KR20160126328A - 직관적인 정렬을 위한 포지셔닝 가이드를 갖는 ct 촬영 장치 - Google Patents

Abstract

부가적인 레이저 빔을 사용하지 않고도 피검자의 위치와 방향을 직관적으로 정렬시킬 수 있도록 한, 포지셔닝 가이드를 갖는 CT 촬영 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 CT 촬영 장치는, 피검체를 지지하는 고정 구조물과 피검체 주위를 회전하는 회전 구조물을 포함하는 CT 촬영 장치에 있어서, 상기 고정 구조물에서 피검체를 지지하는 부분에 인접하되 피검체를 회피하도록 고정 설치되고, 상기 회전 구조물의 회전축과 평행한 Y축 성분을 갖도록 형성된 바(bar) 형태의 포지셔닝 가이드를 포함하고, 상기 포지셔닝 가이드는 미리 설정된 촬영범위 옵션에 따른 Y축 방향의 촬영범위 또는 피검자 위치 설정의 기준 중 적어도 하나를 나타내는 가이드 마크를 포함한다.

Description

직관적인 정렬을 위한 포지셔닝 가이드를 갖는 CT 촬영 장치 {Apparatus for Computed Tomography Having Positioning Guide For Intuitive Alignment}

본 발명은 엑스선을 이용한 단층 촬영 장치 즉, CT(computed tomography) 촬영 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 치아를 포함하여 인체의 머리 부분을 주 피검체로 하는 치과용 CT 촬영 장치에 관한 것이다.

의료분야에서 엑스선 촬영 장치는 일정량의 엑스선을 촬영하고자 하는 신체부위에 투과시키고, 투과된 엑스선을 엑스선 센서로 감지하여, 감지된 전기적 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 장치를 말한다. 엑스선은 그 진행경로 상의 물질에 따라 다른 감쇄율로 감쇄되며 투과되고, 엑스선 센서에 도달하면 광전효과에 의해 전기적 신호로 변환된다. 엑스선 촬영 장치는 이와 같이 엑스선 진행경로에 따른 누적 감쇄량이 반영된 전기적 신호를 이용하여 촬영대상의 내부에 관한 정보를 영상으로 제공한다.

치과 진료분야에서, CT 영상은 환자의 신체 중 주요 관심 부위인 치열, 턱 관절 또는 머리 부분에 대한 3차원 영상은 물론 사용자가 원하는 위치 및 방향에 따른 단층 영상을 정확하고 선명하게 표시할 수 있어서 임플란트 시술 등 고도의 정밀성이 요구되는 분야에 활용되고 있다. CT(Computed Tomography) 촬영 장치는 촬영대상 주변을 회전하면서 여러 각도에서 촬영한 엑스선 영상들을 재구성하여 이들 부위의 단층 영상을 제공한다. 이를 위해 CT 촬영장치는 엑스선 방출원, 피검체를 사이에 두고 엑스선 방출원과 대향 배치되는 엑스선 센서, 엑스선 방출원과 엑스선 센서를 회전시키는 회전 구조물, 그리고 엑스선 센서의 검출결과를 통해 CT 영상을 구현하는 영상구성장치를 포함한다.

치과 진료분야에 주로 사용되는 치과용 CT 촬영 장치는 CT 영상을 촬영함에 있어서, 그 촬영 목적에 따라서 위치와 범위가 서로 다른 여러 가지 촬영대상 영역을 촬영할 수 있도록 구성된다. 따라서, 촬영자는 촬영시마다 목적에 맞게 피검자가 적절한 위치에 정렬되도록 하고, 촬영 장치의 촬영범위, 즉 FOV(Field of View)가 피검자의 촬영대상 부위에 일치하는지 확인할 필요가 있다.

도 1은 종래의 치과용 CT 촬영 장치에 피검자를 정렬하는 모습을 보인다. 보이는 바와 같이, 종래의 CT 촬영 장치는 피검자의 얼굴에 레이저 빔으로 여러 가지 기준선을 투영하여 그에 따라 위치를 잡고 방향을 정렬하도록 가이드 한다. 그런데, 이러한 수단은 여러 가지 문제를 초래한다. 우선, 레이저 빔을 피검자의 얼굴에 투영함으로써 피검자의 눈부심을 유발한다. 또한, 레이저 빔을 조사하기 위한 추가적인 장치를 엑스선 방출원 주위에 그 엑스선 조사 방향에 일치하도록 설치해야 하는데, 이는 촬영시에 운동을 수반하는 회전 구조물의 중량을 증가시켜 그 구동 및 운동 제어의 부담을 가중시킨다.

