KR20140118450A - 맘모그래피 장치 및 이를 이용한 피검체 촬영 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유방을 엑스레이 촬영하는 맘모그래피 장치 및 이를 이용한 피검체 촬영 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 엑스레이를 조사하는 제너레이터; 상기 제너레이터와 대면하는 디텍터; 상기 제너레이터와 디텍터 사이를 이동하여 피검체를 압박하는 압박 패드; 피검자의 생체지수를 판단하는 생체지수 판단부; 및 상기 생체지수 판단부에서 판단된 생체지수를 기초로 상기 압박 패드의 이동 거리 및 속도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 맘모그래피 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 피검체를 엑스레이 촬영하는 맘모그래피 장치 및 이를 이용한 피검체 촬영 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피검자에게 가해지는 고통이나 불편함을 없애거나 최소화하여 피검자에게 편안함을 제공하면서도 높은 촬영 정확도를 달성할 수 있는 맘모그래피 장치 및 이를 이용한 피검체 촬영 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 나노소재기반 멀티엑스선원 및 단층합성영상 시스템 기술 개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 10037414, 과제명: 나노소재기반 멀티엑스선원 및 단층합성영상 시스템 기술 개발].
엑스레이(X-ray)는 파장 0.01nm 내지 10nm, 주파수 30×1015Hz 내지 30×1018Hz에 해당하는 단파장의 전자기파를 총칭한다. 엑스레이 촬영은 엑스레이가 지닌 높은 투과력으로 피검체의 내부를 투영 표시하는 방사선 사진법(radiography) 중 하나이다. 잘 알려져 있는 바와 같이, 엑스레이는 물체를 투과하는 과정 중에 콤프턴 산란(compton scattering), 광전 효과(photoelectric effect) 등 물체의 재질, 밀도, 두께에 따른 감쇠 현상을 수반한다. 따라서 엑스레이 촬영은 피검체를 통과하는 과정 중에 누적된 엑스레이의 감쇠량을 기초로 피검체의 내부를 평면에 투영 표시하며, 이를 위해 전용의 엑스레이 시스템이 사용된다.
최근 들어 엑스레이 영상 기술은 반도체 부문과 접목되면서 필름을 이용한 전통의 아날로그 방식 대신에, 상대적으로 높은 해상도, 넓은 동적 영역, 손쉬운 전기적 신호의 생성, 간편한 데이터 처리 및 저장 등 다양한 장점을 지닌 디지털 엑스레이 영상 기술로 빠르게 진화하고 있다. 디지털 기반의 영상 기술은 디지털 영상의 우수한 진단능을 기초로 질병의 조기 진단이라는 임상 환경적 요구를 강하게 반영하고 있다.
이에 따라 엑스레이가 갖는 고유의 생체조직 대조능력을 활용하여, 피검체로서 유방의 내부 구조를 고해상도 영상으로 표현함으로써 유방암의 검출과 조기진단을 위한 병변 및 미세석화회를 검출할 수 있는 유방전용 엑스레이 촬영기술인 "디지털 맘모그래피"가 소개되어 있다. 이러한 디지털 맘모그래피는 디지털 엑스레이 영상 기술의 다양한 장점과 더불어 영상 확대, 촬영 횟수 감소, 해상도 상승, 휘도 및 대비비 조절을 통한 피폭의 극소화라는 고유의 특징으로 인해 빠르게 보급되고 있다.
일반적인 맘모그래피 장치는 크게 하단부가 바닥에 고정된 수직 기둥 형상의 지지 컬럼(column)과, 상기 지지 컬럼에 수직 방향으로 승강 가능하게 설치되고 중간 부분이 수평축에 대해 회전 가능하도록 구성된 전체적으로 C자 또는 이와 유사한 형상을 나타내는 C 암(C-arm) 또는 장치 본체를 포함한다. 상기 장치 본체의 상단부에는 하단부를 향해 엑스레이를 조사하는 제너레이터가 장착되고, 상기 장치 본체의 하단부에는 제너레이터와 대면하는 디텍터가 장착되어 있다. 상기 제너레이터와 디텍터 사이에는 상기 장치 본체의 내면을 따라 상하 직선 왕복 운동하는 압박 패드가 설치되어 있다.
