KR200415744Y1 - 골밀도 및 성장판 진단장치 - Google Patents

골밀도 및 성장판 진단장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 뼈 또는 인접조직에 X선을 투과시켜 영상을 취득하고 뼈의 밀도 산출 및 성장판 개폐여부를 진단할 수 있으며, 손목과 발목을 측정할 수 있는 장치를 얻기 위한 것인 바,
양방과 비교하여 한방 클리닉에서는 인체 내부의 선명한 영상을 관찰할 수 있는 첨단 영상진단장비가 부재하였던 것을 표준화/일반화된 의료장비의 사용은 한방 클리닉을 찾는 환자들에게 의료 서비스에 대한 깊은 신뢰감을 주며, 이는 치료에 긍정적인 효과를 제공하는 특징이 있다. 또 골밀도 측정 및 성장상태 진단이 동시에 가능한 의료장비이며, 이는 최근 가장 큰 관심 영역인 ‘골다공증 클리닉’과 ‘성장 클리닉’에서 매우 필요한 특징이 있다. 또 골밀도 및 성장판 진단장치를 사용한 성장상태의 진단은 환자와 의사가 함께하는 치료가 될 수 있으며, 현재 성장 상태는 물론 성인이 되었을 때의 예측 신장을 비롯한 통계적인 분석이 가능하다. 또한 실제 성장판의 개/폐 여부를 눈으로 확인할 수 있기 때문에 확실한 치료 효과를 추이 관찰을 통하여 검증할 수 있는 효과가 있다.
골밀도 및 성장판측정, 엑스레이, 영상, 증감지

Description

골밀도 및 성장판 진단장치{Diagnostic device of bone density and growth plate}
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예의 골밀도 및 성장판 진단장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 고안의 골밀도 및 성장판 진단장치의 내부 구성도.
도 3은 본 고안의 골밀도 및 성장판 진단장치의 영상캡처부를 도시한 상태도.
도 4는 본 고안의 골밀도 및 성장판 진단장치의 영상캡처부를 도시한 상태도.
도 5는 본 고안의 엑스레이발생부의 조절부를 도시한 작동상태도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 가이드레일 20 : 증감지
30 : 카메라 40 : 케이스
50 : 영상캡쳐부 60 : 홈
70 : 안착돌기 80 : 발목안착대
90 : 고압발생부
110 : 조절볼트 120 : 완충스프링
130 : 지지대 140 : 가이드지지대
150 : 엑스레이터발생부 160 : 받침대
170 : 외부전원공급단자 180 : 거치공간부
190 : 제어부 210 : 본체부
본 고안은 골밀도 및 성장판 진단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 뼈 또는 인접조직에 X선을 투과시켜 영상을 취득하고 뼈의 밀도 산출 및 성장판 개폐여부를 진단할 수 있으며, 손목과 발목을 측정할 수 있는 장치에 관한 것이다.
가정의학의 발달로 간단하게 여러 가지를 측정할 수 있는 간단한 장비가 개발되어 대형병원에 가지않고 가까운 병원에서 검사가 가능해지고 있다.
골밀도 측정방법에는 X-ray, 초음파검사 등을 이용하고 있으나 X-ray는 기존의 정형외과 등에서 사용되는 X-ray실에 가서 여러 번 촬영하여 촬영된 사진으로부터 의사가 일일이 판독해야하므로 오차의 범위가 커지는 문제점이 있으며, 또한, 방사선에 노출되는 시간이 많아지므로 인체에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있었다.
또한, 초음파검사는 영상으로 촬영되는 것으로 골밀도 영상의 이미지를 얻어 서 판독하기가 매우 어려운 문제점이 있었다.
또한, 성장판을 진단하기 위한 장치와 데이터를 통한 기준치를 설정하기가 매우 어려운 문제점이 있었으며, 장비를 구성하기 위한 시설비의 투자가 높은 문제점이 있었다.
