KR20170018542A

KR20170018542A - 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20170018542A
Application number: KR1020150112306A
Authority: KR
Inventors: 윤형원; 고수영; 김태균; 최진호; 여형석; 이준영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2017-02-20
Also published as: US20170042491A1; US10542945B2

Abstract

엑스선 촬영 과정에서 환자에게 가해질 수 있는 통증을 경감시킬 수 있도록 개선된 구조를 가지는 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법을 개시한다. 대상체를 압착하여 엑스선 영상을 촬영하는 엑스선 영상 장치는 엑스선을 발생시켜 상기 대상체에 조사하는 엑스선 소스, 상기 대상체와 접촉하는 대상체 접촉부를 가지고, 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 엑스선 검출기 및 상기 대상체 접촉부 상에 위치하는 상기 대상체를 압착할 수 있도록 상기 엑스선 소스 및 상기 엑스선 검출기 사이에 승강 가능하게 배치되는 패들을 포함하고, 상기 패들은 지지부재, 상기 대상체를 압착할 수 있도록 상기 지지부재에 결합되는 가압부재 및 상기 가압부재가 상기 대상체를 압착하였을 때, 상기 대상체의 형상에 따라 상기 가압부재의 움직임을 조절할 수 있도록 상기 지지부재 및 상기 가압부재 사이에 배치되는 적어도 하나의 조절부재를 포함할 수 있다.

Description

엑스선 영상 장치 및 그 제어방법{X-RAY IMAGE APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 엑스선 촬영 과정에서 환자에게 가해질 수 있는 통증을 경감시킬 수 있도록 개선된 구조를 가지는 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

엑스선 영상 장치는 대상체에 엑스선을 조사하고 대상체를 투과한 엑스선을 이용하여 대상체의 내부 영상을 획득할 수 있는 장치이다. 대상체를 구성하는 물질의 특성에 따라 엑스선의 투과성이 다르므로, 대상체를 투과한 엑스선의 세기 또는 강도를 검출하여 대상체의 내부구조를 영상화할 수 있다.

엑스선 영상 장치 중에서 대상체를 유방으로 하는 장치를 맘모그래피(mammography)라 한다. 유방은 유선 조직과 지방 조직이 발달한 부위이기 때문에, 엑스선 소스와 엑스선 검출기 사이에 위치한 유방을 패들로 압착한 상태에서 엑스선 촬영을 수행해야 유방의 내부 구조를 명확히 나타내는 엑스선 영상을 얻을 수 있다.

엑스선 촬영을 위해 유방을 패들로 압착하는 과정에서 유방이 과도하게 압착될 수 있다. 과도한 유방 압착은 환자에게 통증 내지 불쾌감을 줄 수 있다. 따라서, 환자가 편안한 상태에서 엑스선 촬영에 임할 수 있도록 유방의 과도한 압착을 방지할 수 있는 방안 마련이 요구된다.

본 발명의 일 측면은 대상체에 균일한 압착력을 가할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명의 다른 일 측면은 엑스선 촬영 과정 중 환자에게 가해질 수 있는 통증을 경감시킬 수 있도록 개선된 구조를 가지는 엑스선 영상 장치 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 엑스선 영상 장치는 대상체를 압착하여 엑스선 영상을 촬영하고, 본 발명의 사상에 따른 엑스선 영상 장치는 엑스선을 발생시켜 상기 대상체에 조사하는 엑스선 소스, 상기 대상체와 접촉하는 대상체 접촉부를 가지고, 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 엑스선 검출기 및 상기 대상체 접촉부 상에 위치하는 상기 대상체를 압착할 수 있도록 상기 엑스선 소스 및 상기 엑스선 검출기 사이에 승강 가능하게 배치되는 패들을 포함하고, 상기 패들은 지지부재, 상기 대상체를 압착할 수 있도록 상기 지지부재에 결합되는 가압부재 및 상기 가압부재가 상기 대상체를 압착하였을 때, 상기 대상체의 형상에 따라 상기 가압부재의 움직임을 조절할 수 있도록 상기 지지부재 및 상기 가압부재 사이에 배치되는 적어도 하나의 조절부재를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 조절부재는 탄성력을 이용하여 상기 가압부재의 움직임을 조절할 수 있다.

상기 가압부재는 상기 패들의 승강방향과 평행한 제 1축을 중심으로 회전하는 요잉(yawing)운동, 상기 대상체를 향하도록 상기 제 1축과 직교하는 제 2축을 중심으로 회전하는 롤링(rolling)운동 및 상기 제 1축 및 상기 제 2축과 직교하는 제 3축을 중심으로 회전하는 피칭(pitching)운동 중 적어도 하나를 행할 수 있다.

상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 가압부재가 피칭(pitching)운동, 롤링(rolling)운동 및 요잉(yawing)운동 중 적어도 하나를 수행할 수 있도록 상기 가압부재를 상기 지지부재에 연결할 수 있다.

상기 지지부재는 상기 가압부재의 양 측면과 마주하도록 배치되고, 상기 가압부재가 결합되어 회동할 수 있도록 상기 패들의 내측방향을 향하여 돌출 형성된 회전 샤프트를 가지는 복수의 암을 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 가압부재의 회동방향을 따라 인장 가능하도록 상기 가압부재 및 상기 복수의 암을 연결하는 제 1탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 복수의 암에는 상기 회전 샤프트와 나란하게 상기 패들의 내측방향을 향하여 돌출 형성된 간섭돌기가 마련되고, 상기 간섭돌기는 상기 복수의 암과 마주하는 상기 가압부재의 양 측면에 형성된 간섭 홀에 삽입되어 상기 가압부재의 회동을 제한할 수 있다.

상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 회전 샤프트에 와인딩되는 제 2탄성부재를 포함하고, 상기 제 2탄성부재의 일 단부는 상기 복수의 암에 고정 결합되고, 상기 제 2탄성부재의 다른 단부는 상기 가압부재에 고정 결합될 수 있다.

상기 복수의 암과 마주하는 상기 가압부재의 양 측면에는 상기 회전 샤프트가 삽입된 상태로 이동할 수 있도록 상기 패들의 승강방향을 따라 길게 형성된 샤프트 결합홀이 마련되고, 상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 회전 샤프트를 지지하도록 상기 회전 샤프트의 하부에 마련되는 제 3탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 가압부재는 상기 지지부재와 마주하는 상기 가압부재의 일 면에 결합되어 상기 가압부재와 일체로 움직이는 설치 프레임을 포함하고, 상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 설치 프레임과 상기 지지부재 사이에 위치하여 상기 설치 프레임과 상기 지지부재를 서로 연결할 수 있다.

상기 적어도 하나의 조절부재는 고무(rubber) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 설치 프레임과 마주하는 제 1결합부 및 상기 지지부재와 마주하는 제 2결합부를 포함하고, 상기 제 1결합부에는 상기 설치 프레임에 관통 결합된 제 1고정부재가 결합되고, 상기 제 2결합부에는 상기 지지부재에 관통 결합된 제 2고정부재가 결합될 수 있다.

상기 가압부재는 상기 가압부재에 외력이 가해졌을 때 상기 가압부재의 탄성변형이 가능하도록 상기 가압부재의 적어도 일 측면을 따라 형성되는 슬릿(slit)을 포함할 수 있다.

상기 가압부재는 상기 슬릿에 분리 가능하게 결합되고, 탄성재질을 가지는 슬릿 커버를 더 포함할 수 있다.

상기 가압부재는 상기 대상체를 압착하는 대상체 압착면과, 상기 대상체 압착면과 마주하는 대응면을 포함하고, 상기 대응면의 일부분에는 상기 가압부재의 내부공간과 연통되는 개구부가 형성될 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 엑스선 영상 장치는 대상체의 엑스선 영상을 촬영하는 과정에서 상기 대상체를 압착할 수 있도록 승강 가능하게 마련되는 패들을 포함하고, 상기 패들은 상기 대상체를 압착하는 가압부재 및 상기 가압부재가 상기 대상체를 압착하는 경우, 상기 대상체를 균일하게 압착할 수 있도록 탄성력을 이용하여 상기 가압부재의 움직임을 조절하는 적어도 하나의 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 탄성부재는 스프링(spring), 고무(rubber) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 패들은 상기 가압부재와의 사이에 상기 적어도 하나의 탄성부재가 배치되는 지지부재를 더 포함할 수 있다.

상기 가압부재는 상기 지지부재에 회동 가능하게 힌지 결합될 수 있다.

상기 적어도 하나의 탄성부재는 상기 가압부재의 측방에 배치되어 상기 가압부재 및 상기 지지부재를 연결할 수 있다.

상기 적어도 하나의 탄성부재는 상기 가압부재의 회동방향을 따라 인장 가능하도록 상기 가압부재 및 상기 복수의 암을 연결할 수 있다.

상기 적어도 하나의 탄성부재는 상기 가압부재의 일 측면에 설치되는 제 1탄성부 및 상기 제 1탄성부와 대응하도록 상기 가압부재의 다른 측면에 설치되는 제 2탄성부를 포함하고, 상기 제 1탄성부 및 상기 제 2탄성부재 상기 가압부재가 상기 대상체의 형상에 따라 균일한 압착력을 가할 수 있도록 서로 독립적으로 인장될 수 있다.

상기 적어도 하나의 탄성부재는 상기 대상체를 향하는 방향을 상기 가압부재의 전방이라고 할 때, 상기 가압부재의 후방에 배치되어 상기 가압부재 및 상기 지지부재를 연결할 수 있다.

상기 가압부재는 상기 가압부재에 외력이 가해졌을 때 상기 가압부재의 탄성변형이 가능하도록 상기 가압부재의 적어도 일 측면을 따라 형성되는 슬릿(slit) 및 상기 슬릿에 분리 가능하게 결합되고, 탄성재질을 가지는 슬릿 커버를 포함할 수 있다.

