KR20170141454A - 치과용 엑스선 촬영 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수진자의 신장에 따른 엑스선 촬영의 정위치 자세를 유도할 수 있는 가이드를 제공하는 치과용 엑스선 촬영 장치에 관한 것으로, 지지부; 상기 지지부를 따라 승강되는 승강부; 상기 승강부에 연결되어 상기 승강부를 따라 함께 승강하는 회전암 지지부; 상기 회전암 지지부에 회전 가능하게 연결되는 회전암; 상기 회전암에 구비되고 엑스선을 조사하는 광원부; 수진자의 두부를 사이에 두고 상기 광원부에 대향되도록 상기 회전암에 구비되고 상기 광원부에서 조사되는 엑스선을 검출하는 검출부; 상기 두부를 지지하도록 상기 승강부에 연결되어 상기 승강부를 따라 함께 승강하는 받침대부; 및 상기 받침대부의 승강에 따라 상기 수진자의 전치에 접하는 수직선을 기준으로 상기 수진자의 정면 방향으로 5도 이상 10도 이하의 각도로 기울어진 가이드 광을 바닥면에 조사하는 가이드 광원을 포함한다.

Description

치과용 엑스선 촬영 장치{DENTAL X-RAY IMAGING APPARATUS}

본 발명은 치과용 엑스선 촬영 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수진자의 신장에 따른 엑스선 촬영의 정위치 자세를 유도할 수 있는 가이드를 제공하는 치과용 엑스선 촬영 장치에 관한 것이다.

오늘날, 엑스선(X-ray)을 이용한 촬영기술은 의료 분야에서 인체 내부의 영상을 획득하기 위해 이용되는 중요한 기술 중의 하나로서, 이와 같은 엑스선을 이용한 영상촬영장치가 엑스선 촬영장치이다. 엑스선 촬영장치는, 인체의 내부장기를 촬영하거나, 치아의 구조를 촬영하거나, 두개골의 영상을 촬영하는 등 인체의 일부 또는 전체를 촬영하기 위하여 다양한 장치의 형태로 적용되고 있다.

일반적인 엑스선 촬영장치는, 엑스선을 발생시켜 피검체에 조사하는 엑스선 발생기와 엑스선 발생기에서 조사되어 엑스선 경로 상에 위치된 피검체를 투사한 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기와 엑스선 검출기에서 검출된 신호에 따라 피검체의 엑스선 영상을 출력하는 영상출력부를 포함하여 구성된다. 이때, 엑스선 발생기와 엑스선 검출기는 피검체가 배치되기 위하여 상호 일정 거리 이격되어 배치되며, 엑스선 발생기는 엑스선을 발생시키는 구성으로서 엑스선 광원을 포함하여 구성된다.

특히, 엑스선 촬영장치의 일 예로서, 치과에서 사용되는 구강외 엑스선 촬영장치(Extraoral radiography apparatus)는 치아의 엑스선 영상 및/또는 두개골의 엑스선 영상을 촬영하여 치열의 교정이나 악골의 교정시술 등 치과적 시술을 위한 엑스선 영상을 제공한다. 이 중 파노라마 촬영장치는, 수진자의 치열 구조를 따라 연속되게 촬영된 엑스선 영상들을 일정간격으로 중첩시켜 치열구조를 평면상으로 출력하는 기능을 제공한다.

그러나, 종래의 파노라마 엑스선 촬영장치의 경우에, 영상 내 불필요한 구조물의 중첩을 방지하기 위하여 수진자의 경추 직립을 유도하는 자세, 즉, 수진자의 두부는 수직을 유지한 채로 수진자의 목 이하의 신체만 전방을 향해 일정 각도로 기울이는 자세를 표준 자세로 유도하게 되나, 이와 같은 표준 자세는 엑스선 촬영장치 사용자의 육안에 의지하여 정렬되므로, 서로 상이한 신장을 가진 수진자에 대하여 정확한 자세를 지시하기 어렵고, 경추 직립이 정확히 이루어지지 않은 상태에서 파노라마 촬영이 이루어지면 재촬영이 필요한 바, 수진자의 피폭량이 증가하는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1033249호

