KR20040047619A - 엑스선 촬영장치 - Google Patents

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KR20040047619A
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Abstract

전자카세트는 방사선을 전기신호로 변환하는 센서를 구비한다. 이 전자카세트의 측면에는 특정 길이의 케이블이 접속된다. 무선통신부 또는 외부전원과 접속 가능한 커넥터는, 상기 케이블의 끝에 설치되어 있다.

Description

엑스선 촬영장치{X-RAY IMAGING APPARATUS}
본 발명은, 의료진단용의 X선 촬영장치, 특히 X선의 수광매체로서 2차원으로 복수의 광전변환소자가 동일면 상에 배열된 에어리어 센서를 갖는 가반형(portable type) 촬영장치에 관한 것이다.
피사체에 방사선을 조사하여, 피사체를 투과한 방사선의 강도분포를 검출하고, 피사체의 방사선 화상을 얻는 방법은, 공업용 비파괴검사 분야와 의료진단 분야에 널리 일반적으로 이용되고 있다. 특히, 피사체의 방사선 화상을 얻기 위한 일반적 방법은, 방사선을 받을 때 형광을 발하는 소위 형광판(또는 증감지)과 은염 필름을 조합하여, X선을 피사체에 조사하고, 투과한 방사선을 형광판에 의해서 가시광으로 변환하여, 은염 필름 상에 잠상(latent image)을 형성한 후, 이 은염 필름을 화학처리하여, 가시상을 얻는 방법이다. 이 방법으로 얻어진 방사선 화상은 아날로그 사진으로, 진단, 검사 또는 다른 목적으로 사용된다.
한편, 최근에는 화상수신수단으로서, 미소한 광전변환소자 또는 스위칭소자로 이루어진 화소를 격자형으로 배열한 2차원 어레이 센서를 사용하여, 디지털화상을 취득하는 기술이 개발되고 있다. 이러한 촬영장치는, 취득한 화상 데이터를 즉시 표시하는 것이 가능하여, 직접형 X선 디지털 촬영장치라 부른다. X선 디지털 촬영장치의 아날로그 사진기술에 대한 이점은, 필름이 필요없음, 화상처리에 의해 실현된 화상정보의 확대 및 데이터베이스 구성 능력 등이 있다.
X선 디지털 촬영장치로부터 얻어진 디지털 화상 데이터는, 유선 혹은 무선 데이터전송에 의해 시스템 제어부 혹은 스토리지 서버 등에 전송된다.
그런데, 의료용 정지 화상을 형성하는 X선 촬영장치는, 피사체가 되는 환자의 촬영수법에 따라, 거치형(stationary type) 장치와 가반형 장치로 분별된다. 거치형 장치의 일례는, 테이블, 필름 또는 광전변환장치를 내포하는 촬영부로 구성되고, 환자 위쪽으로부터 X선을 조사하여 환자의 복부화상을 취득한다. 가반형 장치는, 필름을 내포한 카세트라 불리는 경량외관을 사용한다. 가반형 장치는, 환자의 상태가 너무 나뻐서, 병동의 침대로부터 거치형 장치의 어떤 X선 촬영실의 테이블로 이동할 수 없는 경우나, 촬영수법이 특수하고, 거치형 장치로 촬영할 수 없는 경우에 사용된다. 전자의 경우는, 조작자가 환자가 입원하고 있는 병동까지 카세트와 가반형의 X선 촬영장치를 운반하여, 병동에서 촬영을 행한다.
가반형 장치는, 가반성이나 조작성을 고려하면, 가능한 소형화 및 경량화된 것이 바람직하다. 그러나, X선 디지털 촬영장치를 가반형 장치(이하, 전자카세트라 칭함)로 구성한 경우는, 그 구성요소가 대부분, 환자의 X선 투과상을 디지털화상 데이터로서 출력하기 위해서는, X선 화상을 수광하는 2차원 어레이 센서, X선 발생장치로부터 발신된 제어신호에 따라 센서를 구동하는 드라이브회로, 드라이브회로에 의해 센서 내 매트릭스를 선택하여 각 매트릭스의 데이터를 증폭하는 증폭기, 증폭기로부터의 출력을 디지털 데이터로 변환하는 A/D변환회로, A/D변환회로와 드라이브회로에서 순차로 디지털화된 화상 데이터를 직렬화(serialize)하는 회로를 구비한다. 그 때문에, 필름 카세트에 비해 전자카세트는 소형화와 경량화가 곤란하다. 또한 무선 데이터 전송을 채택하는 경우, 데이터를 일시 저장하는 메모리, 전자카세트로 전원공급하기 위한 배터리가 더 필요해진다. 이것에 의해, 전자카세트의 크기와 중량이 더욱 증가된다. 전자카세트에서의 촬영회수가 적은 경우에는, 메모리와 배터리를 소형으로 할 수 있으므로, 중량증가의 비율은 작다. 그러나, 촬영중에 메모리의 용량오버와 배터리가 다 될 위험을 피하기 위해, 무선 접속의 전송속도가 유선접속의 전송속도에 비해 느리기 때문에, 유선에서의 접속도 고려해야 한다. 한편, 촬영회수가 많은 경우에는, 유선(또는 케이블)접속에 특화하여, 전자카세트 내에 유선으로 데이터 전송하는 회로구성까지를 내포하여 소형화 및 경량화에 노력하여, 촬영시 및 데이터 전송시에만 유선 접속을 위한 케이블을 전자카세트에 접속하는 것이 바람직하다.