이와 같은 맘모그래피 장치에서, 피검자가 촬영위치로 입식 또는 좌식 상태로 들어서면 장치 본체는 지지 컬럼에 대해 승강 및 회전하여 피검자의 유방이 디텍터 상의 목적 위치에 놓이도록 높이 및 각도가 조절된다. 이어서, 압박 패드는 디텍터을 향하여 이동함으로써 유방을 압박한다. 이 상태에서, 제너레이터는 유방 및 디텍터를 향하여 엑스레이를 조사하고, 유방의 후방에 위치된 디텍터가 유방을 통과한 엑스레이를 수광하여 영상을 얻게 된다.
즉, 디텍터는 엑스레이의 입사량에 비례한 위치별 전기신호를 생성하는데, 전기신호와 위치정보를 읽어 영상처리 알고리즘으로 처리하면 해당 각도에 대한 유방의 엑스레이 영상을 얻을 수 있다. 이후, 유방을 사이에 두고 제너레이터와 디텍터를 회전시키면서 위 과정을 반복함으로써, 맘모그래피 장치는 다양한 내외사위 촬영(Mediolateral Oblique View) 각도에서 피검자의 유방에 대한 고해상도 영상을 얻을 수 있다.
이상의 촬영원리를 갖는 일반적인 맘모그래피 장치에서, 피검자의 불편을 최소화하고 고품질의 엑스레이 영상을 얻기 위한 핵심적인 구동 매커니즘은 압박 패드의 압박동작과 장치 본체의 승강 및 회전동작이다. 특히, 압박 패드는 엑스레이 촬영 중 유방에 직접적인 압력을 가함에 따라 피검자가 느끼는 고통 및 불편함과 직결되고, 장치 본체는 승강 및 회전을 통해 정확한 촬영위치를 결정함에 따라 엑스레이 영상의 품질과 직결된다.
여기에서, 상기 압박 패드가 유방을 압박하는 목적은 유선과 겹쳐 보이는 응어리(병변 또는 미세석회화의 가능성이 높은 부분) 등을 유선과 분리하기 위하여 유방을 압박한 상태에서 촬영하기 위함이다.
그러나 이러한 압박 패드에 의한 압박은 피검자가 가장 크게 느끼는 고통으로, 특히 이러한 고통의 정도는 피검자의 생체지수에 따라 다르게 느끼는 것이 통상적이다. 예를 들면 유방 크기가 작을수록, 유방 밀도가 높을수록, 나이가 적을수록 피검자는 큰 고통을 받게 된다.
더욱이, 종래의 맘모그래피 장치는 대체로 이러한 압박 패드의 압박 압력이 매뉴얼 값으로 조절되지만 그 압박 속도는 대체로 일정하다. 즉, 종래의 맘모그래피 장치는 압박 패드가 피검자의 생체지수에 관계없이 획일적인 매뉴얼 값에 의해 제어됨으로써 피검자에 맞는 촬영 환경을 제공하지 못하여 피검자는 큰 고통과 더불어 불편함을 느끼게 된다. 더욱이 이러한 고통 및 불편함으로 인해, 피검자가 움직이게 되는 경우가 일어나게 되면 정확한 엑스레이 영상을 얻을 수 없게 된다.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 피검자에게 가해지는 고통이나 불편함을 없애거나 최소화하여 피검자에게 편안함을 제공하면서도 높은 촬영 정확도를 달성할 수 있는 맘모그래피 장치 및 이를 이용한 피검체 촬영 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따르면, 엑스레이를 조사하는 제너레이터; 상기 제너레이터와 대면하는 디텍터; 상기 제너레이터와 디텍터 사이를 이동하여 피검체를 압박하는 압박 패드; 피검자의 생체지수를 판단하는 생체지수 판단부; 및 상기 생체지수 판단부에서 판단된 생체지수를 기초로 상기 압박 패드의 이동 거리 및 속도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 맘모그래피 장치가 제공된다.
상기 생체지수는 피검자의 연령, 성별, 키, 몸무게, 임신여부, 유방 크기, 유방 밀도, 및 체질량으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 생체지수 판단부는 유방 크기 측정기, 유방 밀도 측정기, 및 체지방 측정기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 생체지수 감지유닛을 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 압박 패드를 등속도, 가속도, 감속도, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 조건으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 엑스레이를 조사하는 제너레이터, 상기 제너레이터와 대면하는 디텍터, 및 상기 제너레이터와 디텍터 사이를 이동하여 피검체를 압박하는 압박 패드를 포함하는 맘모그래피 장치를 제공하는 단계; 피검자의 생체지수를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 피검자의 생체지수를 기초로 상기 압박 패드의 이동 거리 및 속도를 제어하면서 피검체를 압박하는 단계를 포함하는 피검체 촬영 방법이 제공된다.