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 신장이 상이한 수진자에 대하여 각각 정확한 경추 직립 자세를 유도함으로써, 고품질의 엑스선 영상을 획득할 수 있는 치과용 엑스선 촬영 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 영상의 중첩으로 인하여 영상 획득을 실패하는 경우가 감소되므로, 수진자에 대하여 재촬영을 수행하지 않아도 되는 바, 수진자에 대한 피폭량을 감소할 수 있는 치과용 엑스선 촬영 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 치과용 엑스선 촬영 장치는, 지지부; 상기 지지부를 따라 승강되는 승강부; 상기 승강부에 연결되어 상기 승강부를 따라 함께 승강하는 회전암 지지부; 상기 회전암 지지부에 회전 가능하게 연결되는 회전암; 상기 회전암에 구비되고 엑스선을 조사하는 광원부; 수진자의 두부를 사이에 두고 상기 광원부에 대향되도록 상기 회전암에 구비되고 상기 광원부에서 조사되는 엑스선을 검출하는 검출부; 상기 두부를 지지하도록 상기 승강부에 연결되어 상기 승강부를 따라 함께 승강하는 받침대부; 및 상기 받침대부의 승강에 따라 상기 수진자의 전치에 접하는 수직선을 기준으로 상기 수진자의 정면 방향으로 5도 이상 10도 이하의 각도로 기울어진 가이드 광을 바닥면에 조사하는 가이드 광원을 포함한다.

여기서, 상기 가이드 광원은 상기 받침대부에 장착될 수 있다.

또한, 상기 가이드 광원은 상기 지지부에 장착되어 상기 승강부를 따라 승강되거나 상기 승강부, 상기 회전암 지지부, 상기 회전암, 상기 광원부 또는 상기 검출부에 장착될 수 있다.

한편, 상기 가이드 광원은 LED, LD 또는 피코 프로젝터일 수 있다.

또한, 상기 가이드 광은 상기 수진자의 발 앞끝이 접하는 위치를 가이드하는 직선 형태의 패턴과, 상기 수진자의 오른발 및 왼발 위치를 가이드하는 십자 형태의 패턴 중 적어도 하나일 수 있다.

한편, 상기 가이드 광은 바닥면에 상기 수진자의 발이 배치되는 위치를 가이드하는 발모양 패턴일 수 있다.

본 발명은 가이드 광을 통하여 수진자의 신장의 차이에 대응한 경추 직립 자세를 정확하게 유도할 수 있으므로, 품질이 뛰어난 파노라마 영상을 획득할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 엑스선 촬영장치 사용자가 임의로 수진자의 경추 직립 여부를 판단하지 않고, 정확한 가이드 광을 통하여 수진자의 경추 직립을 유도하므로, 영상 획득 실패에 따른 재촬영으로 인하여 수진자에 대한 피폭량이 증가하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 엑스선 촬영 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 엑스선 촬영 장치에 의해 생성된 가이드 광의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 치과용 엑스선 촬영 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 치과용 엑스선 촬영 장치를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 또는 “구비”한다고 할 때, 이는 특별이 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.

또한, “제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 엑스선 촬영 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 치과용 엑스선 촬영 장치를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 치과용 엑스선 촬영 장치를 나타낸 도면으로, 본 발명의 치과용 엑스선 촬영 장치는, 지지부(100), 승강부(200), 회전암 지지부(300), 회전암(400), 광원부(500), 검출부(600), 받침대부(700), 발판부(800) 및 카메라(900)를 포함할 수 있다.

지지부(100)는, 건물의 바닥면 등에 의해 지지되는 발판부(800)에 지지되어 전체를 지탱하는 한편, 승강부(200)의 상하 운동의 경로를 제공한다.

승강부(200)는, 지지부(100)를 따라 상하 방향으로 이동 가능하도록 연결되고, 상단에는 회전암 지지부(300)가 연결되며, 하단에는 받침대부(700)가 연결된다.

회전암 지지부(300)는, 승강부(200)의 상단에 연결되어 회전암(400)이 소정의 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 할 수 있다.