본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 부가적인 레이저 빔을 사용하지 않고도 피검자의 위치와 방향을 직관적으로 정렬시킬 수 있도록 한, 포지셔닝 가이드를 갖는 CT 촬영 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

전술한 과제의 해결을 위하여, 본 발명에 따른 CT 촬영 장치는, 피검체를 지지하는 고정 구조물과 피검체 주위를 회전하는 회전 구조물을 포함하는 CT 촬영 장치에 있어서, 상기 고정 구조물에서 피검체를 지지하는 부분에 인접하되 피검체를 회피하도록 고정 설치되고, 상기 회전 구조물의 회전축과 평행한 Y축 성분을 갖도록 형성된 바(bar) 형태의 포지셔닝 가이드를 포함하고, 상기 포지셔닝 가이드는 미리 설정된 촬영범위 옵션에 따른 Y축 방향의 촬영범위 또는 피검자 위치 설정의 기준 중 적어도 하나를 나타내는 가이드 마크를 포함한다.

상기 포지셔닝 가이드는, 상기 Y축 성분이 상기 CT 촬영 장치가 촬영할 수 있는 최대의 촬영범위(FOV)의 Y축 방향 높이 이상이고, 미리 설정된 다수의 촬영범위 옵션에 대응되는 다수의 가이드 마크를 포함할 수 있다.

상기 포지셔닝 가이드는, 고정 구조물로서의 강성을 가지되, 엑스선 감쇄율이 금속보다 낮은 소재로 형성될 수 있다.

상기 고정 구조물은 피검자의 턱을 지지하는 턱받침(chin rest)을 포함하고, 상기 포지셔닝 가이드는 그 하단부가 상기 턱받침 하부의 구조물에 고정될 수 있다.

상기 포지셔닝 가이드는, 상기 Y축 성분과 수직인 X축 성분 또는 Z축 성분을 더 갖도록 형성되고, 미리 설정된 촬영범위 옵션에 따른 X축 방향 또는 Z축 방향의 촬영범위 또는 피검자 위치 설정의 기준 중 적어도 하나를 표시하는 가이드 마크를 더 포함할 수 있다.

상기 피검자 위치 설정의 기준은 정중시상면, 측절치(lateral incisor), 견치(canine, 송곳니) 등 특정치아의 위치, 및 프랑크프루트 수평면 중 적어도 하나일 수 있다.

한편, 상기 CT 촬영 장치는 피검자의 안면 외부를 촬영하는 다수의 카메라를 더 포함할 수 있고, 이 경우 상기 포지셔닝 가이드는 상기 CT 촬영 장치가 촬영하는 적어도 하나의 촬영범위에 대하여 그 촬영범위에 속하는 피검자의 안면 외부가 상기 다수의 카메라에 촬영되는 광경로를 회피하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 전술한 구성에 따르면, 부가적인 레이저 빔을 사용하지 않고도 피검자의 위치와 방향을 직관적으로 정렬시킬 수 있도록 함으로써, 눈부심과 같은 피검자의 불편을 해소하고, 촬영시 운동을 수반하는 회전 구동부의 중량을 감소시켜 CT 촬영 장치에서 그 구동 및 운동 제어에 대한 부담을 경감하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 치과용 CT 촬영 장치에 피검자를 정렬하는 모습을 보인다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치에서 포지셔닝 가이드를 정면에서 본 모습을 보인다.
도 3은 상기 도 2의 실시예에 따른 CT 촬영 장치에서 포지셔닝 가이드를 측면에서 본 모습을 보인다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치를 보이는 사시도이다.
도 5는 상기 도 4의 실시예에 따른 CT 촬영 장치를 보이는 측면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다. 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상이 좀 더 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명이 이하에 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니다. 동일한 도면 부호는 동일한 성격의 구성요소임을 나타내는 것으로서, 어느 도면에서 설명된 구성요소와 동일한 도면 부호를 갖는 구성요소에 대한 설명은 다른 도면에 대한 설명에서는 생략될 수 있다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치에서 포지셔닝 가이드를 정면에서 본 모습을 보이고, 도 3은 상기 도 2의 실시예에 따른 CT 촬영 장치에서 포지셔닝 가이드를 측면에서 본 모습을 보인다.