상기 피검체를 압박하는 단계는 상기 판단된 피검자의 생체지수를 기초로 상기 압박 패드의 이동 거리 및 속도를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 압박 패드의 이동 거리 및 속도로 상기 압박 패드를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 피검자의 생체지수를 판단하는 단계는 유방 크기 측정기, 유방 밀도 측정기, 및 체지방 측정기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 생체지수 감지유닛으로부터 얻어진 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 피검체를 압박하는 단계는 압박 패드를 등속도, 가속도, 감속도, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 조건으로 이동시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 맘모그래피 장치 및 이를 이용한 피검체 촬영 방법에 의해서, 피검자에게 가해지는 고통이나 불편함을 없애거나 최소화하여 피검자에게 편안함을 제공할 수 있다. 더욱이, 이와 같이 편안한 상태에서 엑스레이 촬영이 가능하기 때문에, 높은 촬영 정확도를 달성할 수 있어 불필요한 촬영 횟수를 감소시켜 엑스레이에 대한 피폭을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 맘모그래피 장치의 전체 구성을 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 구성하는 압박패드의 구동부 및 컨트롤러를 포함한 일부 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 구성하는 컨트롤러의 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 이용한 피검체 촬영 방법을 나타내는 흐름도.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 이용한 피검체 촬영 방법에서 시간에 대한 압박패드 이동 거리의 상관 관계를 나타내는 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 구성하는 압박패드의 구동부 및 컨트롤러를 포함한 일부 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 구성하는 컨트롤러의 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 이용한 피검체 촬영 방법을 나타내는 흐름도.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 이용한 피검체 촬영 방법에서 시간에 대한 압박패드 이동 거리의 상관 관계를 나타내는 그래프.
본 발명의 추가 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변형 및 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시예에 대해 한정하려는 것이 아니다. 또한, 후속하는 특허청구범위의 범주에서 다양한 변형, 변경 및 수정이 행해지는 것이 가능하며, 이들 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 이해할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 서로가 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 개재되어 간접적으로 연결 또는 접속되어 있는 것도 포함하는 것으로 이해하여야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해하여야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 언급되지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 작동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 작동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 맘모그래피 장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서, "맘모그래피 장치"는 디지털 방식의 맘모그래피 장치를 예로서 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 아날로그 방식에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 맘모그래피 장치의 전체 구성을 도시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 구성하는 압박패드의 구동부 및 컨트롤러를 포함한 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 맘모그래피 장치는 엑스레이 촬영을 위한 기본적인 구성들을 포함하는 장치 본체(100)와, 장치 본체(100)가 수직 이동 가능하게 연결되는 지지 컬럼(200)을 포함한다. 상기 지지 컬럼(200)은 하단부가 바닥에 고정된 수직 기둥 형상의 지지체로서, 장치 본체(100)가 수직 길이방향을 따라 승강 가능하도록 장치 본체(100)에 수직축을 제공한다.
상기 장치 본체(100)는 상하 양단부가 서로 마주보는 호 형상으로, 전체적으로 C자 또는 이와 유사한 형상을 나타내기 때문에 C 암이라고도 한다. 장치 본체(100)는 컬럼(200)에 수직 방향으로 승강 가능하도록 연결된 컬럼 연결부(110)와, 컬럼 연결부(110)에 대해 회전 가능하도록 연결된 수직 연결부(120)를 포함한다. 장치 본체(100)는 장치 본체(100)의 수직 연결부(120)의 일단부(예를 들어, 본 실시예에서는 상단부)에 장착되어 마주보는 타단부(예를 들어, 본 실시예에서는 하단부)를 향해 엑스레이를 조사하는 제너레이터(130)와, 수직 연결부(120)의 타단부에 장착되어 제너레이터(130)와 대면하는 디텍터(140)와, 상기 장치 본체(100)의 내면을 따라 제너레이터(130)와 디텍터(140) 사이를 직선 왕복 운동하는 압박 패드(150)를 포함한다. 피검체는 압박 패드(150)와 디텍터(140) 사이에 위치되어 엑스레이 촬영이 수행되나, 압박 패드(150)와 디텍터(140) 사이에 검사판(160)을 선택적으로 설치하여, 피검체를 압박 패드(150)와 검사판(160) 사이에 위치시켜 엑스레이 촬영을 수행할 수 있다.
