KR20080012053A - 엑스선 촬영장치 및 그를 이용한 두부계측 촬영방법 - Google Patents
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Abstract
X선 촬영장치 및 그를 이용한 두부계측 촬영방법을 제공한다. 상기 X선 촬영장치는 X선 광원부, X선 센서 및 촬영시 대상물과 접촉하는 인디케이터(indicator)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 두부계측 촬영방법은 상기 대상물과 접촉된 상기 인디케이터를 기준으로 하여 상기 대상물의 연 조직(soft tissue)에 조사하는 X선의 강도(intensity)는 상기 대상물의 경 조직(hard tissue)에 조사하는 X선의 강도보다 작도록 조절하여 촬영하는 것을 특징으로 한다. 환자 두부의 경 조직뿐만 아니라 연 조직의 윤곽까지 고해상도의 선명한 두부계측 화상을 얻을 수 있는 이점을 제공한다.
X선 촬영장치, 두부계측 촬영, 인디케이터, 연 조직(soft tissue), 경 조직(hard tissue)
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 X선 촬영장치의 두부계측 촬영부를 설명하는 정면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 X선 촬영장치를 이용한 두부계측 촬영방법을 설명하는 개략도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 두부계측 촬영방법을 이용하여 획득한 두부계측 화상이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : X선 촬영장치 100a : 두부계측 촬영부
110 : 수평암 120 : X선 센서
130 : 콜리메이터 140 : 두부고정수단
150 : 인디케이터(indicator) 151 : 금속물질
160 : X선 광원부 170 : 대상물
171 : 연 조직(soft tissue) 172 : 경 조직(hard tissue)
본 발명은 X선 촬영장치 및 그를 이용한 두부계측 촬영방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조사되는 X선의 강도를 조절하여 대상물의 두부 연 조직 및 경 조직의 영상의 질을 향상시키는 X선 촬영장치 및 그를 이용한 두부계측 촬영방법에 관한 것이다.
치과 진료 분야에서 사용되는 X선 촬영장치로는 CT(Computerized Tomography), 파노라마(panoramic) 및 두부계측(cephalometric) 촬영장치가 있다. 상기 CT 촬영장치는 일정량의 X선속을 촬영하고자 하는 신체부위의 투과시키고, X선 센서가 상기 투과된 X선양을 측정하여 그 측정된 데이터를 메모리에 기록하고, 컴퓨터에 의해 신체촬영부위의 각 점의 X선 흡수율을 구해 이것을 영상으로 재구성하는 촬영장치이다. 상기 파노라마 X선 촬영장치는 치열궁의 형태에 맞게 필요한 궤적을 따라 회전하면서 단층 촬영을 하는 촬영장치이다. 상기 두부계측 X선 촬영장치는 교정치료나 악교정수술 주로 사용하는 촬영장치로서, 환자의 두부를 촬영하는 장치이다.
상기 두부계측 촬영장치는 환자의 두부에 조사된 X선을 X선 검출기에서 검출하여, 환자 두개골의 경 조직(hard tissue) 및 연 조직(soft tissue)의 영상을 획득한다. 이하에서는 환자의 두부를 측면에서 스캔하여 X선을 통과시킬 때, X선이 환자의 두개골과 피부가 모두 통과되는 부분을 경 조직이라하고, X선이 두개골 이외의 피부만 통과하는 코와 볼 부분 등의 피부부위를 연 조직이라 한다. 상기 X선 검출기로서 필름 또는 센서 검출기를 이용할 수 있다.