본 발명에 따른 CT 촬영 장치는 일 예로, 치과용 CT 촬영 장치일 수 있다. 치과용 CT 촬영 장치는 피검체를 포함하는 피검자의 머리(H) 부분이 고정되도록 지지하는 고정 구조물을 갖는다. 이러한 고정 구조물로는 예컨대, 피검자의 턱을 지지하는 턱받침(22), 턱받침(22) 하부에서 이를 지지하는 턱받침 지지부(21) 및 턱받침(22)에 고정 설치되어 피검자가 이빨로 물도록 형성된 바이트블럭(23)을 들 수 있다.

상기 고정 구조물에서 피검체를 지지하는 부분, 예컨대 턱받침(22) 측에는 촬영하고자 하는 대상영역에 따라 피검자의 머리(H)를 적절한 위치에, 그리고 적절한 방향으로 정렬시키기 위한 포지셔닝 가이드(10)가 고정 설치된다. 상기 포지셔닝 가이드(10)는 직선 또는 곡선 구간을 갖는 바(bar) 형태의 구조물로 형성되는데, 그 형상은 피검자의 머리에 근접하되 접촉을 회피할 수 있도록 형성된다. 또한, 상기 포지셔닝 가이드(10)는 회전 구조물의 회전축, 다시 말해 엑스선 방출원과 엑스선 센서를 구비하고 피검자의 머리 주위를 회전하는 촬영부(미도시)의 회전축과 평행한 Y축 성분을 갖도록 형성된다. 여기서 Y축 성분을 갖도록 형성된다고 함은 적어도 그 일부분이 상기 Y축에 평행하게 연장되는 것을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 즉, Y축 성분과 다른 축 성분을 함께 갖는 방향으로 연장된 형상을 포함한다.

피검자를 정면에서 마주보는 방향에서 볼 때, 상기 포지셔닝 가이드(10)는 피검자 머리(H)의 세로 방향을 따라 연장된 세로 구간(101)과, 그 가로 방향을 따라 연장된 가로 구간(102)을 포함하는데, 상기 세로 구간(101)은 전술한 Y축에 평행하게 또는 주로 Y축 성분을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 포지셔닝 가이드(10)는 미리 설정된 촬영범위 옵션에 따른 Y축 방향의 촬영범위를 나타내는 가이드 마크(120)를 포함하는데, 이러한 가이드 마크(120)는 미리 설정된 다수의 촬영범위(FOV) 옵션에 각각 대응되는 다수의 가이드 마크(121~125)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 치과용 CT 촬영 장치가 가로X세로가 8X8, 12X9, 16X11, 및 21X19 규격의 네 가지 촬영범위(FOV, Field Of View) 옵션을 제공하는 경우에 관하여 설명한다. 이때, 상기 포지셔닝 가이드(10)의 세로 구간(101)에는 하악 하부에 대응되는 기준선 가이드 마크(121)와 상기한 네 개의 FOV의 옵션에 따른 촬영영역 범위를 직관적으로 표시하는 각각의 가이드 마크(122, 123,124,125)가 마련될 수 있다. 이러한 다수의 가이드 마크(120)는 여기서는 직선형의 눈금으로 표시되었으나 돌출된 형태를 가지거나 조명을 포함하는 등 다양한 형태로 구비될 수 있다.

한편, 상기 포지셔닝 가이드(10)는 피검자를 정면으로 마주볼 때 가로 방향으로 연장되어 상기 세로 구간(101)과 연결되는 가로 구간(102)을 포함할 수 있는데, 상기 가로 구간(102)에도 다수의 FOV 옵션에 각각 대응되는 촬영영역 범위를 직관적으로 표시하는 다수의 가이드 마크(122,123,124,125)가 마련될 수 있다. 다만, 상기 가로 구간(102) 상의 가이드 마크(120)는 피검자 안면의 중심에 대응되는 중심선을 기준으로 양쪽으로 대칭적으로 배치된다. 상기 포지셔닝 가이드(10)는 상기 도 2 및 도 3에 표시된 바와 같이, X축 성분 뿐만 아니라 Z축 성분도 가질 수 있는데, 이 경우 상기 가로 구간(102)이 X축 및 X축에 대하여 경사진 방향으로 연장되며, FOV의 X축 방향 성분과 Z축 방향 성분을 동시에 나타낼 수도 있다.