상기 가압부재는 상기 대상체를 압착하는 대상체 압착면, 상기 대상체 압착면과 마주하는 대응면 및 상기 대상체 압착면과 상기 대응면을 연결하는 복수의 연결면을 포함하고, 상기 대응면 및 상기 복수의 연결면 중 적어도 하나에는 상기 가압부재의 내부공간과 연통되는 개구부가 형성될 수 있다.

대상체를 압착하여 엑스선 영상을 촬영하는 본 발명의 사상에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법은 상기 대상체를 압착하도록 패들을 하강시키고, 상기 패들에 의해 압착된 상기 대상체의 두께를 측정하고, 상기 대상체의 두께와 촬영조건테이블 상의 기준두께를 비교하고, 상기 기준두께가 상기 대상체의 두께보다 더 두꺼우면 상기 대상체를 덜 압착하도록 상기 패들을 상승시키는 것을 포함할 수 있다.

요잉(yawing)운동, 롤링(rolling)운동 및 피칭(pitching)운동 중 적어도 하나를 행할 수 있는 패들의 가압부재를 이용하여 대상체를 가압할 수 있으므로 엑스선 영상 촬영 과정 중 대상체에 가해질 수 있는 통증을 경감시킬 수 있다.

가압부재에 슬릿(slit)을 형성하여 가압부재의 탄성변형이 가능하도록 할 수 있다.

동일한 조사 조건을 가지는 촬영조건테이블 상의 대상체의 기준두께와 압착된 대상체의 실측 두께를 비교하여 대상체의 실측 두께가 대상체의 기준두께보다 더 얇은 경우 대상체에 대한 압착을 일정수준 경감시킴으로써 대상체에 대한 패들의 과도한 압박을 방지할 수 있다.

대상체에 대한 패들의 압착이 일정수준 이상으로 행해질 경우, 알람(alarm)기능을 통해 사용자에게 대상체가 과도하게 압착되었음을 알릴 수 있고, 이를 통해 대상체에 대한 패들의 과도한 압박을 경감시킬 수 있다.

대상체에 대한 패들의 압착력을 단계별로 조절함으로써 대상체에 가해지는 최대 압착력 지속 시간을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 외관을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치로 촬영 가능한 유방의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도
도 3은 도 2의 유방을 구성하는 구성 물질들의 감쇠 계수를 나타낸 그래프
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 블록도
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 엑스선 소스의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 엑스선 검출기의 구성을 개략적으로 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 패들을 도시한 사시도
도 7은 도 6의 제 1실시예에 따른 패들을 도시한 분해사시도
도 8a 및 도 8b는 도 6의 제 1실시예에 따른 패들의 작동상태를 도시한 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 제 2실시예에 따른 패들을 도시한 사시도
도 10은 도 9의 제 2실시예에 따른 패들의 일부를 확대하여 도시한 사시도
도 11은 도 9의 제 2실시예에 따른 패들을 도시한 측면도
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 제 3실시예에 따른 패들을 도시한 사시도
도 13은 도 12의 제 3실시예에 따른 패들을 도시한 분해사시도
도 14는 도 12의 제 3실시예에 따른 패들을 도시한 측면도
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 제 4실시예에 따른 패들을 도시한 사시도
도 16은 도 15의 제 4실시예에 따른 패들을 도시한 분해사시도
도 17a 내지 도 17c는 도 15의 제 4실시예에 따른 패들의 작동상태를 도시한 도면
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 그래프
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 순서도
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 그래프
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 순서도
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 그래프
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 블록도

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "선단", "후단", "상부", "하부", "상단" 및 하단" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 외관을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유방 엑스선 영상을 촬영하는데 사용되는 엑스선 영상 장치(1)는 일반 엑스선 영상 장치와 달리 유방의 촬영에 특화된 구조를 가진다. 구체적으로, 갠트리(10)에 엑스선 소스(20)와 엑스선 검출기 어셈블리(40)가 장착되어, 엑스선 소스(20)와 엑스선 검출기 어셈블리(40) 사이에 위치하는 대상체(500)에 엑스선을 조사하고, 대상체(500)를 투과한 엑스선을 검출하여 대상체(500)에 대한 엑스선 영상을 획득한다. 개시된 발명의 실시예에서, 대상체(500)는 환자의 유방이다. 따라서, 이하 상술할 실시예에서는 대상체와 유방을 혼용하여 사용할 수 있다.

엑스선 영상 장치(1)는 엑스선 소스(20)와 엑스선 검출기 어셈블리(40) 사이에 마련되는 패들(100)을 더 포함할 수 있다. 패들(100)은 대상체 접촉부(42) 상에 위치한 대상체(500)를 압착할 수 있도록 마련될 수 있다. 패들(100)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치로 촬영 가능한 유방의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 유방을 구성하는 구성 물질들의 감쇠 계수를 나타낸 그래프이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유방(500)의 조직은 유방의 둘레를 둘러싸면서 형태를 유지시켜주는 섬유 조직(510), 유방 전체에 분포하는 지방 조직(520), 모유를 생산하는 유선 조직(530), 모유의 이동 통로인 유관 조직(540) 등으로 구성될 수 있다. 이 중에서 유선 조직(530)과 유관 조직(540) 등 모유의 생산과 공급에 관계되는 조직을 유방의 실질조직(fibroglandular tissue)이라 한다.

감쇠 계수(attenuation coefficient)는 엑스선이 투과하면서 감쇠되는 정도를 나타내는 데이터로서, 대상체(500)의 내부를 구성하는 구성 물질마다 감쇠 계수가 다르므로 엑스선을 투과시켜 대상체(500)의 내부를 영상화할 수 있는 것이다. 도 3에는 유방을 구성하는 구성 물질인 유방 종양, 실질 조직 및 지방 조직의 에너지 대역 별 감쇠 계수가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유방을 구성하는 구성 물질들은 감쇠 계수의 차이가 크지 않다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 유방이 연조직으로만 이루어져 있기 때문인 바, 최대한 선명한 엑스선 영상을 획득하기 위해 패들(100)을 이용하여 유방을 압착한다. 아울러, 유압을 압착하면 대상체의 두께가 감소되어 엑스선 노출량을 감소시킬 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 엑스선 촬영을 위해 대상체인 유방(500)을 대상체 접촉부(42) 상에 위치시키면 패들(100)이 유방(500)을 압착하고, 유방(500)이 압착된 상태에서 엑스선 소스(20)가 유방(500)에 엑스선을 조사하면 엑스선 검출기(41)가 유방(500)을 투과한 엑스선을 검출하여 유방(500)에 대한 엑스선 영상을 획득한다.

엑스선 영상 장치(1)를 구성하는 부품 중 온도에 민감한 소자들이 있다. 특히 엑스선 검출기(41)는 반도체 소자를 포함하기 때문에 온도에 민감하고 소자의 특성에 맞는 온도를 유지하지 않으면 소자가 정상적으로 작동하지 않아 오류가 생길 수 있다. 따라서, 엑스선 영상 장치(1)가 위치하는 스캔 룸과 엑스선 영상 장치(1) 자체는 소자 특성에 맞는 일정한 온도로 유지되어야 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이고, 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 엑스선 소스의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 엑스선 검출기의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치(1)는 엑스선을 발생시켜 대상체(500)에 조사하는 엑스선 소스(20), 대상체(500)를 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기 어셈블리(40), 대상체(500)를 압착하는 패들 어셈블리(50), 엑스선 영상 장치(1)의 동작을 제어하는 제어부(60), 엑스선 영상을 표시하는 디스플레이부(71) 및 엑스선 영상 장치(1)의 동작에 관한 제어 명령을 입력하는 입력부(72)를 포함할 수 있다.

엑스선 소스(20)는 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 엑스선을 발생시키며, 관전압에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 엑스선 노출 시간에 의해 엑스선의 세기 또는 선량이 제어될 수 있다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 엑스선 소스(20)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브(21)를 포함하며, 엑스선 튜브(21)는 양극(22)과 음극(23)을 포함하는 2극 진공관으로 구현될 수 있다. 음극(23)은 필라멘트(24)와 전자를 집속시키는 집속 전극(25)을 포함하며, 집속 전극(25)은 포커싱 컵(focusing cup)이라고도 한다.

유리관(26) 내부를 약 10mmHg 정도의 고진공 상태로 만들고 음극(23)의 필라멘트(24)를 고온으로 가열하여 열전자를 발생시킨다. 필라멘트(24)의 일 예로 텅스텐 필라멘트를 사용할 수 있고, 필라멘트에 연결된 전기도선(27)에 전류를 가하여 필라멘트(24)를 가열할 수 있다.

양극(22)은 구리로 형성될 수 있으며, 음극(23)과 마주보는 쪽에 타겟 물질(28)이 도포 또는 배치되며, 타겟 물질로는 Cr, Fe, Co, Ni, W, Mo 등의 고저항 재료들이 사용될 수 있다. 타겟 물질의 녹는점이 높을수록 초점 크기(focal spot size)가 작아진다. 여기서, 초점은 실효 초점(effective focal spot)을 의미한다. 또한, 타겟 물질은 일정 각도로 기울어져 있는 바, 기울어진 각도가 작을수록 초점 크기가 작아진다.

그리고 음극(23)과 양극(22) 사이에 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질(28)에 충돌하면서 엑스선을 발생시킨다. 발생된 엑스선은 윈도우(29)를 통해 외부로 조사되며, 윈도우(29)의 재료로는 베릴륨(Be) 박막을 사용할 수 있다. 이 때, 윈도우(29)의 전면 또는 후면에는 필터를 위치시켜 특정 에너지 대역의 엑스선을 필터링할 수 있다.

타겟 물질(28)은 로터(30)에 의해 회전할 수 있으며, 타겟 물질(28)이 회전하게 되면 고정된 경우에 비해 열 축적율이 단위 면적당 10배 이상 증대될 수 있고, 초점 크기가 감소된다.