그러나, 종래의 X선 촬영장치는 환자 두개골의 경 조직과 피부부분의 연 조직의 영상 모두를 선명하게 얻어내기는 쉽지 않다. 이는 환자의 두개골과 연 조직은 그 밀도에서 크게 차이가 나기 때문이며, X선 광원부에서 환자의 두부에 동일한 강도의 X선을 조사하더라도 획득한 두개골의 경 조직과 연 조직의 영상의 해상도는 차이가 나게 된다. 이를 보완하여 두개골의 경 조직의 해상도를 높이기 위해 X선의 강도를 높이면 두부 연 조직의 영상을 거의 얻어지지가 않고 반대로, 피부부분인 연 조직의 해상도를 높이기 위해 X선의 강도를 낮추면 선명한 경 조직 영상을 얻어내기 힘들어 전체적으로 선명한 영상을 획득하기 어렵다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래의 X선 촬영장치는 연 조직 강조필터를 이용하여 연 조직의 해상도를 높이려는 시도가 있었다. 그러나, 상기 연 조직 강조필터를 이용한 장치는 그 구조가 복잡하고, 최고의 해상도를 달성하기 위해 상기 연 조직 강조필터를 정확하게 위치시키기가 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 환자 두부의 경 조직뿐만 아니라 연 조직의 윤곽까지 고해상도의 선명한 두부계측 화상을 얻을 수 있는 X선 촬영장치 및 그를 이용한 두부계측 촬영방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 X선 촬영장치를 제공한다. 상기 X선 촬영장치는 X선을 발광하는 X선 광원부, 상기 X선 광원부에서 발생된 X선을 검출하는 X선 센서 및 촬영시 대상물과 접촉되는 인디케이터(indicator)를 포함하며, 상기 X선 광원부에서 발생되는 X선의 강도(intensity)는 상기 인디케이터의 위치에 따라 조절되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 X선 촬영장치는 상기 X선 센서와 서로 대향하여 배치되는 콜리메이터를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 X선 센서는 두부계측 센서일 수 있다. 상기 인디케이터는 상기 X선 센서와 상기 콜리메이터 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 인디케이터는 금속물질을 구비할 수 있다.
상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명의 다른 일 측면은 상기 X선 촬영장치를 이용한 두부계측 촬영방법을 제공한다. 상기 촬영방법은 대상물을 촬영장소에 위치시키고, 인디케이터를 상기 대상물에 접촉시키는 촬영준비단계 및 상기 대상물을 소정 방향으로 스캔하여 두부계측 촬영을 수행하는 촬영단계를 포함하며, 상기 촬영단계는 상기 대상물과 접촉된 상기 인디케이터를 기준으로 하여 상기 X선 광원부에서 발생하는 X선의 강도를 변화시켜 촬영하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 촬영단계에서, 상기 대상물과 접촉된 상기 인디케이터를 기준으로 하여 상기 대상물의 피부 부분에 해당하는 연 조직(soft tissue)에 조사하는 X선의 강도(intensity)는 상기 대상물의 뼈 부분에 해당하는 경 조직(hard tissue)에 조사하는 X선의 강도보다 작도록 조절하여 촬영할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 촬영단계는 X선이 상기 인디케이터에 구비 된 금속물질을 통과할 때 상기 인디케이터를 인식하는 단계 및 상기 인디케이터로부터 미리 정해진 거리(L)만큼 떨어진 지점에서 X선의 강도를 변화시키는 X선 강도조절단계를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 촬영단계에서, 상기 대상물과 접촉된 상기 인디케이터를 기준으로 하여 상기 대상물의 연 조직에 조사하는 X선은 상기 금속물질의 위치에서부터 상기 인디케이터가 상기 대상물과 접촉하는 위치까지의 거리(a)와 상기 연 조직의 평균 거리의 데이터 값(b)을 합산한 거리(a+b=L)만큼 조사할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 촬영단계는 상기 X선 광원부및 상기 X선 센서를 같은 방향으로 동시에 이동시켜 두부계측촬영을 수행할 수 있다. 또한, 상기 X선 촬영장치가 콜리메이터를 구비하는 경우에 상기 촬영단계는 상기 X선 광원부, 콜리메이터 및 상기 X선 센서를 같은 방향으로 동시에 이동시켜 두부계측촬영을 수행할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어 지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 X선 촬영장치의 두부계측 촬영부를 설명하는 정면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 두부계측 촬영부(100a)는 수평암(110)과 상기 수평암(110)에 설치된 X선 센서(120), 콜리메이터(130), 두부고정수단(140), 인디케이터(150)를 구비하고 있으며, X선 광원부(160)를 별도로 구비하고 있다. 상기 X선 촬영장치(100)는 상기 두부계측 촬영부(100a)를 이용하여 두부계측 화상을 얻을 수 있으며 또한, 파노라마센서 및 CT센서를 구비하여 파노라마촬영 및 CT촬영을 수행할 수도 있다. 상기 X선 센서(120)는 두부계측 센서일 수 있다.
상기 수평암(110)은 상기 X선 센서(120)를 일측에 배치하고, 상기 X선 센서(120)에 대향하여 상기 콜리메이터(130)를 배치하고 있다. 또한, 상기 X선 센서(120)와 상기 콜리메이터(130) 사이에는 대상물(170)의 두부를 고정시키기 위한 두부 고정수단(140)을 배치하고 있으며, 상기 두부고정수단(140)의 사이에 인디케이터(150)가 구비되어 있다.