상기 포지셔닝 가이드(10)는, 적어도 상기 세로 구간(101)에 상기 CT 촬영 장치가 촬영할 수 있는 모든 FOV에 대응되는 가이드 마크(120)가 표시될 수 있도록, 그 Y축 성분이 최대의 촬영범위(FOV)의 Y축 방향 높이 이상이 되도록 형성될 수 있다. 상기 가로 구간(102)도 최대 촬영범위의 폭보다 크게 형성되는데, 이는 고정 구조물인 포지셔닝 가이드(10)가 피검자의 머리와 간섭을 일으키지 않도록 하기 위해서도 충족되어야 하는 조건이다. 다만, 포지셔닝 가이드(10)가 지나치게 커질 경우 CT 촬영 장치 촬영부의 회전 구조물과 간섭을 일으킬 수 있으므로, 이러한 간섭을 회피할 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 포지셔닝 가이드(10)는, 고정 구조물로서의 강성을 가지되, 엑스선 감쇄율이 금속보다 낮은 소재로 형성될 수 있다. 상기 포지셔닝 가이드(10)를 포함하는 피검자의 머리 둘레를 회전하며 다양한 각도에서 엑스선 투과 영상을 촬영하는 CT 촬영 장치에 있어서, 그 촬영 결과물에 지장이 없도록 하기 위함이다. 이러한 소재의 예로 카본 파이버(carbon fiber)로 보강된 합성수지를 들 수 있으며, 적용 가능한 소재의 범위는 이에 한정되지 않는다.

상기 고정 구조물은 피검자의 턱을 지지하는 턱받침(chin rest)(22)을 포함하고, 상기 포지셔닝 가이드(10)는 그 하단부가 상기 턱받침 하부의 구조물, 이른바 턱받침 지지부(21)에 고정될 수 있다. 포지셔닝 가이드(10)에 표시되는 다수의 가이드 마크(120)는 치과용 CT 촬영 장치의 특성상 피검자의 하악 하부에 대응되는 기준선 가이드 마크(121)를 기준으로 치열만을 포함하는 작은 FOV로부터 촬영자의 선택에 따라 단계별로 확장된 FOV의 범위를 나타낸다. 따라서, 상기 포지셔닝 가이드(10)는 그 하단부가 턱받침(22)의 하부에 고정 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 다수의 가이드 마크(120)에는 여러 가지 옵션의 촬영범위를 표시하는 가이드 마크뿐만 아니라 피검자의 위치 설정에 기준이 되는 가이드 마크, 예컨데, 정중시상면, 측절치(lateral incisor), 견치(canine, 송곳니) 등 특정치아의 위치, 및 프랑크프루트 수평면(귓 구멍에서 두개골의 안저 부분을 잇는 평면) 중 적어도 하나를 표시하는 가이드 마크를 더 포함할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 CT 촬영 장치를 보이는 사시도이고, 도 5는 상기 도 4의 실시예에 따른 CT 촬영 장치를 보이는 측면도이다.

도 4 내지 도 5의 실시예는 치과용 유니트 체어(Unit Chair)(20)와 일체화 된 것으로, 포지셔닝 가이드(11)를 갖는 CT 촬영 장치의 예를 보인다. 바닥면에 대하여 고정된 유니트 체어(20)의 일부분에 전술한 턱받침 지지부(21), 턱받침(22) 및 포지셔닝 가이드(11)가 고정 설치될 수 있다. 본 실시예에 따른 CT 촬영 장치에서 상기 포지셔닝 가이드(11)는 전술한 실시예에서와 마찬가지로 세로 구간(101)과 가로 구간(102)을 포함하여, 바(bar) 형태의 구조물(100)이 직선과 곡선을 이루도록 형성될 수 있다. 한편, 상기 가로 구간(102)에는 피검자의 이마 상부를 지지하는 헤드레스트(31)가 더 포함될 수 있다.