엑스선 튜브(21)의 음극(23)과 양극(22) 사이에 가해지는 전압을 관전압이라 하며, 그 크기는 파고치 kvp로 표시할 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가되고 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(광자의 에너지)가 증가된다. 엑스선 튜브(21)에 흐르는 전류는 관전류라 하며 평균치 mA로 표시할 수 있고, 관전류가 증가하면 필라멘트에서 방출되는 열전자의 수가 증가하고 결과적으로 타겟 물질(28)에 충돌하여 발생되는 엑스선의 선량(엑스선 광자의 수)이 증가된다.

따라서, 관전압에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 엑스선 노출 시간에 의해 엑스선의 세기 또는 선량이 제어될 수 있다. 더 구체적으로, 조사되는 엑스선이 일정 에너지 대역을 갖는 경우, 에너지 대역은 상한과 하한에 의해 정의될 수 있다. 에너지 대역의 상한, 즉, 조사되는 엑스선의 최대 에너지는 관전압의 크기에 의해 조절될 수 있고, 에너지 대역의 하한, 즉, 조사되는 엑스선의 최소 에너지는 필터에 의해 조절될 수 있다. 필터를 이용하여 저에너지 대역의 엑스선을 여과시키면, 조사되는 엑스선의 평균 에너지를 높일 수 있다.

엑스선 검출기 어셈블리(40)는 버키(bucky)라고도 하는 바, 대상체와 접촉하는 대상체 접촉부(42) 및 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기(41)를 포함할 수 있다.

엑스선 검출기(41)는 대상체를 투과한 엑스선을 검출하고, 검출된 엑스선을 전기적인 신호로 변환하여 영상 신호를 획득한다. 영상 신호는 각 픽셀 별로 입사된 엑스선의 강도를 나타내는 신호로서, 영상 신호는 제어부(60)로 출력된다. 제어부(60)는 영상 신호를 이용하여 대상체에 대한 엑스선 영상을 생성할 수 있다.

일반적으로, 엑스선 검출기(41)는 재료 구성 방식, 검출된 엑스선을 전기적인 신호로 변환시키는 방식 및 영상 신호를 획득하는 방식에 따라 구분될 수 있다.

먼저, 엑스선 검출기는 재료 구성 방식에 따라 단일형 소자로 구성되는 경우와 혼성형 소자로 구성되는 경우로 구분된다.

단일형 소자로 구성되는 경우는, 엑스선을 검출하여 전기적 신호를 발생시키는 부분과 전기적 신호를 읽고 처리하는 부분이 단일 소재의 반도체로 구성되거나, 단일 공정으로 제조되는 경우에 해당하며, 예를 들어, 수광 소자인 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)를 단일하게 이용하는 경우이다.

혼성형 소자로 구성되는 경우는, 엑스선을 검출하여 전기적 신호를 발생시키는 부분과 전기적 신호를 읽고 처리하는 부분이 각기 다른 소재로 구성되거나, 다른 공정으로 제조되는 경우에 해당한다. 예를 들어, 포토다이오드나 CdZnTe 등의 수광 소자를 이용하여 엑스선을 검출하고 CMOS ROIC(Read Out Intergrated Circuit)을 이용하여 전기적 신호를 읽고 처리하는 경우, 스트립 검출기를 이용하여 엑스선을 검출하고, CMOS ROIC를 이용하여 전기적 신호를 읽고 처리하는 경우 및 a-Si 또는 a-Se 플랫 패널 시스템을 이용하는 경우 등이 있다.

그리고, 엑스선 검출기는 엑스선을 전기적 신호로 변환시키는 방식에 따라 직접변환방식과 간접변환방식으로 구분된다.

직접변환방식에서는, 엑스선이 조사되면 수광 소자 내부에 일시적으로 전자-정공 쌍이 생성되고, 수광 소자의 양단에 인가되어 있는 전장에 의해 전자는 양극으로 정공은 음극으로 이동하는 바, 엑스선 검출기가 이러한 이동을 전기적 신호로 변환한다. 직접변환방식에서 수광 소자에 사용되는 물질은 a-Se, CdZnTe, HgI₂, PbI₂등이 있다.

간접변환방식에서는, 수광 소자와 엑스선 소스 사이에 섬광체(scintillator)를 구비하여 엑스선 소스에서 조사된 엑스선이 섬광체와 반응하여 가시광 영역의 파장을 갖는 광자(photon)를 방출하면 이를 수광 소자가 감지하여 전기적 신호로 변환한다. 간접변환방식에서 수광 소자로 사용되는 물질은 a-Si 등이 있고, 섬광체로는 박막 형태의 GADOX 섬광체, 마이크로 기둥형 또는 바늘 구조형 CSI(T1) 등이 사용된다.

또한, 엑스선 검출기는 영상 신호를 획득하는 방식에 따라, 전하를 일정시간 동안 저장한 후에 그로부터 신호를 획득하는 전하 누적 방식(Charge Integration Mode)과 단일 엑스선 광자에 의해 신호가 발생될 때마다 문턱 에너지(threshold energy) 이상의 에너지를 갖는 광자를 계수하는 광자 계수 방식(Photon Counting Mode)으로 구분된다.

개시된 발명의 일 실시예에서는 엑스선 검출기(41)의 재료 구성 방식, 전기적인 신호의 변환 방식 및 영상 신호 획득 방식에 제한을 두지 않는 바, 상술한 방식 중 어느 방식도 엑스선 검출기(41)에 적용될 수 있다. 아울러, 개시된 발명의 실시예가 상술한 방식에 한정되는 것도 아니며, 상술한 방식 외에 엑스선을 검출하여 전기적 신호로 변환하고 영상 신호를 획득하는 다른 방식이 적용되는 것도 가능하다.

이하, 일 예로써, 엑스선으로부터 전기 신호를 직접 획득하는 직접 변환 방식 및 엑스선을 검출하는 수광 소자와 독출 회로 칩이 결합되는 하이브리드 방식이 적용된 엑스선 검출기(41)의 구조를 설명한다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 엑스선 검출기(41)는 엑스선을 검출하여 전기적인 신호로 변환하는 수광 소자(41-1)와 전기적인 신호를 읽어 내는 독출 회로(41-2)를 포함할 수 있다. 여기서, 독출 회로(41-2)는 복수의 픽셀 영역을 포함하는 2차원 픽셀 어레이 형태로 이루어진다. 수광 소자(41-1)를 구성하는 물질로는 낮은 에너지와 적은 선량에서의 높은 해상도와 빠른 응답 시간 및 높은 동적 영역을 확보하기 위하여 단결정 반도체 물질을 사용할 수 있고, 단결정 반도체 물질은 Ge, CdTe, CdZnTe, GaAs 등이 있다.

수광 소자(41-1)는 고저항의 n형 반도체 기판(41-3)의 하부에 p형 반도체가 2차원 픽셀 어레이 구조로 배열된 p형 층(41-4)을 접합하여 PIN 포토다이오드 형태로 형성할 수 있고, CMOS 공정을 이용한 독출 회로(41-2)는 각 픽셀 별로 수광 소자(41-1)와 결합된다. CMOS 독출 회로(41-2)와 수광 소자(41-1)는 플립 칩 본딩 방식으로 결합할 수 있는 바, 땜납(PbSn), 인듐(In) 등의 범프(bump)(41-5)를 형성한 후 reflow하고 열을 가하여 압착하는 방식으로 결합할 수 있다.

다만, 상술한 구조는 엑스선 검출기(41)의 일 예시에 불과하며, 개시된 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

패들 어셈블리(50)는 유방(500)을 압착하는 패들(100) 및 패들(100)을 구동시키는 패들 구동유닛(51)을 포함할 수 있다. 패들(100)의 적어도 일부는 엑스선의 투과에 영향을 미치지 않는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 패들 구동유닛(51)은 패들(100)이 수동 또는 자동으로 이동하고 고정될 수 있도록 기어나 모터 등을 포함할 수 있다. 패들(100)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

도 1 및 도 4 내지 도 5b를 참조하여 엑스선 영상 장치(1)의 구체적인 동작을 설명한다.

도 1 및 도 4 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 엑스선 소스(20), 엑스선 검출기 어셈블리(40) 및 패들(100)은 이들을 지지하는 프레임(11)에 연결되고, 프레임(11)은 갠트리(10)에 장착된다. 앞서, 엑스선 튜브(21)에 전원이 공급되어 엑스선이 발생된다고 하였으므로, 갠트리(10) 내부에 고전압 발생장치가 마련되어 엑스선 튜브(21)에 고전압을 공급할 수 있다.

패들(100)은 프레임(11)을 따라 상하 방향으로 이동 가능하고, 패들(100)을 구동시키는 패들 구동유닛(51)은 프레임(11) 내부에 장착될 수 있다. 엑스선 촬영을 위해 환자는 유방(500)을 대상체 접촉부(42) 상에 위치시킨다. 이 때, 엑스선 검출기 어셈블리(40)는 대상체(500)를 지지하는 역할도 수행하게 된다. 대상체 접촉부(42)는 엑스선의 흡수를 최소화하는 재질로 형성되는 바, 일 예로써, 카본(carbon)을 주재료로 하여 대상체 접촉부(42)를 형성할 수 있다.

그리고, 패들(100)이 유방(500)을 압착하여 엑스선 촬영에 적합한 두께로 만든다. 패들(100)은 사용자가 수동으로 조절할 수도 있고, 미리 설정된 값에 따라 자동으로 조절될 수도 있다. 예를 들어, 엑스선 촬영에 요구되는 대상체(500)의 두께가 5cm로 설정된 경우, 제어부(60)는 패들 구동유닛(51)에 제어 신호를 전송하여 패들(100)을 대상체 접촉부(42)로부터 5cm만큼 이격된 위치로 이동시킬 수 있다.