도 6은 케이블 접속 가능한 전자카세트의 사용 상태의 예를 나타낸다. 도 6의 환자 P는, 병동의 침대(48) 상에 드러누운 환자이다. 이 환자 P의 상태가 나뻐서 사람들은 환자를 거치형 X선 촬영장치가 설치된 X선 촬영실까지 이동할 수 없다. 그 때문에, (도시하지 않은) 조작자는, 전자카세트(49) 및 가반형 X선 발생장치(34)를 환자 P가 있는 병동까지 운반하여 촬영을 행한다. 전자카세트(49)는, 데이터전송 및 전원공급을 공급받는 케이블(5)과 커넥터(50)를 거쳐 탈착가능하다. 또한, 케이블(5)은, 전자카세트(49)의 시스템 제어부(27) 및 전원부(28)에 접속된다. 시스템 제어부(27)는, 전자카세트(49)로의 제어지령, 디지털화상 데이터의 수취, 가반형 X선 발생장치(34)와의 통신 등, 시스템 전체의 동작을 제어한다. 전원부(28)는, 상용전원의 AC 전압을 전자카세트(49)용 소정의 DC 전압으로 변압하여, 전자카세트(49)로 공급한다. 시스템 제어부(27) 및 전원부(28)는, 가반성 향상을 고려하여, 휠(wheel)(도시하지 않음) 장착의 동일 외관 내에 수용되어 있다. 케이블(5)은, 전자카세트(49)와 시스템 제어부(27)간의 신호선과, 전자카세트(49)와 전원부(28)간의 전원선을 포함한 복합케이블이다. 동일한 케이블 내에 전원계와 신호계 각각에 대한 2개의 전선을 구비하지만, 이 전선들은, 전원부(28)에 대향하는 케이블 단부와 전자카세트(49)에 대향하는 케이블 단부에서 신호선과 전원선으로 분리된다.
조작자는, 촬영순서의 우선 단계로서 케이블(5)과 접속하지 않은 전자카세트(49)를, 촬영수법의 일례로서 환자 P와 침대(48)의 사이의 도 7과 같은 위치에 삽입한다. 그 삽입은, 도 6과 같이 통상 환자측으로부터 행한다. 전자카세트(49)를 접속하지 않은 상태로 삽입하는 이유는, 촬영 에어리어에 케이블(5)이 들어가지 않도록 케이블에 주의하면서, 전자카세트의 위치를 결정하는 번거로운 동작을 제거하는데 있다. 환자를 촬영하고자 하는 범위에 전자카세트(49)를 배치한다. 전자카세트(49)가 배치된 후, 커넥터(50)에 케이블(5)을 접속한다. 다음에, 조작자는, 시스템 제어부(27)의 인터페이스(30)를 통해 촬영에 필요한 촬영조건(X선관 전압, 관전류, X선 조사시간 등) 및 촬영타이밍, 화상처리조건, 환자의 ID, 입력화상의 처리방법 등의 여러 가지 설정을 행한다. 인터페이스(30)에는, 터치패널, 마우스, 키보드 또는 풋(foot) 스위치 등이 있다. 그리고, 설정된 촬영조건에 근거하여, 시스템 제어부(27)는 가반형 X선 발생장치(34) 및 전자카세트(49)를 구동한다. 가반형 X선 발생장치(34)는, X선 관구(35)와 X선 조리개(37)를 구비한다. X선 관구(35)는, 시스템 제어부(27)에 의해 제어된 고압발생전원(36)에 의해 구동되어, X선 빔을 방사한다. X선 조리개(37)는 촬영영역의 변경에 따라, 불필요한 X선 조사를 행하지 않도록 X선 빔을 정형한다. X선 빔은, 침대(48) 위에 드러누운 환자 P로 향하게 된다. X선 빔은, 환자 P를 투과한 후에 전자카세트(49)에 조사된다. 전자카세트(49)는, 일본특허공개평 08-116043에 개시되어 있는 것과 유사한 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 X선의 수광매체로서 광검출기 어레이와, X선을 가시광으로 변환하는 신틸레이터(scintillator)를 포함한다. X선 빔으로 조사된 환자의 X선 화상은, 전자카세트(49) 내의 신틸레이터에 의해 가시광으로 변환되고, 변환된 가시광은 광검출기 어레이에서 광전변환된다. 그 후, 증폭처리 및 A/D 변환처리가 시행되어 직렬화된 디지털 화상 데이터로서, 전자카세트로부터 케이블(5)의 신호선을 통해 시스템 제어부(27)로 전송된다. 시스템 제어부(27)에서는, 모니터(31) 상에 표시되는 데이터를 바꾸거나, 그 외에 디지털화상 데이터의 보정 및 공간 필터링처리 등을 리얼타임으로 행하거나, 계조처리, DR 압축처리 등을 행한다. 처리된 화상은, 모니터(31)에 표시된다. 또한 리얼타임 화상처리와 동시에, 상기 처리된 디지털화상 데이터는, 기억장치(38)에 저장된다. 기억장치(38)는, 대용량, 고속이고 또한 고신뢰성을 만족하는 데이터 저장장치가 바람직하다. 예를 들면, RAID 등의 하드디스크 어레이가 바람직하다. 그 데이터를 저장한 후에는, 케이블(5)을 커넥터(50)로부터 분리하여, 전자카세트(49)를 환자 P와 침대 사이에서 인출한다. 그리고 촬영작업을 종료한다.
시스템 제어부(27)는, (도시하지 않은) LAN 보드를 구비하고, LAN 보드를 통해 LAN에 시스템 제어부(27)를 접속하는 것이 가능하다. LAN에는, 화상 데이터를 파일링하는 파일서버, 화상을 필름에 출력하는 이미지 프린터, 복잡한 화상처리와 진단 등을 용이하게 하는 화상처리용 단말이 접속된다. 시스템 제어부(27)는, 소정의 프로토콜(예를 들면, DICOM)에 따라, 디지털화상 데이터를 출력한다. 조작자는, 환자 P의 촬영종료 후에, LAN 접속이 가능한 포트인 곳에 본 시스템을 이동하여 출력작업을 행한다. 환자 P가 있는 병동 내에 포트를 설치하여, 촬영 종료 직후 출력작업을 하여도 된다.
(참고문헌 : 일본특개 2002-82172호 공보)
그렇지만, 상기한 바와 같은 전자카세트에서의 구성에서는, 이하와 같은 문제가 있다.