본 실시예에 따르면, CT 촬영 장치는, 여기에 도시되지는 않았으나 엑스선 방출원과 엑스선 센서를 피검체인 피검자의 머리 주변으로 회전시키는 촬영부를 구성하는 회전 구조물을 포함하는데, 도시된 바와 같이 이러한 촬영부를 둘러싸서 외부에서 회전 구조물이 보이지 않도록 하는 촬영부 케이스(40)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한, CT 촬영 장치는 상기 촬영부 케이스(40) 하부에서 피검자의 안면 외부를 촬영하는 다수의 카메라(41)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 포지셔닝 가이드(11)는 상기 CT 촬영 장치가 촬영하는 적어도 하나의 촬영범위(FOV)에 대하여 그 촬영범위(FOV)에 속하는 피검자의 안면 외부가 상기 다수의 카메라(41)에 의해 촬영되는 광경로를 회피하도록 배치될 수 있다. 다시 말해, 상기 다수의 카메라(41)로 피검자의 안면 외부를 촬영할 때, 상기 포지셔닝 가이드(11)가 해당 FOV 내에서 피검자의 안면을 가리지 않도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 엑스선 CT 촬영을 통해 재구성된 3D 영상에 상기 다수의 카메라(41)를 이용하여 취득된 안면의 영상을 결합하여 제공함에 있어서, 상기 포지셔닝 가이드(11)가 엑스선 CT 영상뿐만 아니라 광학적 외부 영상에도 영향을 미치지 않은, 정확한 영상을 제공할 수 있다.

10, 11: 포지셔닝 가이드
20: 고정 구조물 21: 턱받침 지지부
22: 턱받침(chin rest) 23: 바이트 블럭(bite block)
31: 헤드레스트(head rest) 40: 촬영부 케이스
41: 카메라 101: 세로 구간
102: 가로 구간 120: 가이드 마크

Claims (7)

1. 피검체를 지지하는 고정 구조물과 피검체 주위를 회전하는 회전 구조물을 포함하는 CT 촬영 장치에 있어서,
   상기 고정 구조물에서 피검체를 지지하는 부분에 인접하되 피검체를 회피하도록 고정 설치되고, 상기 회전 구조물의 회전축과 평행한 Y축 성분을 갖도록 형성된 바(bar) 형태의 포지셔닝 가이드를 포함하고,
   상기 포지셔닝 가이드는 미리 설정된 촬영범위 옵션에 따른 Y축 방향의 촬영범위(FOV) 또는 피검자 위치 설정의 기준 중 적어도 하나를 나타내는 가이드 마크를 포함하는,
   CT 촬영 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 포지셔닝 가이드는,
   상기 Y축 성분이 상기 CT 촬영 장치가 촬영할 수 있는 최대의 촬영범위(FOV)의 Y축 방향 높이 이상이고,
   미리 설정된 다수의 촬영범위 옵션에 대응되는 다수의 가이드 마크를 포함하는, CT 촬영 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 포지셔닝 가이드는,
   고정 구조물로서의 강성을 가지되, 엑스선 감쇄율이 금속보다 낮은 소재로 형성된, CT 촬영 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정 구조물은 피검자의 턱을 지지하는 턱받침(chin rest)을 포함하고,
   상기 포지셔닝 가이드는 그 하단부가 상기 턱받침 하부의 구조물에 고정된, CT 촬영 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 포지셔닝 가이드는,
   상기 Y축 성분과 수직인 X축 성분 또는 Z축 성분을 더 갖도록 형성되고,
   미리 설정된 촬영범위 옵션에 따른 X축 방향 또는 Z축 방향의 촬영범위(FOV) 또는 피검자 위치 설정의 기준 중 적어도 하나를 표시하는 가이드 마크를 더 포함하는, CT 촬영 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 CT 촬영 장치는 피검자의 안면 외부를 촬영하는 다수의 카메라를 더 포함하고,
   상기 포지셔닝 가이드는 상기 CT 촬영 장치가 촬영하는 적어도 하나의 촬영범위에 대하여 그 촬영범위에 속하는 피검자의 안면 외부가 상기 다수의 카메라에 촬영되는 광경로를 회피하도록 배치된, CT 촬영 장치.
7. 제1항 또는 제5항에 있어서,
   상기 피검자 위치 설정의 기준은 정중시상면, 측절치(lateral incisor), 견치(canine, 송곳니) 등 특정치아의 위치, 및 프랑크프루트 수평면 중 적어도 하나인, CT 촬영 장치.

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