회전암(400)은, 회전암 지지부(300)에 회전가능하도록 연결되고, 회전암 지지부(300)의 길이 방향(C) 또는 폭 방향(미도시) 중 적어도 하나의 방향을 따라 직선 이동하도록 구성된다. 여기서, 회전암(400)은, 일측에 광원부(500)를 장착하고, 타측에 검출부(600)를 장착하여 수진자 두부를 사이에 두고 광원부(500)와 검출부(600)가 서로 마주보며 회전하도록 한다.

광원부(500)는, 수신자의 두부를 향하여 엑스선을 조사한다. 이때, 광원부(500)는, 열전자 방식의 텅스텐 필라멘트를 사용하는 통상의 제너레이터(Generator)는 물론, 탄소나노튜브(Carbon NanoTube, CNT) 제너레이터인, 즉, 탄소나노튜브 에미터(Emitter)를 구비한 엑스선 소스와, 엑스선 소스로부터 방출되는 엑스선이 조사되는 조사구(Collimator)를 포함할 수 있다. 또한, 엑스선 소스는, 치과용 엑스선 촬영 장치의 제어부(도시되지 않음)의 제어에 의해 인가된 고전압에 의해 전자를 방출하는 에미터가 장착된 캐소드(Cathode)와 캐소드에서 방출된 전자와의 충돌에 의해 엑스선을 방출하는 타겟(Target)이 장착된 애노드(Anode)를 구비할 수 있다.

검출부(600)는, 광원부(500)에서 조사된 엑스선을 검출하는데, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 회전암(400)의 일측에 내장된 광원부(500)와 서로 대향하여 배치된 회전암(400)의 타측에 내장되거나 부착되어, 광원부(500) 및 검출부(600) 사이에 배치된 수진자의 두부를 투과한 엑스선을 검출하게 된다.

받침대부(700)는, 승강부(200)의 하단에 연결되고, 승강부(200)를 따라 함께 승강하며, 수진자의 두부를 지지하여 광원부(500) 및 검출부(600) 사이에 수진자의 두부가 위치되도록 한다.

이때, 받침대부(700) 상단에는 수진자가 턱을 올려놓을 수 있는 턱받침대와 턱받침대 상에 턱을 올려놓은 상태에서 전치로 물게되는 바이트 수단이 구비될 수 있고, 그 하단에는 수진자의 전치에 접하는 수직선을 기준으로 수진자의 정면 방향으로 5도(°) 이상 10도 이하의 각도(θ)로 가이드 광을 조사하는 가이드 광원(710)을 구비한다.

즉, 가이드 광원(710)은, 받침대부(700) 상에 지지되는 수진자 치아 중 전치를 기준으로 수직선을 상정할 때, 이를 기준으로 수진자 정면 방향으로 상술한 경사로 가이드 광을 조사하게 된다. 이때, 가이드 광원(710)은, 받침대부(700)의 승강 중에 바닥면을 향하여 가이드 광을 조사할 수 있다.

여기서, 가이드 광의 각도(θ)는 수진자의 1번 내지 4번 경추가 직립 형태를 이루기 위하여 수진자의 목 이하의 신체가 기울어져야 하는 각도에 대응한다. 광의 각도가 5도보다 작은 경우에는 수진자의 1번 내지 4번 경추가 충분히 직립되지 못하여 영상 내 불필요한 구조물의 중첩이 발생할 수 있고, 광의 각도가 10도보다 큰 경우에는 수진자의 무게 중심을 고려할 때 수진자가 쓰러지거나 치과용 엑스선 촬영 장치가 기울어질 위험이 있다.