도 8은 전자카세트 49와 동일한 구성을 이루는 전자카세트 51에 설치된 커넥터가, 환자 P와 침대(48)의 사이에 있는 경우를 나타낸다. 이러한 상황은, 전자카세트(51)의 외형이 환자 P에 비해 상대적으로 작은 경우에 일어날 수 있다. 예를 들면 환자 P의 체격폭이 표준폭에 비교하여 넓은 경우나, 전자카세트의 외형이 필름카세트의 12×10인치 사이즈나 10×8인치 사이즈에 해당하는 경우이다. 조작자가 전자카세트를 배치할 때 케이블(5)은 아직 접속되어 있지 않다. 이때 조작자는, 환자 P의 몸을 일으켜 케이블(5)을 접속하거나 혹은 전자카세트(51)를 한번 뽑아 내어, 케이블(5)을 접속할 수 있는 위치까지 전자카세트를 이동하고 나서 접속해야 한다. 어떻든, 환자 P에 대하여 위치를 바꾸는 것이 필요하다. 더욱이, 전자카세트의 위치가 어긋나 버려, 촬영 영역으로부터 촬영하려고 하는 부위가 벗어날 수 있는 위험성이 있다. 그 경우에, 다시 촬영을 해야한다. 또한, 가반형의 카세트는, 이러한 촬영수법에 한정되지 않고, 여러 가지 위치에서 움직일 수 없는 환자에 대해서도 사용되기 때문에, 조작자는 전자카세트의 커넥터의 위치를 항상 주의하면서 촬영해야 한다. 이것은 조작자에게 번거롭다.
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해소하고, 케이블 접속성을 향상시킬 수 있는 X선 촬영장치를 제공하는데 있다.
도 1은 X선 촬영장치의 구성도,
도 2는 직사각형 전자카세트와 케이블의 구성도,
도 3은 전자카세트와 케이블의 구성도,
도 4는 전자카세트의 내부 구성도,
도 5는 전자카세트와 무선통신부의 접속을 나타낸 도면,
도 6은 종래의 전자카세트의 구성도,
도 7은 종래의 전자카세트의 구성도,
도 8은 종래의 전자카세트의 구성도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1, 6, 10, 14, 39 : 전자카세트2, 5, 7, 11, 20 : 케이블
3, 8, 12, 21, 29, 43 : 커넥터19 : 접속제어부
22 : 표시기27 : 시스템 제어부
28 : 전원부30 : 인터페이스
40 : 화상메모리41 : 배터리
42 : 무선통신모듈44 : 제어부
45 : 무선 통신 터미널48 : 침대
본 발명의 일 국면에 따른 X선 촬영장치는,
방사선을 전기신호로 변환하는 센서와,
상기 센서를 수용하는 전자카세트와,
상기 전자카세트의 측면에 접속된 제 1 케이블과,
상기 제 1 케이블의 단부에 설치된 제 1 커넥터를 구비한다.
본 발명의 다른 국면에 따른 X선 촬영장치는,
방사선을 전기신호로 변환하는 센서와,
상기 센서를 수용하는 전자카세트와,
상기 전자카세트의 측면에 접속된 제 1 케이블과,
상기 제 1 케이블의 단부에 설치된 제 1 커넥터와,
상기 제 1 커넥터에 접속되는 제 2 커넥터와,
상기 제 2 커넥터에 접속된 제 2 케이블과,
상기 제 2 케이블에 접속되어 전기신호를 전자카세트에 송신 및 그 카세트로부터 수신, 및/또는 상기 제 1 및 제 2 케이블을 거쳐 그 카세트에 전원 공급을 행하는 외부장치를 구비한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은, 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조부호가 동일 또는 유사한 부분을 나타내는 첨부도면들을 참조한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
[발명의 실시예]
본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
청구항에 기재된 것과 같은 본 발명은, 도면에 나타낸 실시예들에 의거하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 제 1 실시예의 구성도이다. 이때, 먼저 설명한 도면과 동일부분에는 동일부호를 붙인다.
본 실시예에서 도 6에 도시된 전자카세트 49와 다른 점은, 전자카세트 1의 케이스에 케이블(2)이 접속되고, 케이블(2)의 단부에 커넥터(3)가 설치되어 있는 점이다. 도 1b에서, L1은 케이블(2)을 접속하는 전자카세트(1)의 측면으로부터 커넥터(3) 단부까지의 거리를 나타내고, X1은 전자카세트(1)의 촬영영역(4)의 중심 C로부터 전술한 전자카세트(1)의 측면까지의 거리를 나타내고 있다. 전자카세트(1)에서는 케이블(2)의 접속포트가 전술한 측면에 설치되어 있다. 또한, 도 1a에서, Wp는 일본공업규격(JIS)의 Z8500(인체 치수측정)으로 정의된 어깨폭 또는 최대몸폭을 나타내고, O는 인체의 몸축 중심선을 나타내고 있다.
도 1a인 경우, 전자카세트(1)의 촬영영역(4)의 중심 C가 몸축 중심선 O에 배치되어 있고, 또한 커넥터(3)에 케이블(5)이 접속되어 있다. 이 상태에서, 전자카세트(1)는 환자 P와 침대(48)의 사이에 있기 때문에, 조작자가 전자카세트(1)를 시각적으로 확인하는 것은 어렵다. 그러나, 전자카세트(1)는, 케이블(2)을 통해 커넥터(3)가 전자카세트(1) 본체로부터 이격된 접속측 A에 있기 때문에, 커넥터(3)가 환자 P의 몸체 영역 바깥으로 돌출되어 있으면 조작자는 케이블(5)과 접속할 수 있다. 케이블(5)은, 도 6과 관련지어 설명한 바와 같이, 접속 후에 전자카세트(1)로의 전원공급과 신호전송을 하는데 사용된다.