상기 컬럼 연결부(110)에는 수직 연결부(120)가 유방을 내외사위 촬영로 촬영 가능하게 수평축에 대해 회전 가능하도록 연결되고, 수직 연결부(120)를 이와 같이 회전시키기 위한 (도시되지 않은) 회전 구동부가 설치되어 있다.
수직 연결부(120)는 기본적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제너레이터(130)와 디텍터(140)가 각각 장착된 상하 양단부와 이를 연결하는 2개의 기둥(121)으로 이루어져 있다. 수직 연결부(120)에는 압박 패드(150)를 상하로 이동시키기 위한 구동 수단으로서 상단부에 구비된 구동 모터(122)와, 하단부에는 설치된 풀리(126)와, 구동 모터(122)의 회전축과 수직 연결부(120)의 하단부의 풀리(126)에 걸쳐 있는 구동 벨트(124)를 포함한다. 수직 연결부(120)의 2개의 기둥(121)에는 압박 패드 지지부(152)가 활주 가능하게 연결되고 구동 벨트(124)의 일 측이 압박 패드 지지부(152)에 고정 연결되어 있다. 이러한 구성에 의해, 구동 모터(122)가 회전함에 따라서 구동 벨트(124)가 상하로 이동하고, 그에 따라서 압박 패드 지지부(152)가 상하로 이동하게 된다. 이때, 압박 패드 지지부(152)의 선단부에는 압박 패드(150)가 고정되어, 압박 패드(150)는 압박 패드 지지부(152)와 함께 상하로 이동한다. 압박 패드(150)의 이러한 상하 이동에 의해 디텍터(140), 또는 경우에 따라서 검사판(160) 상에 위치되는 유방을 압박하게 된다.
장치 본체(100)의 상단부에 장착된 제너레이터(130)는 높은 운동에너지를 지닌 전자를 금속의 타깃(target)에 충돌시켜 엑스레이를 발생시키는 장치로서, 바람직하게는 엑스레이의 조사 방향 또는 조사 면적을 제어하는 콜리메이터(collimator) 등의 광학계를 구비한다.
장치 본체(100)의 하단부에 장착된 디텍터(140)는 기본적으로 유방을 통과한 엑스레이를 수광하여 영상을 얻기 위한 수단으로, 유방을 올려 놓음으로써 이를 지지하는 피검체 지지부로서의 역할도 동시에 겸할 수 있다. 즉, 상기 디텍터(140) 상에 유방을 올려 놓은 후 상기 압박 패드(150)로 유방을 가압함으로써, 상기 디텍터(140)와 압박 패드(150) 사이에서 유방이 압박되고, 그와 같이 압박된 상태의 유방을 상기 제너레이터(130)와 디텍터(140)에 의해 촬영하게 된다. 디텍터(140)는 엑스레이의 입사량에 비례한 위치별 전기신호를 생성하고, 전기신호와 위치정보를 읽어 영상처리 알고리즘으로 처리하여 유방의 엑스레이 영상을 얻을 수 있다. 이때, 디텍터(140)에는 엑스레이의 변환 방식에 따라 별도의 중간 단계 없이 엑스레이로부터 직접 전기적 신호를 획득하는 직접 변환 방식이나 또는 엑스레이를 가시 광선으로 변환하여 가시광선에 의해 간접적으로 전기적 신호를 얻는 간접 변환 방식 등 일반적인 기술 내용이 폭넓게 적용될 수 있다.
검사판(160)은 디텍터(140)의 피검체 지지부로서의 기능을 대신하기 위하여 선택적 구성으로서 포함될 수 있다. 검사판(160)이 포함되는 경우, 압박 패드(150)와 검사판(160)에 의해 유방이 가압되고 이러한 상태의 유방을 상기 제너레이터(130)와 디텍터(140)를 통해 촬영하게 된다. 따라서, 디텍터(140)는 유방을 통과한 엑스레이를 수광하여 영상을 얻는 기능만을 수행하게 된다.