또한, 가이드 광원(710)은, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 받침대부(700)의 하부에 부착될 수도 있으나, 지지부(100), 승강부(200), 회전암 지지부(300), 회전암(400), 광원부(500), 검출부(600) 등에 장착되어 받침대부(700)와 함께 승강하는 것도 가능하고, 엑스선 촬영 장치와 별도로 분리되어 설치된 구성으로, 바닥면을 향해 가이드 광을 조사하는 장치일 수 있다. 이때, 가이드 광원(710)은, LD(Laser Diode) 또는 레이저빔을 조사하는 LED(Light Emitting Diode)일 수 있고, 소정의 형상 또는 문자를 투사하는 피코 프로젝터(Pico projector)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 여기서, 가이드 광원(710)이 피코 프로젝터인 경우에 엑스선 촬영 장치 부근에 배치된 별도의 장치에 대하여 수진자가 배치되어야 하는 위치를 가이드하는 빔을 추가적으로 조사할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

발판부(800)는, 건물의 바닥면 등에 의해 지지되며, 지지부(100)와 연결된다. 이때, 발판부(800)는, 도 3에 도시된 바와 같이, EL 시트(Electroluminescent), CNT(Carbon NanoTube), LED 등 면 발광 소자 및 압력 센서(810)을 구비하고, 수진자가 최초로 발판부(800)의 상면에 올라가야 하는 위치를 발광 소자를 이용하여 안내하며, 더 나아가 수진자의 체중, 수진자의 신체 균형 상태의 변화를 감지하여 가이드 광원(710)이 조사하는 가이드 광의 조사 방향을 조정하기 위한 정보를 생성할 수 있다.

또한, 치과용 엑스선 촬영 장치에 도 4에 도시된 바와 같이 카메라(900), 예를 들면, 3차원 깊이 카메라(3D depth camera)를 구비하고, 치과용 엑스선 촬영 장치로 다가오는 수진자의 동작을 감지하여 수진자의 키 등 형상을 촬영하며, 촬영된 정보를 제어부로 전달할 수 있다. 이후에, 제어부는, 수진자의 키에 맞는 높이, 즉, 수진자의 경추가 직립될 수 있는 높이로 받침대부(700)의 높이를 미리 조정할 수 있다. 이와 같은 받침대부(700)의 높이 조정에 따라 가이드 광도 또한 수진자의 경추가 직립되는 자세의 발위치를 가이드할 수 있는 위치에 조사될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 치과용 엑스선 촬영 장치에 의해 생성된 가이드 광의 예를 나타낸 도면으로, 가이드 광은 바닥면에 수진자의 발 앞끝이 접하는 위치를 가이드하는 직선(711) 형태이거나, 직선(711)에 오른발 및 왼발의 위치를 구획하는 교차선(712)을 합친 십자 형태의 패턴일 수 있으며, 수진자의 발이 내부에 배치될 수 있도록 하는 발모양(713) 패턴일 수도 있다.

또한, 가이드 광은, 수진자의 자세를 유도하는 문자일 수 있으며, 직선(711)을 따라 '이 직선에 발 앞끝이 닿도록 하세요.'라는 상세한 안내 문자를 표시하거나 '여기로 오세요'와 같은 일반적인 안내 문자를 표시할 수도 있다.

도 1a 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 치과용 엑스선 촬영 장치의 동작에 관하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 치과용 엑스선 촬영 장치의 수진자는 경추 및 요추 등에 특정 질병이 없는 수진자, 즉, 자세 정렬에 문제가 없는 수진자를 가정한다.

수진자가 발판부(800)에 진입하면 사용자는 승강부(200)의 높이를 조절해서 받침대부(700)의 턱 받침대를 수진자의 턱 부근 높이에 맞춘다. 이와 동시에 가이드 광원(710)은 가이드 광을 조사하고, 수진자는 가이드 광이 안내하는 위치에 발 앞끝을 배치시킨다.

이때, 가이드 광원(710)이 조사하는 가이드 광의 각도는 받침대부(700)의 하단을 기준으로 고정되어 있으므로, 장신의 수진자의 경우에는 도 1a에 도시된 바와 같이 지지부(100)와 가까운 지점(A)에 발끝이 위치되도록 안내되고, 단신의 수진자의 경우에는 도 1b에 도시된 바와 같이 지지부(100)와 먼 지점(B)에 발끝이 위치되도록 안내된다. 즉, 받침대부(700)가 상하 이동됨에 따라 가이드 광원(710)이 조사하는 가이드 광이 바닥면에 조사되는 위치가 조정되므로 수진자의 신장에 따라 변화되어야 하는 발의 위치에 대응하는 가이드 광이 생성될 수 있다. 여기서, 수진자가 받침대부(700) 상에 턱을 올려놓은 채로 가이드 광이 안내하는 위치에 발을 위치시키면, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 중력 가속도 선을 포함하는 평면을 기준으로 뒤로 기울인 자세를 취하게 된다.