또한, 여기서 거리 L1을 L1≥Wp/2-X1의 식을 만족하는 범위로 설정하면, 커넥터(3)는 적어도 접속측 A에 대향하는 환자 P의 몸체의 측면 부근이나, 환자 P의 몸체의 영역 바깥으로 돌출된 위치에 있으므로, 조작자는 용이하게 커넥터(3)와 도 1a에 도시된 케이블(5)을 접속할 수 있다. 일례로서, 전자카세트의 크기가 일본공업규격(JIS)의 Z4905로 규정된 형명 JL10×12인 크기라 가정하고, Wp를 일본인 성인남성의 어깨폭의, 대략 평균값인 45cm이라고 가정한다. 케이블 접속측은 전자카세트(1)의 긴 변이다. 상술한 긴 변이 접속측으로서 사용되는 경우에, X1은281.5/2mm가 된다. 그러므로, L1이 84.25mm 이상이면, 케이블 접속동작이 용이하게 행해진다. 상술한 식에서 Wp를 최대몸폭으로 설정하면, 케이블이 몸체의 영역으로부터 더욱 돌출될 것이다. 이로 인해 접속동작이 보다 용이해진다.
거리 L1은 주로 X1과 상관관계에 있기 때문에, 전자카세트의 크기가 늘면 L1은 상대적으로 짧게 된다. 또한, 도 1a에서는 촬영영역(4)의 중심 C가 몸축 중심선 O 상에 있지만, 촬영영역(4)의 중심 C가 몸축 중심선 O보다 (도 1a의 면에서) 위쪽에 있는 위치에 전자카세트(1)가 배치된 경우는, 조작자는 접속측 B로 커넥터(3)가 돌출하도록 전자카세트(1)의 접속측의 측면을 배치 전에 방향전환해 두면 상술한 것과 마찬가지로 케이블을 접속할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예의 구성도이다. 도 2에서, 상술한 도면과 동일부분에는 동일부호를 붙인다.
본 실시예에서 도 1a 및 도 1b의 전자카세트 1과 다른 점은, 전자카세트 6이 대략 직사각형의 형태를 이루고 있고, 그것의 긴 변측에 케이블(7)의 접속포트가 설치되고, 케이블(7)의 단부에 커넥터(8)가 설치되어 있는 점이다. 촬영영역(9)도 대략 직사각형의 형태를 이룬다. 도 2에서는 환자 P의 몸축 중심선 O에 대하여 전자카세트(6)의 긴 변이 수직하도록 배치되어 있다. 따라서, 케이블(7)의 접속포트는, 환자 P의 몸체 밑에 있어 시각적으로 확인하는 것은 어렵다. 그러나, L2를 케이블(7)을 접속하는 전자카세트(6)의 측면으로부터 커넥터(8) 단부까지의 거리로 지정하고, X2를 전자카세트(6)의 촬영영역(9)의 중심 C로부터 전술한 전자카세트(6)의 측면까지의 거리로 지정하여, L2≥Wp/2-X2의 식을 만족하는 거리L2이면, 커넥터(8)는 적어도 접속측 A의 환자 P의 몸체측면 부근이나 몸체 바깥으로 돌출된 위치에 있어, 조작자는 용이하게 커넥터(8)와 도 1a에 도시된 케이블(5)을 접속할 수 있다.
이와 같이, L1, L2를 케이블의 길이로 나타내지 않고 전자카세트 측면으로부터 커넥터까지의 거리로 나타내기 때문에, 케이블의 접속포트의 위치에 의존하지 않는다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예의 구성도이다. 도 3에서, 상술한 도면과 동일부분에는 동일부호를 붙인다.
본 실시예에서 도 6에 도시된 전자카세트 49와 다른 점은, 전자카세트 10의 케이스에 케이블(11)이 접속되고, 케이블(11)의 단부에 커넥터(12)가 설치된 점이다. 도 3에서, L3은 접속측 A에 대향하는 전자카세트(10)의 측면으로부터 커넥터(12) 단부까지의 거리를 나타내고, X3은 전자카세트(10)의 촬영영역(13)의 중심 C로부터 전술한 전자카세트(10)의 측면까지의 거리를 나타낸다. 전자카세트(10)는, 케이블(11)의 접속포트가 전술한 측면에 설치되어 있다. 또한, Wt는 침대(48)의 폭을 나타낸다. 구체적으로, 폭 Wt는 환자 P의 몸축에 수직한 방향으로의 침대(48)의 폭을 나타낸다.
도 3에 도시된 경우에, 전자카세트는 환자 P와 침대(48)의 사이에 있기 때문에, 조작자가 전자카세트(10)를 시각적으로 확인하는 것은 어렵다.
거리 L3을 L3≥Wt/2-X3의 식을 만족하는 범위로 설정하면, 가령 전자카세트(10)의 촬영영역(13)의 중심 C가 침대(48)의 폭에 대해 중심선 상에 배치되어도, 즉 전자카세트(10)가 침대(48)의 양측면으로부터 가장 먼 위치에 배치되어도, 커넥터(12)는 적어도 접속측 A에 대향하는 환자 P의 몸체의 측면 부근의 위치에 있거나, 커넥터(12)가 환자 P의 몸체의 영역 바깥으로 돌출된 위치에 있다. 따라서, 조작자는 용이하게 커넥터(12)와 도 1a의 케이블(5)을 접속할 수 있다. 케이블(5)은, 도 6에서 설명한 바와 같이, 접속 후에 전자카세트(10)로의 전원공급과 신호전송을 행한다. 일례로서, 전자카세트의 크기가 일본공업규격(JIS)의 Z4905로 규정된 JL10×12의 크기라 가정하고, Wt를 90cm라고 가정한다. 케이블 접속측은 전자카세트(1)의 긴 변이다. 상술한 긴 변이 접속측으로서 사용되는 경우에, X3은 281.5/2mm가 된다. 그러므로, L3은 309.25mm 이상이면 케이블 접속동작이 용이해진다.