또한, 기존의 고밀도측정장치는 손목과 발꿈치를 측정하기가 어려운 문제점과 X-선을 방사하는 장치의 위치를 조절하기가 매우 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 본 고안은 발뒤꿈치의 종골부위 뼈의 골밀도와 손목부분을 촬영하기 쉽게 탈부착형 발목안착대를 구성하여 측정이 편리하도록 진단장치를 제공하는 데 있다.
본 고안의 다른 목적은 증감지를 쉽게 교환할 수 있고 정확한 영상을 얻도록 별도의 케이스를 구성한 골밀도 및 성장판 진단장치를 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 골밀도 측정 및 성장판의 개폐상태를 측정할 수 있는 골밀도 및 성장판 진단장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 본체부와 X선을 발생시키는 X선관, 신호변환장치인 X선 검출기(detector)와, 전원을 공급하는 고압발생기(HV Generator)와 본체부내의 구성부 작동 및 제어, 영상처리, 밀도계산 등은 소프트웨 어를 포함한 컴퓨터부로 이루어져 골밀도를 측정할 수 있는 측정장치에 있어서, 상기 영상캡쳐부는 케이스의 전면에 탈부착이 되도록 구성한 증감지와 상기 증감지의 후방에 초저조도 CCD카메라를 구성하여 달성하였다.
또, 본 고안은 X선을 방사하는 X선 발생부의 충격에 의한 손상방지와 높낮이를 조절할 수 있는 조절부를 구성하고 있다.
본 고안의 골밀도 및 성장판 진단장치는 손목부위와 발뒤꿈치의 종골부위 뼈의 골밀도의 정확하게 측정하기 위해 낮은 X선과 높은 X선을 두 번 방사하여 촬영된 영상을 비교하여 피부조직을 뺀 상태의 골밀도를 정확하게 측정하고, 손목과 발꿈치를 측정할 수 있도록 탈부착형 발목안착대를 달성하였다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본 고안은 본체부(210) 내부에 X선을 방사하는 엑스레이발생부(150)와, 상기 엑스레이발생부와 대응되는 전방면에 장착된 케이스(40)에 탈부착형 증감지(20)와 증감지면에 직접 이미지를 획득하도록 카메라를 구성한 영상캡부(50)와, 상기 영상캡쳐부의 영상을 기입력된 자료와 비교하여 골밀도 및 성장판을 분석하는 소프트웨어를 포함한 컴퓨터(PC)로 구성하고 있다.
본체부(210)는 외형의 케이스를 형성하고 일측 중간에 검사대상을 안착할 수 있는 거치공간부(180)를 구성하여 발이나, 팔꿈치, 손 등을 올려놓을 수 있도록 구성되며, 손목을 촬영할 있도록 공간홈에 탈부착이 되도록 발목안착대(80)을 구성하고, 상기 발목안착대는 발목을 안착할 수 있도록 'V'형 홈(60)을 구성하고 양측면에 안착돌기(70)가 형성되어 있다.
본체부 내부의 구성은 고압제너레이터(90)를 구성하여 엑스레이를 예열시키도록 전원을 공급하도록 장착되며 일정한 높이를 유지하도록 엑스레이발생부 받침대(160)와 그 상부에 엑스레이발생부(150)를 장착하여 구성하고 있다. 상기 엑스레이발생부의 높낮이를 조절할 수 있도록 엑스레이발생부의 양측면에 브라켓(110)을 구성하고, 상기 브라켓에 조절볼트(100)를 결합구성되며, 조절볼트가 끼워지는 지지대(130)의 사이에 완충스프링(120)을 구성하였다.
상기와 같이 구성하여 외부에 의한 충격을 완충스프링(120)이 흡수하도록 구성하였으며, 상기 조절볼트(100)를 조절하여 엑스레이 발생부의 위치를 조절볼트로 미세높낮이를 조절하도록 구성하고 있다.
상기와 같이 조절된 엑스레이발생부(150)는 가이드지지대(140)에 안착되어 상하방향으로 이동되도록 구성하고 있다.