이와 같이 구성된 맘모그래피 장치에서, 디텍터(140), 또는 경우에 따라서 검사판(160) 상에 위치되는 유방을 압박하기 위하여, 구동 모터(122)는 컨트롤러(300)에 의해 구동된다. 컨트롤러(300)는 맘모그래피 장치의 모든 구성요소들을 제어하기 위한 구성으로서, 압박 패드(150)의 이동을 제어하는 기능 이외의 기능은 종래의 맘모그래피 장치의 컨트롤러와 동일하다. 즉, 압박 패드(150)의 이동을 제어하는 기능은 기 설치된 맘모그래피 장치의 컨트롤러에 기능적으로 부가될 수 있다. 이와 달리, 컨트롤러(300)는 서브 컨트롤러의 형태로 구비되어, 압박 패드(150)의 이동만을 제어하고 맘모그래피 장치의 다른 구성요소들은 별도의 메인 컨트롤러에서 제어될 수도 있음은 물론이다. 본 명세서에서는, 어느 경우든 컨트롤러의 압박 패드(150)의 이동을 제어하는 기능만을 설명하고자 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(300)는 생체지수 입력유닛(410) 및/또는 생체지수 감지유닛(420)으로부터 생체지수를 입력 받고, 그에 기초하여 구동 모터(122)를 구동시킴으로써 압박 패드 지지부(152) 및 그에 연결된 압박 패드(150)를 원하는 거리 및 속도로 상하 이동시켜 디텍터(140), 또는 경우에 따라서 검사판(160) 상에 위치되는 유방을 압박하게 된다. 편의상 생체지수 입력유닛(410) 및/또는 생체지수 감지유닛(420)을 생체지수 판단부라 칭한다.
본 발명의 주요 구성요소인 상기 컨트롤러(300)에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 도 3은 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 구성하는 컨트롤러의 블록도이다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 맘모그래피 장치의 생체지수 판단부는 각기 다른 피검자의 생체지수를 입력하는 생체지수 입력유닛(410) 및/또는 피검자의 생체지수를 감지하는 생체지수 감지유닛(420)을 포함한다.
상기 생체지수 입력유닛(410)은 맘모그래피 장치의 외부에서 파악된 피검자의 생체지수, 예를 들면, 연령, 성별, 키, 몸무게, 임신여부 등을 관리자가 입력하기 위한 유닛으로서, 맘모그래피 장치에 연결된 키보드, 모니터의 터치 패널, 리모컨 등을 포함할 수 있다.
상기 생체지수 감지유닛(420)은 맘모그래피 장치 내에서 피검자의 생체지수를 측정하는 부분으로서, 피검자의 유방의 크기 및/또는 밀도를 측정하는 측정기, 피검자의 체질량을 측정하기 측정기 등을 포함한다. 이러한 생체지수 감지유닛(420)은 맘모그래피 장치의 일 측, 바람직하게는 장치 본체(100)의 일 측에 설치될 수 있다.
다음으로, 상기 생체지수 입력유닛(410)에 의해 입력되고 그리고/또는 생체지수 감지유닛(420)에 의해 감지되고 측정된 값에 의해 압박 패드(150)의 이동을 제어하는 컨트롤러(300)의 구성 및 작동에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.
컨트롤러(300)에는 생체지수 데이터 수신부(322), 압박 속도 결정부(324) 및 모터 제어부(326)를 포함하는 압박 속도 조절부(320)와, 압박 속도 데이터 베이스(DB)(340)를 포함한다.
압박 속도 조절부(320)의 생체지수 데이터 수신부(322)는 생체지수 입력유닛(410) 및/또는 생체지수 감지유닛(420)으로부터 생체지수 데이터를 수신하여 압박 속도 결정부(324)로 전달한다. 압박 속도 결정부(324)는 압박 속도 DB(340)와 통신하여 상기 생체지수 데이터에 따라서 압박 속도 DB(340)에 기 저장된 압박 패드의 이동 거리 및 속도를 매칭시켜 압박 패드(150)의 최종 이동 거리 및 속도를 결정한다. 결정된 압박 패드(150)의 최종 이동 거리 및 속도에 대한 데이터를 모터 제어부(326)에 전달하고, 모터 제어부(326)는 수신한 데이터에 따라서 구동 모터(122)의 작동을 제어한다. 이때, 상기 압박 속도 DB(340)는 생체지수 별 압박 패드의 이동 거리 및 속도를 테이블 형태로 저장할 수 있으며, 컨트롤러(300)에 내/외장된 메모리 또는 맘모그래피 장치에 연결된 콘솔피시에 탑재될 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 이용하여 피검자의 유방을 엑스레이 촬영하는 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 이용한 피검체 촬영 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 이용한 피검체 촬영 방법은 다음과 같다.