중심 C가 침대(48)의 중심선으로부터 접속측 B로 향하는 위치에 전자카세트(10)가 배치된 경우에는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예의 경우와 마찬가지로 조작자는, 접속측 B로 커넥터(12)가 돌출하도록 전자카세트(10)의 접속측면을 전자카세트(10) 배치 전에, 방향 전환해두어도 된다. 또한, 본 실시예에서는 침대의 폭을 참조하여 식을 만들지만, 직접 X선 촬영실에서 사용된 촬영테이블의 상부판의 폭을 참조하여 만들어도 된다.
더욱이, 도 3에 도시된 구성에서는 전자카세트(10)의 접속측면에 케이블(11)의 접속포트가 설치된다. 하지만, L3을 케이블 길이로 나타내지 않고 전자카세트 측면으로부터 커넥터까지의 거리로 나타내고 있기 때문에, 케이블의 접속포트 위치에 의존하지 않는다.
도 4는 제 4 실시예의 구성을 나타낸 전자카세트(14) 내의 구성도이다. 도 4에서, 상술한 도면과 동일부분에는 동일부호를 붙인다.
전자카세트(14)는, 주된 구성요소로서 신틸레이터(15), 광검출기 어레이(16), X선 노광량 모니터(17), 전기기판(18), 접속제어부(19), 케이블(20), 커넥터(21), 표시기(22)로 구성된다. 더욱이 전기기판(18) 상에는, 드라이브회로(23), 증폭기(24), A/D변환회로(25), 직렬화회로(26)가 실장된다. 각 구성요소간의 신호전송과 전원전송을 행하는 케이블이 배선되어 있다. 한편, 시스템 제어부(27) 및 전원부(28)와 전자카세트(14)를 연결하는 케이블(5)은, 커넥터(21)와 접속하는 커넥터(29)가 설치되어 있다.
다음에, 서로 다른 접속상태하에서의 전자카세트(14)와 시스템 제어부의 동작을 설명한다.
우선, 전자카세트(14)측의 커넥터(21)와, 시스템 제어부(27) 및 전원부(28)측의 커넥터(29)가 접속되어 있지 않은 경우는, 전자카세트(14)내의 구성요소는 전원이 전자카세트(14)에 공급되지 않기 때문에 동작하지 않는다. 또한, 커넥터(20)에 설치된 표시기(22)로도 전원공급되지 않아 점등하지 않는다. 또한, 시스템 제어부(27)에서는, 접속제어부(19)와 통신이 끊어져 있기 때문에 비접속된 것을 검출하고, 인터페이스(30)로부터의 입력정보와 화상 데이터를 표시하는 모니터(31)에 지령을 내어, 모니터(31)가 비접속상태를 나타내는 내용을 표시하게 한다.
다음에, 조작자가 전자카세트(14)를 배치한 후 전자카세트(14)측의 커넥터(21)와, 시스템 제어부(27) 및 전원부(28)측의 커넥터(29)를 접속하면, 케이블(20) 및 전원케이블(32)을 통해 전원부(28)로부터 접속제어부(19)까지 전원이 공급된다. 접속제어부(19)는, 전원을 받아 접속을 인식한다. 또한, 커넥터(5, 20)가 접속되면, 표시기(22)로도 전원이 공급된다. 이때, 접속제어부(19)는, 시스템 제어부(27)로부터 촬영의 지령신호를 수신할 때까지는, 표시기에 전자카세트(14)가 촬영동작 중이 아니고 탈착가능한 것을 표시하는 파랑 또는 파랑계 색을 점등시킨다. 이 상태에서, 전원부(28)로부터는 접속제어부(19), 표시기(22)의 각 구성요소의 동작에 필요한 전원밖에 공급하지 않는다. 즉, 전원케이블(32)을 통해 센서의 각 구성요소로는 아직 전원이 공급되어 있지 않다. 또한, 접속제어부(19)는, 전자카세트(14)가 접속된 것을 신호케이블(33)을 통해 시스템 제어부(27)에 알린다. 이 정보에 의거하여, 시스템 제어부(27)에서는, 모니터(31)에 지령을 내어, 모니터(31)가 전자카세트(14)가 탈착가능한 상태를 나타내는 내용을 표시하게 한다.
다음에, 조작자는, 촬영동작을 위해, 인터페이스(30)로부터 입력하여 시스템 제어부(27)로 촬영개시지령을 낸다. 시스템 제어부(27)는, 지령을 수신하면 접속제어부(19)로 개시지령을 전송한다. 접속제어부(19)는, 개시지령을 수신하여 표시기(22)로 지령을 전송하고, 표시기(22)에 탈착불가인 것을 표시하는 빨강 또는 빨강계 색을 점등시킨다.
동시에, 시스템 제어부(27)는, 모니터(31)에 지령을 내어, 모니터(31)에게 탈착불가인 내용을 표시하게 한다.
상기 동작의 종료 후, 시스템 제어부(27)는 전원부(28)로 지령하여, 전원케이블(32)을 통해 전원부(28)로부터 센서의 각 구성요소의 구동에 필요한 전원이 공급된다. 동시에, 시스템 제어부(27)는 촬영지령신호를 신호케이블(33)을 통해 전기기판(18)으로 전송한다. 또한, 시스템 제어부(27)는 가반형 X선 발생장치(34)의 X선 관구(35)를 고압발생전원(36)에 의해 구동하고, 더욱이 X선 조리개(37)를 구동하여 조사필드를 설정하여 X선 빔을 방사한다. 전기기판(18) 상의 드라이브회로(23)는, X선 노광량 모니터(17)의 X선 노광종료신호 혹은 고압발생전원(36)으로부터의 고압인가전원 혹은 X선 관구 전류의 신호를 검출하여, TFT 스위치를 구동하여 전하를 판독하게 된다. 신틸레이터(15)에서는 에너지가 높은 X선에 의해 형광체의 모체물질이 여기되고, 재결합할 때의 재결합 에너지에 의해 가시영역의 형광을 얻을 수 있다. 그 형광은 CaWO4나 CdWO4등의 모체 자신에 의한 것이나 CSI:Ti나 ZnS:Ag 등의 모체 내에 부활된 발광중심물질에 의한 것이 있다.