엑스선 촬영 시에 유방(500)에 접촉하는 부분은 대상체 접촉부(42)와 패들(100)의 하부가 된다. 상술한 바와 같이, 엑스선 검출기(41)는 반도체 소자를 포함하여 형성된다. 이로 인해 엑스선 검출기(41)가 온도에 민감한 특성을 갖기 때문에 엑스선 검출기 어셈블리(40)를 비롯한 엑스선 영상 장치(1)의 구성 요소들은 저온으로 유지된다.

제어부(60)는 엑스선 영상 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(60)는 엑스선 검출기(41)로부터 엑스선 데이터를 전송 받아 엑스선 영상을 생성하거나, 엑스선 소스(20)에서의 엑스선 발생 및 조사를 제어하거나, 패들(100)의 이동을 제어할 수 있다.

엑스선 영상 장치(1)는 메인 제어 장치로서 호스트 장치(600)를 포함할 수 있다. 호스트 장치(600)는 워크 스테이션(workstation) 또는 콘솔(console)이라고도 불린다. 호스트 장치(600)는 사용자 인터페이스로서 엑스선 영상 및 기타 엑스선 영상 장치(1)의 제어에 관련된 화면을 표시하는 디스플레이부(71)와 사용자로부터 제어 명령을 입력 받는 입력부(72)를 포함할 수 있다.

제어부(60)는 하나의 물리적인 모듈로 제한되지 않는 바, 일부 동작을 수행하는 모듈은 호스트 장치(600)에 구비되고, 다른 일부 동작을 수행하는 모듈은 갠트리(10)나 프레임(11)에 구비되는 것이 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 제 1실시예에 따른 패들을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 제 1실시예에 따른 패들을 도시한 분해사시도이다. 이하, 미도시된 도면부호는 도 1을 참조한다. 이하, 대상체를 향하는 방향을 패들(100)의 전방이라 정의하고, 프레임(11)을 향하는 방향을 패들(100)의 후방이라 정의한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 패들(100)은 엑스선 검출기(41)의 대상체 접촉부(42) 상에 위치하는 대상체를 압착할 수 있도록 엑스선 소스(20) 및 엑스선 검출기(41) 사이에 승강 가능하게 배치될 수 있다. 다시 말하면, 패들(100)은 엑스선 검출기(41)의 대상체 접촉부(42) 상에 위치하는 대상체를 압착할 수 있도록 엑스선 소스(20) 및 엑스선 검출기(41) 사이에서 프레임(11)을 따라 승강 가능하게 배치될 수 있다. 패들(100)은 프레임(11)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

패들(100)은 지지부재(110)를 포함할 수 있다.

지지부재(110)는 바디(body)(111)를 포함할 수 있다. 바디(111)는 프레임(11)에 분리 가능하게 결합될 수 있는 결합부(111a)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 결합부(111a)는 프레임(11)에 형성된 결합홈(미도시)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 결합부(111a)는 바디(111)로부터 패들(100)의 후방을 향하여 연장될 수 있다.

지지부재(110)는 복수의 체결부(112,113)를 더 포함할 수 있다. 복수의 체결부(112,113)는 바디(111)를 사이에 두고 서로 마주하도록 바디(111)의 양 측면에 형성될 수 있다. 복수의 체결부(112,113)는 바디(111)로부터 패들(100)의 우측방향을 향하여 연장되는 제 1체결부(112) 및 바디(111)로부터 패들(100)의 좌측방향을 향하여 연장되는 제 2체결부(113)를 포함할 수 있다.

지지부재(110)는 복수의 암(arm)(114,115)을 더 포함할 수 있다. 복수의 암(114,115)은 고정부재(800)에 의해 바디(111)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 복수의 암(114,115)은 고정부재(800)에 의해 복수의 체결부(112,113)에 결합될 수 있다. 복수의 암(114,115)은 패들(100)의 우측방향을 향하고, 제 1체결부(112)에 결합되는 제 1암(114) 및 패들(100)의 좌측방향을 향하고, 제 2체결부(113)에 결합되는 제 2암(115)을 포함할 수 있다.

가압부재(120)는 지지부재(110)의 내측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 지지부재(110)의 바디(111)는 가압부재(120)의 후방에 배치될 수 있다. 지지부재(110)의 복수의 암(114,115)은 가압부재(120)의 양 측면과 마주하도록 가압부재(120)의 측방에 배치될 수 있다. 제 1암(114)은 가압부재(120)의 우측면과 마주하도록 배치될 수 있고, 제 2암(115)은 가압부재(120)의 좌측면과 마주하도록 배치될 수 있다.

지지부재(110)는 회전 샤프트(116)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 회전 샤프트(116)는 가압부재(120)가 결합되어 회동할 수 있도록 복수의 암(114,115)에 패들(100)의 내측방향을 향하여 돌출 형성될 수 있다. 가압부재(120)의 양 측면에는 회전 샤프트(116)가 관통 결합되는 샤프트홀(126)이 형성될 수 있다. 회전 샤프트(116)는 샤프트홀(126)에 결합되어 가압부재(120)가 회동할 수 있는 회전축(rotating axis)을 형성할 수 있다.

지지부재(110)는 간섭돌기(117)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 간섭돌기(117)는 복수의 암(114,115)에 패들(100)의 내측방향을 향하여 돌출 형성될 수 있다. 간섭돌기(117)는 회전 샤프트(116)와 나란하도록 복수의 암(114,115)에 마련될 수 있다. 가압부재(120)의 양 측면에는 간섭 홀(127)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 간섭 홀(127)은 복수의 암(114,115)과 마주하는 가압부재(120)의 양 측면에 형성될 수 있다. 간섭 홀(127)은 패들(100)의 승강방향(X)을 따라 길게 형성될 수 있다. 간섭돌기(117)는 간섭 홀(127)에 삽입되어 가압부재(120)의 회동을 제한할 수 있다. 간섭돌기(117)는 가압부재(120)에 외력이 가해지지 않은 경우, 패들(100)의 승강방향(X)으로 상방을 향하는 간섭 홀(127)의 제 1위치에 위치할 수 있다. 간섭돌기(117)는 가압부재(120)에 외력이 가해지는 경우, 즉, 가압부재(120)가 대상체를 압착하는 경우, 패들(100)의 승강방향(X)으로 하방을 향하는 간섭 홀(127)의 제 2위치에 위치할 수 있다.

지지부재(110)는 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)가 설치되는 조절부재 설치부(118)를 더 포함할 수 있다. 조절부재 설치부(118)는 패들(100)의 승강방향(X)으로 복수의 암(114,115)에 함몰 형성될 수 있다. 조절부재 설치부(118)는 회전 샤프트(116) 및 간섭돌기(117) 사이에 마련될 수 있다. 후술하겠지만, 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)의 일 단부는 조절부재 설치부(118)에 고정 결합될 수 있다.

패들(100)은 가압부재(120)를 더 포함할 수 있다. 가압부재(120)는 대상체를 압착할 수 있도록 지지부재(110)에 결합될 수 있다. 또한, 가압부재(120)는 지지부재(110)에 회동 가능하게 힌지 결합될 수 있다.

가압부재(120)는 외관을 형성하고, 내부공간을 가지는 케이스(121)를 포함할 수 있다. 케이스(121)는 가압부재(120)의 강성을 보완할 수 있도록 대략 박스(box) 형상을 가질 수 있다. 다만, 케이스(121)의 형상은 박스 형상에 한정하지 않고, 다양하게 변형 가능하다.

케이스(121)는 대상체를 압착하는 대상체 압착면(121a), 대상체 압착면(121a)과 마주하는 대응면(121b) 및 대상체 압착면(121a)과 대응면(121b)을 연결하는 복수의 연결면(121c)을 포함할 수 있다. 대상체 압착면(121a)은 엑스선 검출기(41)가 포함하는 대상체 접촉부(42)와 마주할 수 있다. 다시 말하면, 대상체는 가압부재(120)의 대상체 압착면(121a) 및 엑스선 검출기(41)의 대상체 접촉부(42)에 의해 압착될 수 있다. 대상체 압착면(121a)은 패들(100)의 승강방향(X)으로 하방을 향하고, 대응면(121b)은 패들(100)의 승강방향(X)으로 상방을 향할 수 있다. 복수의 연결면(121c)은 케이스(121)의 양 측면, 패들(100)의 전방을 향하는 전면 및 패들(100)의 후방을 향하는 후면 등을 포함할 수 있다.

가압부재(120)는 개구부(122)를 더 포함할 수 있다. 개구부(122)는 가압부재(120)의 내부공간과 연통되도록 대응면(121b) 및 복수의 연결면(121c) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 개구부(122)는 가압부재(120)의 내부공간과 연통되도록 대응면(121b)의 일부분에 형성될 수 있다. 이와 같은 개구부(122)를 통해 케이스(121)의 내부공간을 청결하게 유지할 수 있다. 즉, 개구부(122)를 통해 케이스(121)의 내부공간을 세척함으로써, 케이스(121)의 내부공간에 쌓일 수 있는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 케이스(121)의 내부공간에 쌓일 수 있는 이물질은 엑스선 영상 촬영을 방해할 수 있기 때문에 이물질의 제거가 매우 중요하다.

가압부재(120)는 슬릿(slit)(123)을 더 포함할 수 있다. 가압부재(120)는 외력이 가해졌을 때 탄성변형이 가능하다. 가압부재(120)의 탄성변형은 슬릿(123)을 통해 구현될 수 있다. 슬릿(123)은 가압부재(120)에 외력이 가해졌을 때, 즉, 가압부재(120)가 대상체를 압착하였을 때, 가압부재(120)의 탄성변형이 가능하도록 가압부재(120)의 적어도 일 측면을 따라 형성될 수 있다. 바람직하게는, 슬릿(123)은 패들(100)의 전방을 향하는 케이스(121)의 전면에 형성될 수 있다.