상기 엑스레이발생부의 전방면에는 영상캡쳐부의 케이스(40)를 구성하고 있으며, 상기 케이스는 전면에 증감지(20)를 구성하고 증감지를 교환할 수 있도록 가이드레일(10)이 구성하고 있다. 또 후방에는 초저도CCD 카메라(30)를 구성하여 증감지의 영상을 캡쳐할 수 있도록 구성하고 있다.
상기와 같이 케이스(40)를 구성하여 외부에 의한 빛을 차단하여 보다 정밀한 영상을 얻을 수 있도록 구성하고 있다.
상기 영상캡쳐부(50)는 초저도CCD 카메라(30)와 영상순간감지센서로 구성하고 있다.
또한, 상기의 각부를 제어하는 제어부(190)와 외부전원공급단자(170)로 구성 하고 있다.
즉, 엑스레이발생부에서는 58kV, 0.5mA의 고전압을 X선관에 가하도록 되어 있으며, X선이 방사되는 시간은 초저전력 마이크로컨트롤러에 의해 천분의 1초 단위로 조절이 가능하다. 소프트웨어로부터 측정신호가 입력되면 정확히 50밀리세컨의 시간동안 X선 방사가 이루어진다. 이때 낮은 X선과 높은 X선을 동시에 방사하도록 하였다.
기존의 한번 투과시킨 X선은 피부조직 등으로 인한 정확한 측정이 어려우므로 각기 다른 X선량을 2회 방사하여 영상을 촬영하여 그 차이를 차감하면 좀더 정확한 골밀도를 측정할 수 있도록 하였다.
또, 영상캡쳐부(50)에서는 증감지(신틸레이터, 입사된 X선량에 비례하는 가시광을 발광하는 물질이 도포된 판형 물질)를 이용하여 피검자의 X선 영상을 가시화하고, 이를 초저조도 CCD카메라를 통하여 NTSC 신호로 변환된다.
이렇게 변환된 신호는 아나로그 신호로서, PC에서 분석이 가능하도록 하기 위해 ‘프레임그레버’를 통한 양자화 과정을 거치게 된다. 본 고안에 사용된 프레임그레버는 USB2.0 규격을 만족하며, 프레임 당 640X480의 데이터를 초당 30프레임의 속도로 영상을 전송하도록 이루어진다.
상기와 같이 구성이 되어져 얻어진 영상을 기입력된 자료와 비교하여 골밀도 및 성장판을 분석하는 소프트웨어를 의해 골밀도를 화면상에 디스플레이하도록 구성된 컴퓨터(PC)를 포함하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 증감지 비투과방식의 구조를 이용한 골밀도 진단장치는 본체부의 거치공간부에 발을 올려 놓아 발뒤꿈치의 종골부위 뼈의 골밀도를 정확하게 측정하도록 그 작용을 상세히 설명한다.
먼저, 컴퓨터의 소프트웨어에 의해 제공되는 디스프레이상의 폼에 골밀도 진단은 환자 데이터란에 이름, 생년월일, 나이, 성별, 폐경나이, 키, 몸무게를 입력하면 차트번호와 날짜는 자동으로 입력되도록 이루어진다.
성장판진단은 환자 데이터란에 이름, 생년월일, 나이, 성별, 폐경나이, 키, 몸무게를 입력한 하도록 구성되어 있다.
상기 환자 데이터 입력이 끝나면 화면의 가이드에 따라 환자 측정부위를 위치시키고 시작버튼을 선택하면 영상취득 및 분석되어 디스플레이창에 디스플레이된다.
본체부의 작동은 거치공간부에 진단 대상물을 올려놓은 후에 시작 버튼을 누르면 외부전원단자에 공급되는 전원이 제어부를 통하여 각부에 전원이 공급되어지고, 순간영상감지센서에 전원이 공급되어 초저도CCD카메라가 켜지고, 영상을 전송하게 된다. 이와 동시에 고압제너레이터에 공급되어 엑스레이 발생부를 2초간 예열되고 X-ray가 두번 조사된다.