이 신틸레이터(15)에 밀착하여 광검출기 어레이(16)가 배치되어 있다. 이 광검출기 어레이(16)는 신틸레이터(15)에서 발생한 빛을 전기신호로 변환한다. X선 노광량 모니터(17)는 X선 노광량을 감시하는 것이다. X선 노광량 모니터(17)는 결정실리콘의 수광소자를 사용하여 직접 X선을 검출한다. 광검출기 어레이(16)를 투과한 가시광을 광검출기 어레이(16) 기판 이면에 적층된 비결정질 실리콘 수광소자로 검출한다. 이 검출된 정보를 시스템 제어부(27)에 전송하고, 시스템 제어부(27)는 그 정보에 근거하여 고압발생전원(36)을 구동하여 X선을 차단 혹은 조정한다. 드라이회로(23)는, 시스템 제어부(27)의 제어 하에, 광검출기 어레이(16)를 구동하고, 각 화소로부터 신호를 판독한다. 드라이브회로(23)에 의해 센서 내 매트릭스를 선택하여, 각 매트릭스의 데이터를 증폭하는 증폭기(24), 증폭기로부터의 출력을디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환회로(25), A/D변환회로(25)와 드라이브회로(23)로 순차로 디지털화된 화상 데이터를 직렬화하는 직렬화회로(26)에 의해, 취득한 디지털 화상 데이터를 시스템 제어부(27)로 전송하여, 기록장치(38)에 저장한다.
시스템 제어부(27)로의 디지털화상 데이터의 전송 후, 전원부(28)는 시스템 제어부(27)로부터의 지령에 의해 센서의 구성요소들에 전원공급을 정지한다.
디지털 화상 데이터가 기록장치(38)에 저장되고 시스템 제어부가 전원부(28)로의 상기 정지지령을 보낸 후, 시스템 제어부(27)는 신호케이블(33)을 통해 접속제어부(19)로 촬영종료지령을 전송한다. 접속제어부(19)는 지령을 수신하여 표시기(22)로 지령을 전송하여, 전자카세트(14)가 탈착가능한 것을 표시하는 파랑계 색을 점등시킨다. 이 상태에서, 조작자는 커넥터 21과 29를 비접속하여도 된다. 시스템 제어부(27)에서는, 모니터(31)에 지령을 내어, 모니터(31)에게 전자카세트(14)가 탈착가능한 상태인 내용을 표시하게 한다.
표시기 또는 모니터(31)의 표시를 확인한 후, 조작자는 커넥터 21과 29를 분리하여 전자카세트(14)를 이탈시킨다. 환자 P에 대한 촬영작업을 종료한다. 저장한 디지털 화상 데이터의 파일링의 방법은 종래 예에서 설명한 내용과 동일한 작업을 행한다.
이상과 같이, 표시기를 설치함으로써, 조작자는 전자카세트의 동작상태를 파악할 수 있다. 이에 따라, 센서로 전원이 공급되고 있는 동안에 갑자기 커넥터를 빼어 순간적인 전원 차단에 따른 센서회로의 파손을 막을 수 있다. 또한, 접속하려고 하는 커넥터에 표시기가 설치되기 때문에, 이전 실시예에서 설명한 것과 같이조작자는 용이하게 표시기를 확인할 수 있다.
도 5는 제 5 실시예의 구성을 나타낸 전자카세트(39) 내의 구성도이다. 도 5에서, 상술한 도면과 동일부분에는 동일부호를 붙인다.
본 실시예에서, 도 4의 전자카세트 14와 다른 주된 구성요소로서, 전자카세트39 내에 화상메모리(40) 및 배터리(41)가 추가된다. 또한, 무선통신모듈(42)과, 커넥터 29를 접속가능한 커넥터 43과, 통신형태와 전자카세트(39)의 동작을 제어하는 제어부(44)가 설치되어 있다. 시스템 제어부(27)에는 무선통신모듈(42)과 통신을 행하는 무선 통신 터미널(45)이 추가로 설치되어 있다. 화상메모리(40), 배터리(41) 및 무선통신모듈(42)로 구성된 것에 의해, 조작자는 케이블리스(즉, 케이블 없는)를 근거로 하여 전자카세트(39)를 사용할 수 있다. 이하에 각 구성요소의 동작을 설명한다.
도 5에 도시된 상태에서, 전자카세트(39)의 커넥터(43)에는 아무것도 접속되어 있지 않다. 이때 제어부(44)는 커넥터(43)의 비접속 상태에 따라 배터리(41)로부터 센서의 각 구성요소로의 전원공급을 차단하고 있다. 또한 시스템 제어부(27)는, 전자카세트(39)의 제어부(44)와 통신이 끊어져 있기 때문에 비접속된 것을 인식하고, 인터페이스(30)로부터의 입력정보나 화상데이터의 표시를 행하는 모니터(31)에 지령을 내어, 모니터(31)가 비접속상태인 내용을 표시하게 한다.
전자카세트(39)를 케이블 없이 사용하는 경우, 조작자는 커넥터(43)와 무선통신모듈(42)을 접속한다. 그렇게 하면 제어부(44)는, 무선통신모듈(42)의 접속에 따라 배터리(41)로부터 무선통신모듈(42)로 전원공급의 지령을 낸다.무선통신모듈(42)은 배터리(41)에 미리 축적된 전기 에너지에 의한 전원이 공급되어 동작 상태가 된다. 이때, 배터리(41)는, 무선통신모듈(42)의 각 구성요소의 동작에 필요한 전원만 공급한다. 즉, 전원케이블(46)을 통해 센서의 각 구성요소로는 아직 전원이 공급되어 있지 않다. 또한 제어부(44)는, 무선통신모듈(42)을 통해 전자카세트(39)와 무선통신모듈(42)이 접속된 사실을 무선 통신 터미널(45)에 알린다. 무선 통신 터미널(45)로부터의 정보에 의거하여, 시스템 제어부(27)는, 모니터(31)에 지령을 내어, 모니터(31)에게 전자카세트(39)가 케이블리스를 근거로 하여 동작 가능한 상태가 된 내용을 표시하게 한다.