슬릿(123)을 통해 가압부재(120)의 탄성변형 구현이 가능하나, 엑스선 영상 촬영과정에서 슬릿(123)에 대상체의 일부가 끼이는 경우가 종종 발생할 수 있다. 이와 같은 경우를 방지하기 위해 가압부재(120)는 슬릿 커버(124)를 더 포함할 수 있다. 슬릿 커버(124)는 슬릿(123)에 분리 가능하게 결합될 수 있고, 탄성재질을 가질 수 있다. 슬릿 커버(124)의 재질은 일 예로써, 고무(rubber) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

패들(100)은 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)는 가압부재(120)가 대상체를 압착하였을 때, 대상체의 형상에 따라 가압부재(120)의 움직임을 조절할 수 있도록 지지부재(110) 및 가압부재(120) 사이에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)는 가압부재(120)에 외력이 작용하였을 때, 가압부재(120)에 가해지는 외력의 크기에 따라 가압부재(120)의 움직임을 조절할 수 있도록 지지부재(110) 및 가압부재(120) 사이에 배치될 수 있다.

적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)는 탄성력을 이용하여 가압부재(120)의 움직임을 조절할 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)는 가압부재(120)가 대상체를 압착하는 경우, 대상체를 균일하게 압착할 수 있도록 탄성력을 이용하여 가압부재(120)의 움직임을 조절하는 적어도 하나의 탄성부재를 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.

적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)는 스프링(spring), 고무(rubber) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1실시예에 따른 패들(100), 제 2실시예에 따른 패들(200) 및 제 3실시예에 따른 패들(300)에는 적어도 하나의 조절부재(130,230,330)의 재질로 스프링이 사용되었으며, 제 4실시예에 따른 패들(400)에는 적어도 하나의 조절부재(430)의 재질로 고무가 사용되었다. 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)의 재질은 탄성력을 가지면 충분하고 상기 예에 그 종류가 한정되지 않는다.

후술하겠지만, 가압부재(120)는 요잉(yawing)운동, 롤링(rolling)운동 및 피칭(pitching)운동 중 적어도 하나를 행할 수 있다. 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)는 가압부재(120)가 요잉운동, 롤링운동 및 피칭운동 중 적어도 하나를 행할 수 있도록 가압부재(120)를 지지부재(110)에 연결한다.

적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)는 제 1탄성부재(130)를 포함할 수 있다. 제 1탄성부재는 가압부재(120)의 측방에 배치되어 가압부재(120) 및 지지부재(110)를 연결할 수 있다. 다시 말하면, 제 1탄성부재(130)는 가압부재(120)의 회동방향을 따라 인장 가능하도록 가압부재(120) 및 지지부재(110)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제 1탄성부재(130)는 가압부재(120)의 대응면(121b)으로부터 패들(100)의 외측방향을 향하여 연장된 연장부(121bb) 및 복수의 암(114,115)에 형성된 조절부재 설치부(118)에 결합될 수 있다. 즉, 제 1탄성부재(130)의 일 단부는 조절부재 설치부(118)에 고정 결합되고, 제 1탄성부재(130)의 다른 단부는 대응면(121b)의 연장부(121bb)에 고정 결합될 수 있다.

제 1탄성부재(130)는 제 1탄성부(131) 및 제 2탄성부(132)를 포함할 수 있다. 제 1탄성부(131)는 가압부재(120)의 일 측면에 설치될 수 있다. 일 예로써, 제 1탄성부(131)는 가압부재(120)의 우측면에 설치될 수 있다. 제 2탄성부(132)는 제 1탄성부(131)와 대응하도록 가압부재(120)의 다른 측면에 설치될 수 있다. 일 예로써, 제 2탄성부(132)는 가압부재(120)의 좌측면에 설치될 수 있다. 제 1탄성부(131) 및 제 2탄성부(132)는 가압부재(120)를 사이에 두고 서로 대칭되도록 설치될 수 있다. 제 1탄성부(131) 및 제 2탄성부(132)는 가압부재(120)가 대상체의 형상에 따라 균일한 압착력을 가할 수 있도록 서로 독립적으로 인장될 수 있다. 일 예로써, 제 1탄성부(131)가 더 볼륨감 있는 대상체의 일 부분과 인접할 경우, 제 1탄성부(131)는 제 2탄성부(132)보다 가압부재(120)의 회동방향을 따라 더 인장될 수 있다.

이하, 패들(100)의 작동상태에 대해 설명한다.

도 8a 및 도 8b는 도 6의 제 1실시예에 따른 패들의 작동상태를 도시한 도면이다. 이하, 미도시된 도면부호는 도 1, 도 6 및 도 7을 참조한다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 패들(100)은 불균일한 형상을 가지는 대상체에 균일한 압착력 내지 압박력을 가할 수 있도록 3차원 변형이 가능할 수 있다. 구체적으로, 가압부재(120)는 패들(100)의 승강방향(X)과 평행한 제 1축(A)을 중심으로 회전하는 요잉(yawing)운동, 대상체를 향하도록 제 1축(A)과 직교하는 제 2축(B)을 중심으로 회전하는 롤링(rolling)운동 및 제 1축(A) 및 제 2축(B)과 직교하는 제 3축(C)을 중심으로 회전하는 피칭(pitching)운동 중 적어도 하나를 행할 수 있다.

제 1실시예에 따른 패들(100)은 롤링운동 및 피칭운동 중 적어도 하나를 행할 수 있다. 도 8a는 제 1실시예에 따른 패들(100)의 가압부재(120)가 롤링운동하는 모습을 도시한다. 도 8b는 제 1실시예에 따른 패들(100)의 가압부재(120)가 피칭운동하는 모습을 도시한다.

가압부재(120)는 가압부재(120)의 회동방향을 따라 인장된 제 1탄성부재(130)의 복원력에 의해 대상체 접촉부(42) 및 대상체 압착면(121a) 사이에 위치하는 대상체(500)를 압착 내지 압박한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 제 2실시예에 따른 패들을 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 제 2실시예에 따른 패들의 일부를 확대하여 도시한 사시도이다. 도 11은 도 9의 제 2실시예에 따른 패들을 도시한 측면도이다. 이하, 제 1실시예에 따른 패들(100)과 중복되는 설명은 생략한다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)는 제 2탄성부재(230)를 포함할 수 있다. 제 2탄성부재(230)는 회전 샤프트(116)에 와인딩(winding)될 수 있다. 구체적으로, 제 2탄성부재(230)는 복수의 암(114,115)과 가압부재(120) 사이에 위치하는 회전 샤프트(116)의 일 부분에 와인딩될 수 있다. 제 2탄성부재(230)의 일 단부는 복수의 암(114,115)에 고정 결합되고, 제 2탄성부재(230)의 다른 단부는 가압부재(120)에 고정 결합될 수 있다. 제 2탄성부재(230)는 토션 스프링(torsion spring)을 포함할 수 있다.

지지부재(110)는 패들(200)의 내측방향을 향하여 돌출 형성되도록 복수의 암(114,115)에 마련된 간섭돌기(117)를 포함할 수 있다. 간섭돌기(117)는 회전 샤프트(116)와 나란하도록 복수의 암(114,115)에 형성될 수 있다.

복수의 암(114,115)과 마주하는 가압부재(120)의 양 측면에는 간섭 홀(227)이 형성될 수 있다. 간섭돌기(117)는 간섭 홀(227)에 삽입되어 가압부재(120)의 회동을 제한할 수 있다. 간섭 홀(227)은 패들(200)의 승강방향(X)에 대하여 패들(200)의 전방을 향하여 기울어지도록 길게 형성될 수 있다. 간섭돌기(117)는 가압부재(120)에 외력이 가해지지 않은 경우, 패들(200)의 승강방향(X)으로 상방을 향함과 동시에 패들(200)의 전방을 향하는 간섭 홀(227)의 제 1위치에 위치할 수 있다. 간섭돌기(117)는 가압부재(120)에 외력이 가해지는 경우, 즉, 가압부재(120)가 대상체를 압착하는 경우, 패들(200)의 승강방향(X)으로 하방을 향함과 동시에 패들(200)의 후방을 향하는 간섭 홀(227)의 제 2위치에 위치할 수 있다.

제 2실시예에 따른 패들(200)은 롤링운동 및 피칭운동 중 적어도 하나를 행할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 제 3실시예에 따른 패들을 도시한 사시도이고, 도 13은 도 12의 제 3실시예에 따른 패들을 도시한 분해사시도이다. 도 14는 도 12의 제 3실시예에 따른 패들을 도시한 측면도이다. 이하, 제 1실시예에 따른 패들(100)과 중복되는 설명은 생략한다.

도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 조절부재(130,230,330,430)는 제 3탄성부재(330)를 포함할 수 있다.

지지부재(110)는 샤프트 결합홀(331)을 포함할 수 있다. 샤프트 결합홀(331)은 복수의 암(114,115)과 마주하는 가압부재(120)의 양 측면에 회전 샤프트(116)가 삽입된 상태로 이동할 수 있도록 패들(300)의 승강방향(X)을 따라 길게 형성될 수 있다.

지지부재(110)는 고정돌기(332)를 더 포함할 수 있다. 고정돌기(332)는 패들(300)의 내측방향을 향하여 돌출 형성되도록 복수의 암(114,115)에 마련될 수 있다. 고정돌기(332)는 회전 샤프트(116)와 나란하도록 복수의 암(114,115)에 형성될 수 있다.

제 3탄성부재(330)는 와이어 스프링(wire spring)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 3탄성부재(330)는 가압부재(120)의 양 측면 및 후면을 따라 연장되는 와이어 스프링일 수 있다. 제 3탄성부재(330)는 적어도 하나의 절곡부(333)를 포함하는 와이어 스프링일 수 있다. 도 12 및 도 13은 두 개의 절곡부(333)를 포함하는 와이어 스프링을 제 3탄성부재(330)의 일 예로써 도시한다.