상기 인디케이터(150)는 X선의 강도를 조절하기 위한 수단으로서, 상기 인디케이터(150)를 기준으로 하여 상기 X선 광원부(160)에서 발생되는 X선의 강도를 조절할 수 있다. 이를 예를 들어 설명하면, 상기 인디케이터(150)는 금속물질(151)을 구비하여, 상기 금속물질(151)을 통과한 X선이 상기 X선 센서(120)에서 검출되면 검출된 결과를 이용하여 상기 X선 광원부(160)에서 발생되는 X선의 강도를 크거나 작게 조절하여 촬영을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 X선 촬영장치(100)는 두부의 경조직과 연조직의 경계구분하여 이에 따른 X선의 강도를 조절함이 가능함에 따라 상기 대상물(170) 두부의 연 조직뿐만 아니라 경 조직의 영상을 고해상도로 선명하게 얻어낼 수 있다.
또한, 상기 X선 촬영장치(100)에는 상기 인디케이터(150)에 구비된 금속물질(151)부터 대상물(170)과 접촉하는 지점까지의 거리가 입력되어 있어, X선이 상기 금속물질(150)을 통과하게 되면 상기 X선 광원부(160)는 그때부터 소정 라인까지는 특정의 강도로 X선을 발생시키도록 조정된다. 또한, 상기 X선 촬영장치(100)에는 연 조직(soft tissue)의 평균 거리의 데이터 값도 저장되어 있다. 상기 데이터 값은 어른이나 아이로 구분하는 등 다양한 값으로 정리되어 저장될 수 있다.
상기 인디케이터(150)는 상기 수평암(110)에 접이식으로 설치될 수 있으며, 평상시에는 접혀 있어서 상기 수평암(110)에 달라붙어 있다가 두부계측 촬영시에는 펴서 상기 대상물(170)의 이마와 코 사이에 접촉할 수 있도록 조정할 수 있다.
또한, 상기 수평암(110)에는 인디케이터 위치인식부(도시하지 않음)가 설치되어 있어, X선이 상기 인디케이터(150)를 통과하면 기 입력된 값이 상기 X선 광원부(160)에 전달되어 X선 강도가 조절되어 발생될 수 있다. 그리고, 상기 대상물(170)의 위치가 변경되어 상기 인디케이터(150)의 위치 역시 변경되는 경우, 상기 인디케이터 위치인식부는 상기 인디케이터(150)의 변경된 거리를 상기 X선 광원부(160)에 전달하여 변경된 위치에서부터 X선의 강도를 조절할 수 있다.
상기 X선 광원부(160)는 X선을 발생하는 장치로서 X선의 강도를 조절하여 대상물에 조사할 수 있다. 상기 X선 광원부(160)는 상기 수평암(110)에 연결된 X선 광원부 지지부재(180)에 구비되어 있을 수 있고 또한, 상기 수평암(110)과는 별도로 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 X선 광원부(160)는 상기 X선 광원부(160)파노라마센서 및/또는 CT센서를 구비한 회전암에 구비되어 파노라마촬영, CT촬영 및 두 부계측 촬영시 각각 X선 광원으로서 역할을 수행할 수 있다.
상기 X선 센서(120)와 상기 콜리메이터(130) 및 상기 X선 광원부(160)는 두부계측 촬영시 동시에 동일방향으로 동일속도로 구동하도록 조정된다.
즉, 상기 X선 광원부(160), 콜리메이터(130) 및 X선 센서(120)는 두부계측촬영 내내 일렬로 정렬됨에 따라 상기 X선 광원부(160)에서 발생된 X선의 빔프로파일 중 일정 영역의 빔이 상기 콜리메이터(130)를 통해 상기 X선 센서(120)에서 검출될 수 있다. 따라서, 획득되는 영상의 질을 향상시킬 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 촬영장치(100)는 대상물(170)의 연 조직 및 경 조직의 영상뿐만 아니라, 각 조직의 영상의 질도 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 X선 촬영장치를 이용한 두부계측 촬영방법을 설명하는 개략도이다.
본 발명에 따른 X선촬영장치(100)를 이용한 두부계측 촬영방법은 대상물을 촬영장소에 위치시키고, 상기 인디케이터를 상기 대상물의 소정 부분에 접촉시키는 촬영준비단계 및 상기 대상물을 소정 방향으로 스캔하여 두부계측 촬영을 수행하는 촬영단계를 포함한다.