다음 조사된 X-ray는 증감지에 입사량과 비례하여 가시광을 발광하므로 발고정대에 올려놓은 조사체 및 내부에 구성한 웨지의 영상이 가시광으로 발광하게 되어 증감지의 영상을 전송하며 X-ray 조사가 끝나면 순간영상감지센서의 전원이 차단되면 영상전송이 종료된다.
상기의 과정이 끝나면 컨트롤 메인보드는 PC로 종료신호를 전송한다.
상기와 같이 전송된 영상은 기입력된 데이터 값과 비교하여 일정수치의 범위에 따라 진단결과를 내일 수 있도록 하였다. 상기에서 낮은 X선과 높은 X선을 의해 촬영된 영상을 비교하여 골밀도의 수치를 측정하도록 하였다.
상기 프로그램은 전송되어온 동영상의 각 프레임을 분석하여 가장 좋은 영상을 발췌하고, 분석을 수행하도록 이루어진다. 본 고안은 X선이 방사되는 시간과 센서의 반응시간, 한 프레임을 구성하는 시간적 타이밍을 동기화하여 영상을 얻어내는 기존의 방식에 비하여 짧은 방사시간을 갖게 되며, 이는 높은 수준의 X선 발생기를 이용하여 선명한 영상을 얻으면서도 피폭되는 선량을 최소화할 수 있도록 하였다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상기한 바와 같이 본 고안은 양방과 비교하여 한방 클리닉에서는 인체 내부의 선명한 영상을 관찰할 수 있는 첨단 영상진단장비가 부재하였던 것을 표준화/일반화된 의료장비의 사용은 한방 클리닉을 찾는 환자들에게 의료 서비스에 대한 깊은 신뢰감을 주며, 이는 치료에 긍정적인 효과를 제공하는 특징이 있다.
또 골밀도 측정 및 성장상태 진단이 동시에 가능한 의료장비이며, 이는 최근 가장 큰 관심 영역인 ‘골다공증 클리닉’과 ‘성장 클리닉’에서 매우 필요한 특징이 있다.
골밀도 및 성장판 진단장치를 사용한 성장상태의 진단은 환자와 의사가 함께하는 치료가 될 수 있으며, 현재 성장 상태는 물론 성인이 되었을 때의 예측 신장을 비롯한 통계적인 분석이 가능하다. 또한 실제 성장판의 개/폐 여부를 눈으로 확인할 수 있기 때문에 확실한 치료 효과를 추이 관찰을 통하여 검증할 수 있는 효과가 있다.
또 엑스레이발생부의 높낮이를 조절할 수 있으므로 위치에 따른 보정이 편리한 효과가 있으므로 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (3)

  1. 본체부의 내부에 X선을 방사하는 엑스레이 발생부; 상기 엑스레이 발생부와 대응되는 전방면에 장착된 증감지와 상기 증감지의 앞면에서 직접 이미지를 획득하는 영상캡쳐부; 상기 영상캡쳐부의 영상을 기입력된 자료와 비교하여 골밀도 및 성장판을 분석하는 소프트웨어를 포함한 컴퓨터(PC)로 구성된 골밀도 진단장치에 있어서,
    상기 영상캡쳐부는 케이스의 전면에 가이드레일을 형성하여 탈부착이 되도록 구성한 증감지와 상기 증감지의 후방에 초저조도 CCD카메라를 구성한 것을 특징으로 하는 골밀도 및 성장판 진단장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이발생부와 영상캡쳐부 사이에 거치공간부를 형성하고 상기 거치공간부에 발목을 안착할 수 있도록 형성된 'V'형 홈과 양측면에 안착돌기가 형성된 발목안착대를 탈부착하도록 구성함을 특징으로 하는 골밀도 및 성장판 진단장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 엑스레이발생부는 상/하방향으로 높낮이를 조절하도록 좌/우측 브라켓과, 높낮이 조절볼트와, 상기 조절볼트에 끼워져 충격을 방지하도록 구성한 완충스프링과, 고정지지대와 엑스레이발생부의 상하이동시 가이드역활을 하는 가이드지지대를 구성한 것을 특징으로 하는 골밀도 및 성장판 진단장치.
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