제 3탄성부재(330)의 양 단부는 고정돌기(332)에 걸림 결합될 수 있다. 구체적으로, 제 3탄성부재(330)의 양 단부에는 후크부(334)가 형성되고, 후크부(334)가 고정돌기(332)에 걸림 결합될 수 있다.

제 3탄성부재(330)는 회전 샤프트(116)를 지지하도록 패들(300)의 승강방향(X)으로 회전 샤프트(116)의 하부에 위치할 수 있다. 구체적으로, 제 3탄성부재(330)는 패들(300)의 승강방향(X)으로 회전 샤프트(116)의 하부에 위치하도록 가압부재(120)의 양 측면 및 후면을 따라 배치되고, 제 3탄성부재(330)의 양 단부는 고정돌기(332)에 걸림 결합된다.

제 3탄성부재(330)는 가압부재(120)에 외력이 가해지지 않는 경우, 회전 샤프트(116)가 패들(300)의 승강방향(X)으로 상방에 위치하는 샤프트 결합홀(331)의 제 1위치에 위치하도록 회전 샤프트(116)를 지지할 수 있다. 가압부재(120)에 외력이 가해지는 경우, 즉, 가압부재(120)가 대상체를 압착하는 경우, 회전 샤프트(116)는 제 3탄성부재(330)를 가압하면서 패들(300)의 승강방향(X)으로 하방에 위치하는 샤프트 결합홀(331)의 제 2위치로 이동한다.

제 3실시예에 따른 패들(300)은 롤링운동 및 피칭운동 중 적어도 하나를 행할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치에 있어서, 제 4실시예에 따른 패들을 도시한 사시도이고, 도 16은 도 15의 제 4실시예에 따른 패들을 도시한 분해사시도이다. 도 17a 내지 도 17c는 도 15의 제 4실시예에 따른 패들의 작동상태를 도시한 도면이다. 이하, 제 1실시예에 따른 패들(100)과 중복되는 설명은 생략한다. 도 16에서 제 1고정부재(432)는 제 1결합부에 결합된 상태이다.

도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 패들(400)은 지지부재(410)를 포함할 수 있다.

지지부재(410)는 제 1지지부재(411) 및 제 2지지부재(412)를 포함할 수 있다.

제 1지지부재(411)는 프레임(11)에 형성된 결합홈(미도시)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 제 1지지부재(411)는 패들(400)의 후방을 향하도록 제 2지지부재(412)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 제 1지지부재(411)는 고정부재(413)에 의해 제 2지지부재(412)에 결합될 수 있다.

제 2지지부재(412)는 가압부재(120)의 후방에 배치될 수 있다. 또한, 제 2지지부재(412)는 가압부재(120)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 제 2지지부재(412)는 가압부재(120)의 설치 프레임(440)에 결합될 수 있다. 제 2지지부재(412)는 적어도 하나의 조절부재(430)를 사이에 두고 가압부재(120)와 마주할 수 있다. 구체적으로, 제 2지지부재(412)는 적어도 하나의 조절부재(430)를 사이에 두고 설치 프레임(440)과 마주할 수 있다. 후술하겠지만, 적어도 하나의 조절부재(430)는 가압부재(120)의 설치 프레임(440)과 지지부재(410)의 제 2지지부재(412)를 연결한다.

패들(400)은 가압부재(120)를 더 포함할 수 있다. 가압부재(120)는 대상체를 압착할 수 있도록 지지부재(410)에 결합될 수 있다. 가압부재(120)는 지지부재(410)의 전방에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 가압부재(120)는 지지부재(410)의 전방에 결합될 수 있다.

케이스(121)는 대상체를 압착하는 대상체 압착면(121a), 대상체 압착면(121a)과 마주하는 대응면(121b) 및 대상체 압착면(121a)과 대응면(121b)을 연결하는 복수의 연결면(121c)을 포함할 수 있다.

가압부재(120)는 개구부(122)를 더 포함할 수 있다. 개구부(122)는 가압부재(120)의 내부공간과 연통되도록 대응면(121b) 및 복수의 연결면(121c) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 개구부(122)는 가압부재(120)의 내부공간과 연통되도록 패들(400)의 후방을 향하는 복수의 연결면(121c) 중 하나의 일부분에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 개구부(122)는 설치 프레임(440)과 마주하는 복수의 연결면(121c) 중 하나의 일부분에 형성될 수 있다. 이와 같은 개구부(122)를 통해 케이스(121)의 내부공간을 세척함으로써, 케이스(121)의 내부공간에 쌓일 수 있는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

가압부재(120)는 슬릿(slit)(123)을 더 포함할 수 있다. 가압부재(120)의 탄성변형은 슬릿(123)을 통해 구현될 수 있다. 슬릿(123)은 가압부재(120)의 적어도 일 측면을 따라 형성될 수 있다. 바람직하게는, 슬릿(123)은 패들(400)의 전방을 향하는 케이스(121)의 전면에 형성될 수 있다. 슬릿(123)은 패들(400)의 좌우방향을 따라 길게 형성될 수 있다.

가압부재(120)는 슬릿 커버(124)를 더 포함할 수 있다. 슬릿 커버(124)는 슬릿(123)에 분리 가능하게 결합될 수 있고, 탄성재질을 가질 수 있다. 슬릿 커버(124)의 재질은 일 예로써, 고무(rubber) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

가압부재(120)는 설치 프레임(440)을 더 포함할 수 있다. 설치 프레임(440)은 가압부재(120)의 외측에 결합될 수 있다. 구체적으로, 설치 프레임(440)은 케이스(121)의 복수의 연결면(121c) 중 일부를 감싸도록 케이스(121)의 외측에 결합될 수 있다. 바람직하게는, 설치 프레임(440)은 케이스(121)의 복수의 연결면(121c) 중 패들(400)의 우측방향을 향하는 우측면, 패들(400)의 좌측방향을 향하는 좌측면 및 패들(400)의 후방을 향하는 후면을 감싸도록 케이스(121)의 외측에 결합될 수 있다. 다른 측면에서 설명하면, 설치 프레임(440)은 지지부재(410)와 마주하는 가압부재(120)의 일 면에 결합되어 가압부재(120)와 일체로 움직일 수 있다. 설치 프레임(440)은 가압부재(120)와 일체로 움직일 수 있도록 체결부재(700)에 의해 가압부재(120)에 고정 결합될 수 있다. 구체적으로, 설치 프레임(440)은 체결부재(700)에 의해 가압부재(120)의 양 측면에 고정 결합될 수 있다.

패들(400)은 적어도 하나의 조절부재(430)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 조절부재(430)는 대상체(500)를 향하는 방향을 패들(400)의 전방 내지 가압부재(120)의 전방이라고 할 때, 가압부재(120)의 후방에 배치되어 가압부재(120) 및 지지부재(410)를 연결한다. 구체적으로, 적어도 하나의 조절부재(430)는 설치 프레임(440)과 지지부재(410) 사이에 위치하여 가압부재(120)의 설치 프레임(440)과 지지부재(410)의 제 2지지부재(412)를 연결한다.

적어도 하나의 조절부재(430)는 탄성력을 이용하여 가압부재(120)의 움직임을 조절할 수 있다.

적어도 하나의 조절부재(430)는 스프링(spring), 고무(rubber) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 4실시예에 따른 패들(400)에는 적어도 하나의 조절부재(430)의 재질로 고무가 사용되었다. 구체적으로, 적어도 하나의 조절부재(430)의 연질부(431)의 재질로 고무가 사용되었다. 적어도 하나의 조절부재(430)는 탄성력을 가지면 충분하고 상기 예에 그 종류가 한정되지 않는다.

후술하겠지만, 가압부재(120)는 요잉(yawing)운동, 롤링(rolling)운동 및 피칭(pitching)운동 중 적어도 하나를 행할 수 있다. 적어도 하나의 조절부재(430)는 가압부재(120)가 요잉운동, 롤링운동 및 피칭운동 중 적어도 하나를 행할 수 있도록 가압부재(120)를 지지부재(410)에 연결한다.

적어도 하나의 조절부재(430)는 연질부(431), 제 1결합부 및 제 2결합부를 포함할 수 있다. 제 1결합부는 가압부재(120)와 마주하도록 연질부(431)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 1결합부는 설치 프레임(440)과 마주하도록 연질부(431)에 형성될 수 있다. 제 2결합부는 지지부재(410)와 마주하도록 연질부(431)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 2결합부는 제 2지지부재(412)와 마주하도록 연질부(431)에 형성될 수 있다.

제 1결합부에는 설치 프레임(440)에 관통 결합된 제 1고정부재(432)가 결합되고, 제 2결합부에는 지지부재(410), 구체적으로, 제 2지지부재(412)에 관통 결합된 제 2고정부재(433)가 결합될 수 있다. 제 1결합부에 결합된 제 1고정부재(432) 및 제 2결합부에 결합된 제 2고정부재(433)는 연질부(431) 내에서 소정 간격 이격된다. 바람직하게는, 제 1결합부에 결합된 제 1고정부재(432) 및 제 2결합부에 결합된 제 2고정부재(433)는 연질부(431) 내에서 패들(400)의 전후방향으로 소정 간격 이격된다. 이를 통해 적어도 하나의 조절부재(430), 즉, 연질부(431)가 구부러지거나 비틀어지면서 가압부재(120)의 움직임을 조절할 수 있다.

이하, 패들(400)의 작동상태에 대해 설명한다.

도 17a 내지 도 17c에 도시된 바와 같이, 패들(400)은 불균일한 형상을 가지는 대상체에 균일한 압착력 내지 압박력을 가할 수 있도록 3차원 변형이 가능할 수 있다. 구체적으로, 가압부재(120)는 패들(400)의 승강방향(X)과 평행한 제 1축(A)을 중심으로 회전하는 요잉(yawing)운동, 대상체를 향하도록 제 1축(A)과 직교하는 제 2축(B)을 중심으로 회전하는 롤링(rolling)운동 및 제 1축(A) 및 제 2축(B)과 직교하는 제 3축(C)을 중심으로 회전하는 피칭(pitching)운동 중 적어도 하나를 행할 수 있다.