본 방법은 피검자를 입식 또는 좌식 상태로 맘모그래피 장치의 촬영 위치로 정 위치시키는 단계(st1)와, 생체지수 입력유닛(410) 및/또는 생체지수 감지유닛(420)을 통해 피검자의 생체지수를 입력 및/또는 측정하는 단계(st2)를 포함한다. 이들 단계(st1, st2)는 순서가 바뀌어도 관계 없다. 단계(st1)를 위하여, 장치 본체(100)는 컬럼(200)을 따라서 상하 이동되면서 디텍터(140)(또는, 경우에 따라서 검사판(160))를 피검자의 유방 위치에 맞도록 위치를 조정한다. 이러한 위치 조정은 자동 또는 수동으로 행해지며, 자동으로 행해지기 위해서는 피검자의 유방 위치를 측정 또는 입력하는 단계를 선행하는 것이 바람직하다. 이 경우, 단계(st1)와 단계(st2)의 순서를 바꾸면서, 단계(st2)에서 피검자의 유방 위치에 대한 데이터를 생체지수 입력유닛(410) 및/또는 생체지수 감지유닛(420)을 통해 추가로 입력 및/또는 측정하고 그에 따라 디텍터(140)의 위치를 자동으로 조정할 수 있다.
이어서, 피검자의 생체지수가 입력 및/또는 측정되면 컨트롤러(300)에서 압박 패드(150)의 이동 거리 및 속도를 결정하는 단계(st3)를 거치게 된다. 이는 위에서 설명된 바와 같이, 단계(st2)에서 생체지수 입력유닛(410) 및/또는 생체지수 감지유닛(420)을 통하여 입력 및/또는 측정된 피검자의 생체지수를 컨트롤러(300)의 생체지수 데이터 수신부(322)가 수신하고, 컨트롤러(300)의 압박 속도 결정부(324)가 압박 속도 DB(340)와 통신하면서 수신된 생체지수 데이터를 기초로 하여 압박 패드(150)의 이동 거리 및 속도를 결정한다.
단계(st3)에서 압박 패드(150)의 이동 거리 및 속도가 결정되면, 컨트롤러(300)의 모터 제어부(326)는 구동 모터(122)를 구동시켜 결정된 이동 거리 및 속도로 압박 패드(150)를 이동시킴으로써 유방의 압박을 실행한다(단계(st4)). 해당 압박이 완료되면 엑스레이 촬영하는 단계(st5)를 거쳐 피검체 촬영 방법이 종료된다.
이와 같은 피검체 촬영 방법에서, 도 5 내지 도 9를 참조하여 시간에 따른 압박패드 이동 거리의 상관 관계에 대하여 설명한다. 도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 맘모그래피 장치를 이용한 피검체 촬영 방법에서 시간에 대한 압박패드 이동 거리의 상관 관계를 나타내는 그래프이다. 이들 그래프에서는 유방의 크기가 동일한 경우, 압박 패드(150)의 시간에 대한 이동 거리, 즉 압박 속도를 달리하여 압박 패드(150)가 최종적으로 도달하는 거리는 동일하게 한 경우를 예로서 설명하고 있다.
압박 패드(150)의 시간에 따른 이동 거리 변화는 크게 2개 그룹, 4가지 경우(case)로 구분될 수 있다. 제1 그룹(도 5 및 도 6)은 압박 패드(150)의 이동 거리가 초기 위치로부터 압박 완료 시까지 선형(case 1, C11 및 C12) 또는 비선형(case 2, C21 및 C22)인 경우이다. 제2 그룹(도 7 및 도 8)은 압박 패드(150)의 이동 거리가 초기 위치로부터 압박 패드(150)와 유방의 접촉까지의 제1 구간(Do 내지 Dc)과 압박 패드(150)와 유방의 접촉으로부터 압박 완료까지의 제2 구간(Dc 내지 Df)으로 구분되어, 제1 구간(Do 내지 Dc)에서는 선형이고, 제2 구간(Dc 내지 Df)에서 선형(case 3, C31 및 C32) 또는 비선형(case 4, C41 및 C42)인 경우이다. 한편, 도 5 내지 도 9의 그래프에서 C0로 표시된 점선은 종래 기술에 따른 맘모그래피 장치의 경우로서, 고정된 일정 속도로 이동하는 압박 패드의 시간에 따른 이동 거리를 나타낸다.