먼저, 촬영준비단계에서는 환자인 대상물(170)을 촬영장소에 위치시킨다. 이때, 상기 대상물(170)은 상기 콜리메이터(130)와 X선 센서(120)가 두부의 양 측부를 향하도록 위치시킨다. 이어서, 상기 두부고정수단(140)을 이용하여 상기 대상물(170)을 고정시킨다. 이로써, 상기 대상물(170)을 촬영에 적절한 위치로 위치시킬 수 있다. 이어서, 상기 인디케이터(150)를 상기 대상물(170)의 이마와 코 사이 의 소정 부분에 접촉시킨다. 이때, 상기 인디케이터는 고정되어 있을 수 있고, 필요에 따라서는 이동시켜 조절할 수 있다.
상기 촬영준비단계가 완료되면 촬영단계를 수행하는바, 상기 대상물(170)의 코 부분에서 뒤통수 방향으로 스캔하여 촬영을 수행한다. 이때, 상기 X선 광원부(160), 콜리메이터(130) 및 X선 센서(120)는 동시에 동일방향으로 동일 속도로 이동하면서 촬영을 수행한다.
이때, 상기 대상물(170)과 접촉된 상기 인디케이터(150)를 기준으로 하여 상기 X선 광원부(160)에서 발생하는 X선의 강도를 변화시켜 촬영한다. 예를 들면, 상기 두부계측 촬영 중 상기 대상물(170)과 접촉된 상기 인디케이터(150)를 기준으로 하여 상기 대상물(170)의 연 조직(171)에 조사하는 X선(161)의 강도는 상기 대상물(170)의 경 조직(172)에 조사하는 X선의 강도보다 작도록 조절하여 촬영한다.
즉, 상기 인디케이터(150)에서 상기 대상물(170)의 연 조직(171)까지의 거리(L)에 조사하는 X선의 강도는 상기 대상물(170)의 경 조직(거리 d)에 조사하는 강도보다 작게 조절하여 조사하고, 이 후 경 조직에서는 X선의 강도를 높게 조절하여 촬영을 수행한다. 따라서, 본 발명에서는 상기 대상물(170)의 연 조직(171) 및 경 조직(172)의 밀도가 다르더라도 X선의 강도를 조절함으로써 고해상도로 선명한 영상을 얻어낼 수 있다.
한편, 도 2에서와 같이 상기 인디케이터(150)에 금속물질(151)이 구비되어 있는 경우에는, 상기 촬영단계는 X선이 상기 인디케이터(150)에 구비된 금속물질(151)을 통과할 때 상기 인디케이터(150)를 인식하는 단계 및 상기 인디케이 터(150)로부터 미리 정해진 거리(L)만큼 떨어진 지점에서 X선의 강도를 변화시키는 X선 강도조절단계를 수행한다. 즉, 상기 인디케이터(150)에 금속물질(151)이 구비된 경우에는 X선이 상기 금속물질(151)을 통과할 때부터 소정 위치까지 상기 X선 광원부(160)에서 발생하는 X선의 강도가 나중에 상기 경 조직(172)에 조사될 X선의 강도보다 작도록 조절된다. 이때, 상기 인디케이터(150)에서 상기 대상물(170)의 연 조직(171)까지의 거리(L)는 상기 금속물질(151)의 위치에서부터 상기 인디케이터(150)가 상기 대상물(170)과 접촉하는 위치까지의 거리(a)와 상기 연 조직의 평균 거리의 데이터 값(b)을 합산한 거리가 된다.
상기 (a)의 거리와 상기 연 조직의 평균 거리의 데이터 값(b)은 이미 X선 촬영장치(100)에 입력되어 저장되어 있다. 이때, 상기 연 조직의 평균 거리의 데이터 값(c)은 어른과 아이로 구분한 데이터, 남자와 여자로 구분한 데이터 등 다양한 방법으로 조사하여 저장할 수 있다.