다음에, 조작자는, 촬영동작을 위해, 인터페이스(30)로부터 입력하여 시스템 제어부(27)로 촬영개시지령을 낸다. 시스템 제어부(27)는, 지령을 수신하면 무선 통신 터미널(45)과 무선통신모듈(42)을 거쳐 제어부(44)에 개시지령을 전송한다. 지령을 수신한 제어부(44)는, 배터리(41)로 지령하여 전원케이블(46)을 통해 배터리(41)로부터 센서의 각 구성요소의 구동에 필요한 전원이 공급된다. 그와 동시에, 제어부(44)는 촬영지령신호를 신호케이블(47)을 통해 전기기판(18)으로 전송한다. 또한, 시스템 제어부(27)는 가반형 X선 발생장치(34)의 X선 관구(35)를 고압발생전원(36)에 의해 구동하고, X선 조리개(37)를 구동하고 조사 필드를 지정하여 X선 빔을 방사한다. 전기기판(18) 상의 드라이브회로(23)는, 도 4의 실시예와 마찬가지로 X선 노광량 모니터(17)로부터의 X선 노광종료신호 혹은 고압발생전원(36)으로부터의 고압인가전원 혹은 X선 관구 전류의 신호를 검출하여, TFT 스위치를 구동하여 전하를 판독하게 된다. 신틸레이터(15)에서는 에너지가 높은 X선에 의해 형광체의모체물질이 여기되고, 재결합할 때의 재결합 에너지에 의해 가시영역의 형광을 얻을 수 있다. 그리고, 광검출기 어레이(16)는 신틸레이터(15)에서 발생한 광을 전기신호로 변환한다.
X선 노광량 모니터(17)는 방사된 X선을 검출하여, 제어부(44)에 그 검출에 의해 얻어진 정보를 전송한다. 더욱이, 제어부(44)는 무선통신모듈(42)과 무선 통신 터미널(45)을 통해 그 정보를 시스템 제어부(27)에 전송한다. 시스템 제어부(27)는 그 정보에 근거하여 고압발생전원(36)을 구동하여 X선을 차단 혹은 조정한다. 드라이브회로(23)는, 제어부(44)의 제어 하에, 광검출기 어레이(16)를 구동하여, 각 화소로부터 신호를 판독한다. 그리고 드라이브회로(23)에 의해 센서내 매트릭스를 선택하고, 증폭기(24), A/D변환회로(25) 및 직렬화회로(26)를 통해 취득한 디지털 화상 데이터를 화상메모리(40)에 저장한다. 또한, 제어부(44)는, 그 취득한 디지털 화상 데이터를 무선통신모듈(42)과 무선 통신 터미널(45)을 통해 시스템 제어부(27)에 전송하고, 기록장치(38)에 저장한다. 화상데이터는 데이터 양이 많기 때문에, 단시간 통신을 행하기 위해서는 통신주파수는 수 GHz의 대역으로 행하는 것이 바람직하다. 화상메모리(40)에 저장된 화상 데이터는, 기록장치(38)에 저장되기까지의 일시적인 데이터이므로, 제어부(44)는 기록장치(38)로의 데이터 저장이 완료된 것을 시스템 제어부(27)에 의해 알려질 경우 화상메모리(40)에 저장된 화상 데이터를 소거하도록 제어한다. 그와 동시에, 제어부(44)는, 배터리(41)에 지령하여 센서의 각 구성요소로의 전원공급을 정지시킨다. 기록장치(38)에 저장된 디지털 화상 데이터의 파일링의 방법은 종래 예에서 설명한 내용과 동일한 작업을 행한다.
본 실시예에서는 무선통신은 수 GHz 상당의 주파수 대역을 사용하고 있지만, 무선통신모듈을 적외선 통신모듈 등의 광통신모듈로 대체해도 된다.
상술한 바와 같이, 케이블 없이 전자카세트를 사용하는 경우에, 케이블을 접속하는 작업이 필요없기 때문에 케이블의 번거로운 핸들링을 회피할 수 있다. 그러나, 전자카세트의 촬영동작에 필요한 소비전력은 크기 때문에, 연속 촬영을 행하기 위해서는 배터리 용량을 늘릴 필요가 있다. 용량을 늘리면, 리튬이온 배터리 등의 배터리 용적과 중량이 증가한다. 이는, 가반성과 경량화가 요청되는 전자카세트의 조작성을 손상할 우려가 있다.
이 때문에, 도 5에 도시된 실시예에서는, 전자카세트 39측의 커넥터 43가 시스템 제어부 27측의 커넥터 29에 접속 가능하도록 구성된다. 시스템 제어부(27) 및 제어부(44)는, 커넥터 29와 커넥터 43이 접속된 경우에는, 전술한 전자카세트(39)의 동작에 관한 통신 및 전원공급은 케이블(5, 20) 및 커넥터(29, 43)를 통해 행한다. 커넥터(29, 43)의 접속에 따라, 제어부(44)는, 통신경로와 전원공급경로를 케이블로 바꾼다. 이때 전원부(28)로부터 센서측으로 전원이 공급되지 않지만, 배터리(41)가 최대용량으로 도달하고 있지 않은 경우는 배터리에 충전하는 것이 가능하다. 또한 제어부(44)는, 케이블과 전자카세트(39)가 케이블로 접속된 사실을 시스템 제어부(27)에 알린다. 그 정보를 수신한 시스템 제어부(27)는, 모니터(31)에 지령을 내어, 모니터(31)에게 전자카세트(39)가 케이블로 동작가능한 상태인 내용을 표시하게 한다. 다음에, 조작자는, 촬영동작을 위해, 인터페이스(30)로부터 입력하여 시스템 제어부(27)로 촬영개시지령을 낸다. 시스템 제어부(27)는, 지령을 수신하면 제어부(44)로 개시지령을 전송한다. 그와 동시에, 시스템 제어부(27)는, 전원부(28)에게 전자카세트(39)의 센서의 각 구성요소의 구동에 필요한 전원을 공급하게 한다. 한편, 제어부(44)는, 촬영지령신호를 신호케이블(47)을 통해 전기기판(18)에 전송한다. 또한, 시스템 제어부(27)는 가반형 X선 발생장치(34)에 대하여 전술과 동일한 지령을 내어, X선 빔을 방사한다. 아울러, 시스템 제어부(27) 및 제어부(44)는, 상술한 것과 동일한 일련의 통신을 케이블로 행하여, 그 취득한 화상 데이터는 기록장치(38)에 저장된다. 그리고, 시스템 제어부(27)는, 전원부(28)에 지령하여 센서의 각 구성요소에 전원공급을 정지시킨다.