먼저, 도 5에 나타낸 그래프는 제1 그룹에서 압박 패드(150)의 이동 거리가 시간에 따라서 선형으로 증가하는 경우, 즉 압박 패드(150)의 속도가 일정한 경우(case 1, C11 및 C12)이다. 종래 기술에 따른 맘모그래피 장치에서 고정된 일정 속도로 이동하는 압박 패드의 경우(C0)와 비교하여, 본 발명에 따른 맘모그래피 장치는 종래 기술보다 높은 등속도(C11) 또는 낮은 등속도(C12)로 압박 패드(150)가 이동될 수 있다. 높은 등속도(C11)로 압박을 가하는 경우는 빠른 시간에 유방의 압박이 완료(tf11)되는 반면, 낮은 등속도(C12)로 압박을 가하는 경우는 유방의 압박이 완료되는 시간(tf12)이 길어진다. 압박 속도는 피검자의 생체지수에 따라 C11 내지 C12 사이에서 적절하게 정해질 수 있다.
도 6에 나타낸 그래프는 제1 그룹에서 압박 패드(150)의 이동 속도가 감소 또는 증가하는 경우, 즉 압박 패드(150)가 감속도 또는 가속도로 이동하는 경우(case 2, C21 및 C22)이다. 그래프(C21)는 압박 패드(150)의 압박 속도가 초기 위치로부터 압박 완료 시까지 점차 감소하는 경우를 나타내는 것이며, 그래프(C22)는 압박 패드(150)의 압박 속도가 초기 위치로부터 압박 완료 시까지 증가하는 경우를 나타내는 것이다. 이는 초기에 급격한 압박으로 시작하여 압박이 완료되는 시점에서는 서서히 압박을 하는 경우(C21)와, 초기에 서서히 압박하기 시작하여 압박이 완료되는 시점에서는 급격하게 압박을 가하는 경우(C21)로서, 생체지수에 따라서 압박 속도의 변화 정도를 적절히 결정할 수 있다.
다음으로, 도 7에 나타낸 그래프는 제2 그룹에서 압박 패드(150)가 일정 속도로 이동하여 유방과 접촉한 시점(tc) 이후에 압박이 완료될 때까지 일정한 값으로 증가 또는 감소된 속도로 이동하는 경우(case 3, C31 및 C32)이다. 그래프(C31)는 압박 패드(150)의 압박 속도가 접촉 후 일정한 값으로 증가한 경우를 나타내는 것으로, 압박 패드(150)의 속도를 최초 위치로부터 접촉 위치까지의 구간(Do 내지 Dc)의 제1 속도(V1)와, 접촉 위치로부터 압박 완료 위치까지의 구간(Dc 내지 Df)의 제2 속도(V2)로 나눌 경우, V1<V2의 관계를 갖는다. 또한, 그래프(C32)는 압박 패드(150)의 압박 속도가 접촉 후 일정한 값으로 감소하는 경우를 나타내는 것으로, 압박 패드(150)의 속도를 최초 위치로부터 접촉 위치까지의 구간 (Do 내지 Dc)의 제1 속도(V1)와, 접촉 위치로부터 압박 완료 위치까지의 구간(Dc 내지 Df)의 제2 속도(V2)로 나눌 경우, V1>V2의 관계를 갖는다.
도 8에 나타낸 그래프는 제2 그룹에서 압박 패드(150)가 일정 속도로 이동하여 유방과 접촉한 시점(tc) 이후에 압박이 완료될 때까지 압박 패드(150)의 속도가 점차 증가 또는 점차 감소하면서, 즉 가속도 또는 감속도를 가지면서 이동하는 경우(case 4, C41 및 C42)이다. 그래프(C41)는 압박 패드(150)의 압박 속도가 접촉 후 점차 증가하는 경우를 나타내는 것으로, 압박 패드(150)의 속도를 최초 위치로부터 접촉 위치까지의 구간(Do 내지 Dc)의 제1 속도(V1)와, 접촉 위치로부터 압박 완료 위치까지의 구간(Dc 내지 Df)의 제2 속도(V2)로 나눌 경우, V1은 일정, V2는 증가의 관계를 갖는다. 그래프(C42)는 압박 패드(150)의 압박 속도가 접촉 후 점차 감소하는 경우를 나타내는 것으로, 압박 패드(150)의 속도를 최초 위치로부터 접촉 위치까지의 구간(Do 내지 Dc)의 제1 속도(V1)와, 접촉 위치로부터 압박 완료 위치까지의 구간(Dc 내지 Df)의 제2 속도(V2)로 나눌 경우, V1은 일정, V2는 감소의 관계를 갖는다.