제 4실시예에 따른 패들(400)은 요잉운동, 롤링운동 및 피칭운동 중 적어도 하나를 행할 수 있다. 도 17a는 제 4실시예에 따른 패들(400)의 가압부재(120)가 요잉운동하는 모습을 도시한다. 도 17b는 제 4실시예에 따른 패들(400)의 가압부재(120)가 롤링운동하는 모습을 도시한다. 도 17c는 제 4실시예에 따른 패들(400)의 가압부재(120)가 피칭운동하는 모습을 도시한다.

가압부재(120)가 요잉운동하는 경우, 적어도 하나의 조절부재(430)는 패들(400)의 좌우방향으로 움직일 수 있다. 다시 말하면, 가압부재(120)가 요잉운동하는 경우, 적어도 하나의 조절부재(430)는 패들(400)의 좌우방향으로 구부러지거나 휠 수 있다.

가압부재(120)가 피칭운동하는 경우, 적어도 하나의 조절부재(430)는 패들(400)의 승강방향(X)으로 움직일 수 있다. 다시 말하면, 가압부재(120)가 피칭운동하는 경우, 적어도 하나의 조절부재(430)는 패들(400)의 승강방향(X)으로 구부러지거나 휠 수 있다.

가압부재(120)가 롤링운동하는 경우, 적어도 하나의 조절부재(430)는 비틀어질 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 그래프이고, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.

엑스선 영상 장치(1)는 엑스선 영상 촬영과정에서 대상체에 과도한 압착력 내지 압박력이 가해지는 것을 방지하고자 다양한 제어방법을 채택할 수 있다. 이를 통해 엑스선 영상 촬영과정에서 환자가 감수해야 하는 통증을 경감시킬 수 있다.

이하, 대상체에 대한 과도한 압착 내지 압박을 방지할 수 있는 다양한 엑스선 영상 장치의 제어방법에 대해 설명한다.

도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치의 제어방법은 대상체를 압착하도록 패들(100,200,300,400)을 하강시키고(S1), 패들(100,200,300,400)에 의해 압착된 대상체의 두께를 측정하고(S2), 측정된 대상체의 두께와 촬영조건테이블 상의 기준두께를 비교하고(S3), 촬영조건테이블 상의 기준두께가 대상체의 두께보다 더 두꺼우면 대상체를 덜 압착하도록 패들(100,200,300,400)을 상승시키는 것(S4)을 포함할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 유방은 연조직으로만 이루어져 있기 때문에 최대한 선명한 엑스선 영상을 획득하기 위해서는 패들(100,200,300,400)을 이용하여 유방을 압착 내지 압박해야 한다. 그러나 대상체에 대한 일정 수준 이상의 과도한 압착 내지 압박은 환자의 고통 내지 통증만 야기할 뿐이고, 엑스선 영상의 질(quality)에 별다른 영향을 미치지 않는다. 본 실시예에서는 이와 같은 대상체에 대한 과도한 압착 내지 압박을 방지하고자 촬영조건테이블이 사용된다. 촬영조건테이블에는 압착 내지 압박 완료 시점의 대상체의 두께 범위에 대해 여러 촬영 조건이 제시되어 있다. 촬영 조건의 일 예로써, 관전압, 선량(mAs) 등이 제시될 수 있다.

도 18의 그래프를 참조하여 다시 설명하면, 패들(100,200,300,400)을 하강시켜 대상체를 제 1위치(a)까지 최대로 압착한다. 그 후, 제 1위치(a)까지 최대로 압착된 대상체의 두께를 측정한다. 대상체의 두께를 측정한 후, 촬영조건테이블을 이용하여 동일한 엑스선 조사 조건 하에서의 대상체의 두께 범위를 확인한다. 제 1위치(a)까지 최대로 압착된 대상체의 두께와 촬영조건테이블 상의 대상체의 두께 범위 최대값을 비교하여 촬영조건테이블 상의 대상체의 두께 범위 최대값이 제 1위치(a)까지 최대로 압착된 대상체의 두께보다 더 크면 패들(100,200,300,400)을 상승시켜 대상체(500)에 대한 압착력 내지 압박력을 제 2위치(b)까지 감소시킨다. 도 18의 그래프에서 제 2위치(b)가 촬영조건테이블에 제시된 동일한 엑스선 조사 조건 하에서의 대상체의 두께 범위 최대값에 해당한다.

도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 그래프이고, 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 순서도이다.

도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치는 사용자에게 대상체의 두께 변화량 정보를 제공할 수 있는 알람(alarm)기능을 구비할 수 있다. 알람기능은 청각적 효과 및 시각적 효과 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.

도 20의 그래프에 도시된 바와 같이, 대상체의 두께 및 대상체에 대한 압박력 내지 압착력은 서로 반비례 관계에 있다. 즉, 대상체에 대한 압박력 내지 압착력이 증가할수록 대상체의 두께는 감소한다. 그러나, 도 20의 그래프에서 확인할 수 있듯이, 대상체에 일정 수준 이상의 압착력 내지 압박력을 가할 경우, 대상체의 두께는 더 이상 감소하지 않는다. 따라서, 대상체의 두께를 얇게 하기 위해 대상체에 필요 이상의 압착력 내지 압박력을 가할 필요가 없다. 다시 말하면, 대상체에 가해지는 압착력 내지 압박력 및 대상체의 두께 비율을 확인하여 그 비율이 특정 값에 도달하면 알람기능을 통해 사용자에게 대상체에 대한 압착 내지 압박을 중지할 것을 알린다. 이와 같은 알람기능을 통해 대상체를 과도하게 압착 내지 압박하는 것을 방지할 수 있다.

도 21에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치의 제어방법은 대상체를 압착하도록 패들(100,200,300,400)을 하강시키고(P1), 대상체 압착 시의 대상체 두께 및 압착력을 측정하고(P2), 대상체에 가해지는 압착력 및 대상체의 두께 비율을 도출하고(P3), 비율이 특정 값(t)에 도달하면 알림장치를 작동시키고(P4), 알림장치가 작동되면 대상체를 덜 압착하도록 패들(100,200,300,400)을 상승시키는 것(P5)을 포함할 수 있다. 이 때, 패들(100,200,300,400)의 하강 및 상승은 사용자에 의해 수동으로 행해질 수도 있다.

도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 그래프이고, 도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 제어방법에 관한 블록도이다.

도 22에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치는 단계별로 대상체에 가해질 수 있는 압착력 내지 압박력을 조절할 수 있는 기능을 구비할 수 있다.

도 22의 그래프에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 촬영은 총 세 단계에 걸쳐 진행될 수 있다. 제 1단계에서는 사용자가 패들(100,200,300,400)을 하강시켜 환자의 대상체를 최대로 압착 내지 압박한다. 엑스선 영상 장치의 메모리부(미도시)에는 대상체를 최대로 압착 내지 압박했을 때 측정된 대상체의 두께가 저장된다. 제 2단계에서 사용자는 워크 스테이션으로 이동한다. 사용자가 워크 스테이션으로 이동하여 엑스선 조사 준비를 하는 동안 환자의 대상체에 대한 최대 압착력 내지 최대 압박력을 일정량 경감시킨다. 즉, 가압부재(120)가 대상체로부터 소정길이만큼 상승한다. 환자의 대상체에 대한 최대 압착력 내지 최대 압박력의 경감은 환자의 대흉근이 빠지지 않을 정도로 한다. 이와 같이 엑스선 조사 준비를 하는 동안, 대상체에 대한 최대 압착력 내지 최대 압박력을 일정량 경감시킴으로써 환자의 통증을 덜어줄 수 있다. 제 3단계에서는 엑스선이 대상체에 조사된다. 이 때, 패들(100,200,300,400)은 엑스선 영상 장치의 메모리부에 저장되어 있는 대상체의 두께만큼 대상체를 다시 가압한다. 결국, 제 3단계에서는 제 1단계에서 대상체에 가해졌던 최대 압착력 내지 최대 압박력을 대상체에 다시 가하여 대상체에 엑스선을 조사한다.

도 23에 도시된 바와 같이, 엑스선 영상 장치의 제어방법은 대상체를 최대로 압착할 수 있도록 패들(100,200,300,400)을 하강시키고(L1), 대상체를 최대로 압착 내지 압박한 상태에서 대상체의 두께를 측정 및 측정된 두께를 저장하고(L2), 엑스선 조사 준비과정 중 패들(100,200,300,400)을 대상체로부터 소정길이만큼 상승시키고(L3), 엑스선 조사 시, 저장된 두께만큼 대상체를 다시 압착 내지 압박할 수 있도록 패들(100,200,300,400)을 다시 하강시키고(L4), 엑스선 조사가 종료되면 패들(100,200,300,400)을 상승시키는 것(L5)을 포함할 수 있다.

패들(100,200,300,400)의 하강 및 상승은 엑스선 영상 장치의 제어부에 의해 이루어질 수도 있고, 사용자에 의해 수동으로 이루어질 수도 있다.