이어서 도 1a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 받침대부(700)의 턱 받침대에 턱을 올리고 바이트 수단을 물어 두부가 수직 상태가 유지되도록 고정된다. 이 과정에서 받침대부(700)의 높이는 일부 조정될 수 있고, 그에 따라 가이드 광의 위치가 변경될 경우 수진자는 가이드 광이 안내하는 변경된 위치에 발 앞끝을 배치시킨다. 참고로, 도 4에 나타낸 것처럼 카메라(900) 등으로 수진자의 키 등을 미리 촬영 및 확인한 경우에는 사용자의 개입 없이도 제어부가 승강부(200)를 미리 수진자의 턱 부근 높이로 맞추는 한편 가이드 광원(710)은 해당 수진자의 신장에 따른 발 위치를 나타내는 가이드 광을 조사할 수 있다.

다음에, 회전암(400)이 수진자의 두부를 중심으로 선회하면서 동시에 광원부(500) 및 검출부(600)가 활성화된다. 이때, 검출부(600)를 통하여 획득한 파노라마 영상은 치아와 중첩되는 1번 내지 4번 경추가 직립된 상태에서 촬영된 영상이므로 불필요한 구조물의 중첩이 최소화된 정확한 영상이 될 수 있다.

즉, 다양한 신장을 가지는 수진자의 경추의 직립을 유도하는 각도로 가이드 광을 조사하고, 수진자를 가이드 광에 따른 자세를 취하도록 함으로써 영상 내 경추 중첩으로 인한 영상 획득 실패를 방지할 수 있고, 아울러 영상의 균일도를 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지, 치환, 변경 및 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100: 지지부
200: 승강부
300: 회전암 지지부
400: 회전암
500: 광원부
600: 검출부
700: 받침대부
800: 발판부
900: 카메라

Claims (6)

1. 지지부;
   상기 지지부를 따라 승강되는 승강부;
   상기 승강부에 연결되어 상기 승강부를 따라 함께 승강하는 회전암 지지부;
   상기 회전암 지지부에 회전 가능하게 연결되는 회전암;
   상기 회전암에 구비되고 엑스선을 조사하는 광원부;
   수진자의 두부를 사이에 두고 상기 광원부에 대향되도록 상기 회전암에 구비되고 상기 광원부에서 조사되는 엑스선을 검출하는 검출부;
   상기 두부를 지지하도록 상기 승강부에 연결되어 상기 승강부를 따라 함께 승강하는 받침대부; 및
   상기 받침대부의 승강에 따라 상기 수진자의 전치에 접하는 수직선을 기준으로 상기 수진자의 정면 방향으로 5도 이상 10도 이하의 각도로 기울어진 가이드 광을 바닥면에 조사하는 가이드 광원을 포함하는 치과용 엑스선 촬영 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 광원은 상기 받침대부에 장착되는 치과용 엑스선 촬영 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 광원은 상기 지지부에 장착되어 상기 승강부를 따라 승강되거나 상기 승강부, 상기 회전암 지지부, 상기 회전암, 상기 광원부 또는 상기 검출부에 장착되는 치과용 엑스선 촬영 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 광원은 LED, LD 또는 피코 프로젝터인 치과용 엑스선 촬영 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 광은 상기 수진자의 발 앞끝이 접하는 위치를 가이드하는 직선 형태의 패턴과, 상기 수진자의 오른발 및 왼발 위치를 가이드하는 십자 형태의 패턴 중 적어도 하나인 치과용 엑스선 촬영 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 광은 바닥면에 상기 수진자의 발이 배치되는 위치를 가이드하는 발모양 패턴인 치과용 엑스선 촬영 장치.

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