이들 4가지 경우에 더하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 압박 패드(150)가 일정 속도로 이동하여 유방과 접촉한 시점(tc) 이후에 압박 속도가 증감을 반복할 수도 있다. 이 경우, 유방에 가해지는 압박의 경감을 반복하면서 유방을 압박하게 되면, 전체적인 통증이 감소될 수 있다. 이는 도 8에서 C41과 C42가 조합된 형태라고 할 수 있다. 이와 같이, 압박 패드(150)의 이동은 도 5 내지 도 9에 도시된 것 이외에 여러 형태로 조합하여 구현할 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 맘모그래피 장치 및 이를 이용한 피검체 촬영 방법에 따르면, 높은 촬영 정확도를 제공함과 동시에, 피검자에게 고통이나 불편함을 없애거나 최소화하여 피검자에게 편안함을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경의 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 장치 본체 110: 컬럼 연결부
120: 수직 연결부 130: 제너레이터
140: 디텍터 150: 압박 패드
200: 지지 컬럼 300: 컨트롤러
410: 생체지수 입력유닛 420: 생체지수 감지유닛
120: 수직 연결부 130: 제너레이터
140: 디텍터 150: 압박 패드
200: 지지 컬럼 300: 컨트롤러
410: 생체지수 입력유닛 420: 생체지수 감지유닛
Claims (9)
- 엑스레이를 조사하는 제너레이터;
상기 제너레이터와 대면하는 디텍터;
상기 제너레이터와 디텍터 사이를 이동하여 피검체를 압박하는 압박 패드;
피검자의 생체지수를 판단하는 생체지수 판단부; 및
상기 생체지수 판단부에서 판단된 생체지수를 기초로 상기 압박 패드의 이동 거리 및 속도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는
맘모그래피 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 생체지수는,
피검자의 연령, 성별, 키, 몸무게, 임신여부, 유방 크기, 유방 밀도, 및 체질량으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는
맘모그래피 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 생체지수 판단부는,
유방 크기 측정기, 유방 밀도 측정기, 및 체지방 측정기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 생체지수 감지유닛을 포함하는
맘모그래피 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 압박 패드를 등속도, 가속도, 감속도, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 조건으로 이동시키는
맘모그래피 장치.
- 엑스레이를 조사하는 제너레이터, 상기 제너레이터와 대면하는 디텍터, 및 상기 제너레이터와 디텍터 사이를 이동하여 피검체를 압박하는 압박 패드를 포함하는 맘모그래피 장치를 제공하는 단계;
피검자의 생체지수를 판단하는 단계; 및
상기 판단된 피검자의 생체지수를 기초로 상기 압박 패드의 이동 거리 및 속도를 제어하면서 피검체를 압박하는 단계를 포함하는
피검체 촬영 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 피검체를 압박하는 단계는,
상기 판단된 피검자의 생체지수를 기초로 상기 압박 패드의 이동 거리 및 속도를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 압박 패드의 이동 거리 및 속도로 상기 압박 패드를 이동시키는 단계를 포함하는
피검체 촬영 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 생체지수는,
피검자의 연령, 성별, 키, 몸무게, 임신여부, 유방 크기, 유방 밀도, 및 체질량으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는
피검체 촬영 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 피검자의 생체지수를 판단하는 단계는,
유방 크기 측정기, 유방 밀도 측정기, 및 체지방 측정기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 생체지수 감지유닛으로부터 얻어진 데이터를 수신하는 단계를 포함하는
피검체 촬영 방법.
- 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피검체를 압박하는 단계는 압박 패드를 등속도, 가속도, 감속도, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 조건으로 이동시키는
피검체 촬영 방법.
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- 2013-03-29 KR KR1020130034368A patent/KR102083821B1/ko active IP Right Grant
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