이상에서 최대 압박력 내지 최대 압착력은 환자가 고통을 호소하는 시점에서의 압박력 내지 압착력을 의미한다. 또한, 압박력 내지 압착력은 압력으로 표시하였다.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

1: 엑스선 영상 장치 10: 갠트리
20: 엑스선 소스 21: 엑스선 튜브
22: 양극 23: 음극
24: 필라멘트 25: 집속 전극
26: 유리관 27: 전기도선
28: 타겟 물질 29: 윈도우
30: 로터 40: 엑스선 검출기 어셈블리
41: 엑스선 검출기 41-1: 수광 소자
41-2: 독출 회로 41-3: n형 반도체 기판
41-4: p형 층 41-5: 범프
42: 대상체 접촉부 50: 패들 어셈블리
51: 패들 구동유닛 60: 제어부
71: 디스플레이부 72: 입력부
100,200,300,400: 패들 110, 410: 지지부재
111: 바디 111a: 결합부
112: 제 1체결부 113: 제 2체결부
114: 제 1암 115: 제 2암
116: 회전 샤프트 117: 간섭돌기
118: 조절부재 설치부 120: 가압부재
121: 케이스 121a: 대상체 압착면
121b: 대응면 121bb: 연장부
121c: 연결면 122: 개구부
123: 슬릿 124: 슬릿 커버
126: 샤프트홀 127,227: 간섭 홀
130,230,330,430: 조절부재 131: 제 1탄성부
132: 제 2탄성부 331: 샤프트 결합홀
332: 고정돌기 333: 절곡부
334: 후크부 411: 제 1지지부재
412: 제 2지지부재 413: 고정부재
431: 연질부 432: 제 1고정부재
433: 제 2고정부재 440: 설치 프레임
500: 대상체 510: 섬유 조직
520: 지방 조직 530: 유선 조직
540: 유관 조직 600: 호스트 장치
11: 프레임 700: 체결부재
800: 고정부재

Claims

대상체를 압착하여 엑스선 영상을 촬영하는 엑스선 영상 장치에 있어서,
엑스선을 발생시켜 상기 대상체에 조사하는 엑스선 소스;
상기 대상체와 접촉하는 대상체 접촉부를 가지고, 상기 대상체를 투과한 엑스선을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 엑스선 검출기; 및
상기 대상체 접촉부 상에 위치하는 상기 대상체를 압착할 수 있도록 상기 엑스선 소스 및 상기 엑스선 검출기 사이에 승강 가능하게 배치되는 패들;을 포함하고,
상기 패들은,
지지부재;
상기 대상체를 압착할 수 있도록 상기 지지부재에 결합되는 가압부재; 및
상기 가압부재가 상기 대상체를 압착하였을 때, 상기 대상체의 형상에 따라 상기 가압부재의 움직임을 조절할 수 있도록 상기 지지부재 및 상기 가압부재 사이에 배치되는 적어도 하나의 조절부재;를 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조절부재는 탄성력을 이용하여 상기 가압부재의 움직임을 조절하는 엑스선 영상 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가압부재는 상기 패들의 승강방향과 평행한 제 1축을 중심으로 회전하는 요잉(yawing)운동, 상기 대상체를 향하도록 상기 제 1축과 직교하는 제 2축을 중심으로 회전하는 롤링(rolling)운동 및 상기 제 1축 및 상기 제 2축과 직교하는 제 3축을 중심으로 회전하는 피칭(pitching)운동 중 적어도 하나를 행하는 엑스선 영상 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 가압부재가 피칭(pitching)운동, 롤링(rolling)운동 및 요잉(yawing)운동 중 적어도 하나를 수행할 수 있도록 상기 가압부재를 상기 지지부재에 연결하는 엑스선 영상 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 가압부재의 양 측면과 마주하도록 배치되고, 상기 가압부재가 결합되어 회동할 수 있도록 상기 패들의 내측방향을 향하여 돌출 형성된 회전 샤프트를 가지는 복수의 암을 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 가압부재의 회동방향을 따라 인장 가능하도록 상기 가압부재 및 상기 복수의 암을 연결하는 제 1탄성부재를 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 암에는 상기 회전 샤프트와 나란하게 상기 패들의 내측방향을 향하여 돌출 형성된 간섭돌기가 마련되고,
상기 간섭돌기는 상기 복수의 암과 마주하는 상기 가압부재의 양 측면에 형성된 간섭 홀에 삽입되어 상기 가압부재의 회동을 제한하는 엑스선 영상 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 회전 샤프트에 와인딩되는 제 2탄성부재를 포함하고,
상기 제 2탄성부재의 일 단부는 상기 복수의 암에 고정 결합되고, 상기 제 2탄성부재의 다른 단부는 상기 가압부재에 고정 결합되는 엑스선 영상 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 암과 마주하는 상기 가압부재의 양 측면에는 상기 회전 샤프트가 삽입된 상태로 이동할 수 있도록 상기 패들의 승강방향을 따라 길게 형성된 샤프트 결합홀이 마련되고,
상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 회전 샤프트를 지지하도록 상기 회전 샤프트의 하부에 마련되는 제 3탄성부재를 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가압부재는 상기 지지부재와 마주하는 상기 가압부재의 일 면에 결합되어 상기 가압부재와 일체로 움직이는 설치 프레임을 포함하고,
상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 설치 프레임과 상기 지지부재 사이에 위치하여 상기 설치 프레임과 상기 지지부재를 서로 연결하는 엑스선 영상 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조절부재는 고무(rubber) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나의 재질을 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조절부재는 상기 설치 프레임과 마주하는 제 1결합부 및 상기 지지부재와 마주하는 제 2결합부를 포함하고,
상기 제 1결합부에는 상기 설치 프레임에 관통 결합된 제 1고정부재가 결합되고, 상기 제 2결합부에는 상기 지지부재에 관통 결합된 제 2고정부재가 결합되는 엑스선 영상 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가압부재는 상기 가압부재에 외력이 가해졌을 때 상기 가압부재의 탄성변형이 가능하도록 상기 가압부재의 적어도 일 측면을 따라 형성되는 슬릿(slit)을 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 가압부재는 상기 슬릿에 분리 가능하게 결합되고, 탄성재질을 가지는 슬릿 커버를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가압부재는 상기 대상체를 압착하는 대상체 압착면과, 상기 대상체 압착면과 마주하는 대응면을 포함하고,
상기 대응면의 일부분에는 상기 가압부재의 내부공간과 연통되는 개구부가 형성되는 엑스선 영상 장치.
대상체의 엑스선 영상을 촬영하는 과정에서 상기 대상체를 압착할 수 있도록 승강 가능하게 마련되는 패들을 포함하는 엑스선 영상 장치에 있어서,
상기 패들은,
상기 대상체를 압착하는 가압부재; 및
상기 가압부재가 상기 대상체를 압착하는 경우, 상기 대상체를 균일하게 압착할 수 있도록 탄성력을 이용하여 상기 가압부재의 움직임을 조절하는 적어도 하나의 탄성부재;를 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성부재는 스프링(spring), 고무(rubber) 및 실리콘(silicon) 중 적어도 하나를 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 가압부재는 상기 패들의 승강방향과 평행한 제 1축을 중심으로 회전하는 요잉(yawing)운동, 상기 대상체를 향하도록 상기 제 1축과 직교하는 제 2축을 중심으로 회전하는 롤링(rolling)운동 및 상기 제 1축 및 상기 제 2축과 직교하는 제 3축을 중심으로 회전하는 피칭(pitching)운동 중 적어도 하나를 행하는 엑스선 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 패들은 상기 가압부재와의 사이에 상기 적어도 하나의 탄성부재가 배치되는 지지부재를 더 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 가압부재는 상기 지지부재에 회동 가능하게 힌지 결합되는 엑스선 영상 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성부재는 상기 가압부재의 측방에 배치되어 상기 가압부재 및 상기 지지부재를 연결하는 엑스선 영상 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 가압부재의 양 측면과 마주하도록 배치되고, 상기 가압부재가 결합되어 회동할 수 있도록 상기 패들의 내측방향을 향하여 돌출 형성된 회전 샤프트를 가지는 복수의 암을 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 22 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성부재는 상기 가압부재의 회동방향을 따라 인장 가능하도록 상기 가압부재 및 상기 복수의 암을 연결하는 엑스선 영상 장치.
제 23 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성부재는,
상기 가압부재의 일 측면에 설치되는 제 1탄성부; 및
상기 제 1탄성부와 대응하도록 상기 가압부재의 다른 측면에 설치되는 제 2탄성부;를 포함하고,
상기 제 1탄성부 및 상기 제 2탄성부는 상기 가압부재가 상기 대상체의 형상에 따라 균일한 압착력을 가할 수 있도록 서로 독립적으로 인장되는 엑스선 영상 장치.
제 23 항에 있어서,
상기 복수의 암에는 상기 회전 샤프트와 나란하게 상기 패들의 내측방향을 향하여 돌출 형성된 간섭돌기가 마련되고,
상기 간섭돌기는 상기 복수의 암과 마주하는 상기 가압부재의 양 측면에 형성된 간섭 홀에 삽입되어 상기 가압부재의 회동을 제한하는 엑스선 영상 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성부재는 상기 대상체를 향하는 방향을 상기 가압부재의 전방이라고 할 때, 상기 가압부재의 후방에 배치되어 상기 가압부재 및 상기 지지부재를 연결하는 엑스선 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 가압부재는,
상기 가압부재에 외력이 가해졌을 때 상기 가압부재의 탄성변형이 가능하도록 상기 가압부재의 적어도 일 측면을 따라 형성되는 슬릿(slit); 및
상기 슬릿에 분리 가능하게 결합되고, 탄성재질을 가지는 슬릿 커버;를 포함하는 엑스선 영상 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 가압부재는,
상기 대상체를 압착하는 대상체 압착면;
상기 대상체 압착면과 마주하는 대응면; 및
상기 대상체 압착면과 상기 대응면을 연결하는 복수의 연결면;을 포함하고,
상기 대응면 및 상기 복수의 연결면 중 적어도 하나에는 상기 가압부재의 내부공간과 연통되는 개구부가 형성되는 엑스선 영상 장치.
대상체를 압착하여 엑스선 영상을 촬영하는 엑스선 영상 장치의 제어방법에 있어서,
상기 대상체를 압착하도록 패들을 하강시키고,
상기 패들에 의해 압착된 상기 대상체의 두께를 측정하고,
상기 대상체의 두께와 촬영조건테이블 상의 기준두께를 비교하고,
상기 기준두께가 상기 대상체의 두께보다 더 두꺼우면 상기 대상체를 덜 압착하도록 상기 패들을 상승시키는 것을 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어방법.