한편, 도 2에서와는 달리 금속물질을 사용하지 않는 경우에는 상기 수평암(110)에 별도로 구비된 인디케이터 위치인식부(도시하지 않음)를 이용하여 촬영할 수 있다. 이를 위해, 상기 X선 광원부(160)는 기 입력된 거리만큼 X선 강도를 작게 조절하여 발생시킨다. 이 후 상기 X선 광원부(160)는 기 입력된 거리가 지나면 다시 X선 강도를 크게 조절하여 발생시킨다. 여기에서, 기 입력된 거리는 촬영을 시작하는 위치에서부터 대상물의 연 조직까지의 거리를 말한다. 만약, 상기 대상물(170)의 위치가 변경되어 상기 인디케이터(150)의 위치 역시 변경되는 경우에는, 상기 인디케이터 위치인식부가 상기 인디케이터(150)의 변경된 거리를 상기 X 선 광원부(160)에 전달하여 변경된 위치에서부터 X선의 강도를 조절할 수 있도록 하여준다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 두부계측 촬영방법을 이용하여 획득한 두부계측 화상이다.
도 3을 참조하면, 대상물(170)의 연 조직(171)의 영상뿐만 아니라 경 조직(172)의 영상 역시 고해상도로 선명하게 얻어진 것을 알 수 있다. 즉, 상기 두부계측 화상은 금속물질(151)을 구비한 인디케이터(150)를 이용하여 밀도가 낮은 연 조직(171)에서는 X선의 강도를 작게 조절하여 촬영하고, 밀도가 큰 경 조직(172)에서는 X선의 강도를 크게 조절하여 촬영한 효과를 잘 보여주고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 인디케이터를 기준으로 연 조직과 경 조직에 조사되는 X선의 강도를 다르게 조절하여 두부계측 촬영을 수행함으로써, 환자 두부의 경 조직뿐만 아니라 연 조직의 윤곽까지 고해상도의 선명한 두부계측 화상을 얻을 수 있는 이점을 제공한다. 또한, X선 감지물질을 구비한 인디케이터는 그 구조가 간단하기 때문에 조작이 용이하며, X선의 강도를 조절하여야 하는 위치를 용이하게 산정할 수 있게 하는 효과를 제공한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.
Claims (8)
- X선을 발광하는 X선 광원부;상기 X선 광원부에서 발생된 X선을 검출하는 X선 센서; 및촬영시 대상물과 접촉되는 인디케이터(indicator);를 포함하며,상기 X선 광원부에서 발생되는 X선의 강도(intensity)는 상기 인디케이터의 위치에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 X선 촬영장치는 상기 X선 센서와 서로 대향하여 배치되는 콜리메이터를 더욱 포함하며, 상기 X선 센서는 두부계측 센서인 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 인디케이터는 금속물질을 구비하는 것을 특징으로 하는 X선 촬영장치.
- X선 광원부 및 X선 센서를 구비하는 X선촬영장치를 이용한 두부계측 촬영방법에 있어서,대상물을 촬영장소에 위치시키고, 인디케이터를 상기 대상물에 접촉시키는 촬영준비단계; 및상기 대상물을 특정 방향으로 스캔하여 두부계측 촬영을 수행하는 촬영단계;를 포함하며,상기 촬영단계는 상기 대상물과 접촉된 상기 인디케이터를 기준으로 하여 상기 X선 광원부에서 발생하는 X선의 강도를 변화시켜 촬영하는 것을 특징으로 하는 두부계측 촬영방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 촬영단계에서, 상기 대상물과 접촉된 상기 인디케이터를 기준으로 하여 상기 대상물의 연 조직(soft tissue)에 조사하는 X선의 강도(intensity)는 상기 대상물의 경 조직(hard tissue)에 조사하는 X선의 강도보다 작도록 조절하여 촬영하는 것을 특징으로 하는 두부계측 촬영방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 촬영단계:는X선이 상기 인디케이터에 구비된 금속물질을 통과할 때 상기 인디케이터를 인식하는 단계; 및상기 인디케이터로부터 미리 정해진 거리(L)만큼 떨어진 지점에서 X선의 강도를 변화시키는 X선 강도조절단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 두부계측 촬영방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 촬영단계에서, 상기 대상물과 접촉된 상기 인디케이터를 기준으로 하여 상기 대상물의 연 조직에 조사하는 X선은 상기 금속물질의 위치에서부터 상기 인디케이터가 상기 대상물과 접촉하는 위치까지의 거리(a)와 상기 연 조직의 평균 거리의 데이터 값(b)을 합산한 거리만큼 조사하는 것을 특징으로 하는 두부계측 촬영방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 촬영단계는 상기 X선 광원부 및 상기 X선 센서를 같은 방향으로 동시에 이동시켜 두부계측촬영을 수행하는 것을 특징으로 하는 두부계측 촬영방법.
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2006
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