생부(120);
상기 엑스선 발생부(120)에 대향하도록 상기 본체(110)의 내부공간부(112)에서 하부측에 위치되게 설치되고, 상기 엑스선 발생부(120)로부터 조사되는 엑스선에 의해 검사자의 손목부위 성장판을 촬영한 영상을 획득하는 영상 획득부(130);
사용자에 의해 설정된 촬영 조건에 따라 상기 엑스선 발생부(120)와 상기 영상 획득부(130)의 위치, 촬영 타이밍 및 촬영 조건을 제어하는 제어부(140);
상기 영상 획득부(130)에서 획득한 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 이용하여 뼈의 연령을 가늠하는 인공지능 프로그램으로 검사자의 향후 성장여부를 판독할 수 있는 판독부(150);
상기 엑스선 발생부(120)와 영상 획득부(130)의 사이에 검사자의 손목부위를 위치시킬 수 있도록 상기 본체(110)의 정면부에 개구되게 형성되어 검사자가 손목부위를 상기 본체(110)의 내부공간부(112)에 넣을 수 있는 개구부(160);
토시 형태로 상기 개구부(160)를 통해 상기 본체(110)의 내부공간부(112)에 넣는 검사자의 손을 감싸도록 설치되어 엑스선 발생부(120)로부터 손목부위로 조사되는 엑스선이 외부로 누설되지 않도록 차단하는 차폐부(170);
상기 영상 획득부(130)를 통해 획득한 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 외부 장치로 송신하는 통신부(180);
상기 엑스선 발생부(120)와 상기 영상 획득부(130)의 이상 발생시 경고하는 경고등(192);
상기 엑스선 발생부(120)와 상기 영상 획득부(130)의 이상 발생시 상기 엑스선 발생부(120) 또는 상기 영상 획득부(130) 중 적어도 어느 하나의 구동을 정지시키는 비상 중지 스위치(194); 및
상기 제어부(140)를 제어할 수 있도록 사용자와의 인터페이스를 제공하며, 영상 획득부(130)에서 획득된 이미지를 표시하는 터치 패널(142);을 포함하고,
상기 경고등(192) 및 상기 비상 중지 스위치(194)는 상기 본체(110)의 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부(140)는:
상기 엑스선 발생부(120)를 통한 엑스선 조사의 개시, 엑스선 조사의 종료 및 촬영 조건의 설정을 위한 동작을 수행하고, 상기 엑스선 발생부(120)에서 촬영된 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 통신부(180)를 통해 사용자 단말로 송수신하며,
사용자에 의해 설정된 촬영 조건에 따라 상기 엑스선 발생부(120)와 영상 획득부(130)의 위치, 촬영 타이밍 및 촬영 조건을 제어하고,
상기 영상 획득부(130)로부터 확득되는 영상 데이터를 수신하여 노이즈를 제거한 후 다이나믹 레인지(dynamic range) 및 인터리빙(interleaving)을 조절하여 검사자의 손목부위 성장판에 대한 영상을 생성하며,
상기 엑스선 발생부(120)로 하여금 검사자의 손목부위 성장판에 대한 촬영 부위가 중복되도록 엑스선을 조사하여 촬영 부위를 따라 복수 개의 영상들을 획득하고, 획득된 복수 개의 영상들의 중복되는 영역을 기준으로 복수 개의 영상들을 합성하여 하나의 영상으로 생성하는 것을 특징으로 하는 엑스선을 이용한 골밀도 및 성장판 검사장치.
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