이와 같이 하여, 연속하여 촬영이 다수 있는 경우에는, 케이블로 촬영을 행하므로, 전자카세트의 가반성을 손상하지 않고 촬영할 수 있다. 본 실시예에서는 무선통신모듈이 착탈 가능한 모듈로서 구성되어 있지만, 촬영회수가 적고 케이블리스인 것이 많은 카세트인 경우에는 전자카세트 내에 무선모듈을 포함하여도 된다.
[다른 실시예]
이때, 본 발명은 복수의 장치(예를 들면, 화상처리장치, 인터페이스, 방사선 촬영장치, X선 발생장치 등)로 구성된 시스템이나, 화상처리장치와 방사선 촬영장치 등을 집적한 장치에 적용하여도 된다.
본 발명은 상술한 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 변형을 할 수 있다. 따라서 대중에게 본 발명의 범위를 알리기 위해서, 이하의 청구범위를 작성한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 X선 촬영장치는, 전자카세트 본체로부터 소정 거리 범위내의 위치에 설치된 외부장치와의 접속을 위한 접속부를 갖는다. 이러한 특징에 의해, 본 발명은, 전자카세트의 크기나 환자의 체격에 의존하지 않고 용이하게 외부장치와 접속할 수 있다. 또한, 접속부에 접속상태를 표시함으로써, 탈착의 가부를 용이하게 인식할 수 있다. 또한, 접속부에 무선통신모듈을 설치함으로써, 전자카세트의 사용상태에 따라 통신수단을 선택할 수 있다.

Claims (10)

  1. 방사선을 전기신호로 변환하는 센서와,
    상기 센서를 수용하는 전자카세트와,
    상기 전자카세트의 측면에 접속된 제 1 케이블과,
    상기 제 1 케이블의 단부에 설치된 제 1 커넥터를 구비한 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  2. 방사선을 전기신호로 변환하는 센서와,
    상기 센서를 수용하는 전자카세트와,
    상기 전자카세트의 측면에 접속된 제 1 케이블과,
    상기 제 1 케이블의 단부에 설치된 제 1 커넥터와,
    상기 제 1 커넥터에 접속되는 제 2 커넥터와,
    상기 제 2 커넥터에 접속된 제 2 케이블과,
    상기 제 2 케이블에 접속되어 전기신호를 전자카세트에 송신 및 그 전자카세트로부터 수신하며, 상기 제 1 및 제 2 케이블을 거쳐 상기 카세트에 전원을 공급하는 외부장치를 구비한 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  3. 방사선을 전기신호로 변환하는 센서와,
    상기 센서를 수용하는 전자카세트와,
    상기 전자카세트의 측면에 접속된 제 1 케이블과,
    상기 제 1 케이블의 단부에 설치된 제 1 커넥터와,
    상기 제 1 커넥터에 접속되는 제 2 커넥터와,
    상기 제 2 커넥터에 접속된 제 2 케이블과,
    상기 제 2 케이블에 접속되어 전기신호를 전자카세트에 송신 및 그 전자카세트로부터 수신하는 외부장치를 구비한 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  4. 방사선을 전기신호로 변환하는 센서와,
    상기 센서를 수용하는 전자카세트와,
    상기 전자카세트의 측면에 접속된 제 1 케이블과,
    상기 제 1 케이블의 단부에 설치된 제 1 커넥터와,
    상기 제 1 커넥터에 접속되는 제 2 커넥터와,
    상기 제 2 커넥터에 접속된 제 2 케이블과,
    상기 제 2 케이블에 접속되어 상기 제 1 및 제 2 케이블을 거쳐 상기 카세트에 전원을 공급하는 외부장치를 구비한 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 케이블의 거리 L은, L≥Wp/2 또는 L≥Wp/2-X로 수식화된 거리에 의거하여 결정되고, 이때 X는 센서의 중심으로부터 상기 전자카세트의 측면까지의 거리를 나타내고, Wp는 일본공업규격 Z8500으로 정의된 인체의 어깨 폭 또는 최대 몸폭을 나타내는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자카세트는 접속제어부를 구비하고, 상기 접속제어부는, 화상신호를 수신하지 않으면 상기 커넥터의 비접속이 허용된다는 것을 나타내는 비접속신호를 발생하거나, 화상신호를 수신하면 상기 커넥터의 비접속을 금지하는 금지신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자카세트는 표시기를 구비하고, 상기 표시기는 상기 비접속신호 또는 상기 금지신호를 수신하면 특정 색을 발광하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  8. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자카세트는 상기 외부장치와 통신 가능한 무선통신부를 구비하고, 상기 무선통신부는 상기 제 1 커넥터에 접속 가능한 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전자카세트는 전원을 공급하는 배터리와, 상기 무선통신부를 제어하고 상기 배터리로부터의 전원을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 무선통신부가 상기 제 1 커넥터에 접속되면, 상기 제어부는 상기 배터리가 상기 무선통신부에게 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선통신부가 화상개시신호를 수신하면, 상기 제어부는 상기 배터리가 상기 센서에게 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
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