KR20200121573A - 방사선 촬영장치 및 방사선 촬영방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선 촬영장치 및 방사선 촬영방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2차원 방사선 영상 및 3차원 방사선 영상을 선택적으로 촬영하는 방사선 촬영장치 및 방사선 촬영방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 방사선 촬영장치는 제1 구동부에 의해 제1 회전축을 중심으로 회전하는 제1 회전샤프트; 상기 제1 회전샤프트에 연결되어 회전 가능한 제1 회전부; 검출면이 상기 제1 회전축을 향하도록 상기 제1 회전부에 결합되는 방사선 검출부; 상기 제1 회전부와 결합되며, 상기 제1 회전부에 지지되는 제2 구동부에 의해 독립적으로 상기 제1 회전축과 상이한 제2 회전축을 중심으로 회전 가능한 제2 회전부; 및 상기 방사선 검출부의 검출면을 향하도록 상기 제2 회전부에 결합되는 방사선원;을 포함할 수 있다.

Description

방사선 촬영장치 및 방사선 촬영방법{Radiographic apparatus and radiographic method}

본 발명은 방사선 촬영장치 및 방사선 촬영방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2차원 방사선 영상 및 3차원 방사선 영상을 선택적으로 촬영하는 방사선 촬영장치 및 방사선 촬영방법에 관한 것이다.

방사선 촬영장치(Radiographic apparatus)는 인체 또는 물체에 엑스선(X-ray)과 같은 방사선을 조사하고 인체 또는 물체를 투과한 방사선을 전기적으로 검출하여 영상 정보를 획득하는 장치이다. 이러한 방사선 촬영장치는 유방암을 조기에 진단하기 위해 사용되는 맘모그래피(Mammography) 시스템에 사용될 수 있으며, 일정량의 방사선을 피검체의 유방에 투과시키고 투과된 방사선의 양을 이미지 센서를 이용해 검출함으로써, 2차원 방사선 영상을 획득한다.

최근 들어, 2차원 방사선 영상을 이용한 유방암 진단의 한계점을 개선하기 위한 목적으로 3차원 방사선 영상을 이용한 유방암 진단 기술인 디지털 유방 단층촬영술(Digital Breast Tomosynthesis; DBT)이 제안되고 있다.

디지털 유방 단층촬영술은 방사선원이 제한된 각도 내에서 회전을 하여 여러 각도에서 2차원 영상들을 획득하고, 획득된 2차원 영상들을 재구성(또는 합성)함으로써, 3차원 단층 영상을 획득할 수 있는 기술이다.

이러한 디지털 유방 단층촬영술이 적용된 맘모그래피 시스템은 방사선원과 방사선 검출부 사이에 유방 가압부재(또는 압박기)를 위치시킨 구조로, 방사선 검출부 상에 유방을 위치시킨 상태에서 유방 가압부재가 유방을 가압하여 촬영이 이루어진다.

종래의 디지털 유방 단층촬영술이 적용된 맘모그래피 시스템은 방사선 검출부를 중심으로 방사선원을 회전시키기 위해 회전축이 방사선 검출부에 인접하여 위치할 수 밖에 없었다. 이로 인해 방사선 검출부와 방사선원이 회전축에 대해 비대칭이 되어 방사선원을 방사선 검출부와 함께 회전시키는 데에 어려움이 있었으며, 종래의 디지털 유방 단층촬영술이 적용된 맘모그래피 시스템으로는 다양한 방향에서 2차원 방사선 영상을 촬영하기 어려운 문제가 있었다.

유럽 공개특허공보 제0370089호

본 발명은 단일의 장비로 2차원 방사선 영상 및 3차원 방사선 영상을 선택적으로 촬영하는 방사선 촬영장치 및 방사선 촬영방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 방사선 촬영장치는 제1 구동부에 의해 제1 회전축을 중심으로 회전하는 제1 회전샤프트; 상기 제1 회전샤프트에 연결되어 회전 가능한 제1 회전부; 상기 제1 회전부에 결합되는 방사선 검출부; 상기 제1 회전부와 결합되며, 상기 제1 회전부에 지지되는 제2 구동부에 의해 독립적으로 상기 제1 회전축과 상이한 제2 회전축을 중심으로 회전 가능한 제2 회전부; 및 상기 제2 회전부에 결합되는 방사선원;을 포함할 수 있다.

상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은 서로 평행하게 이격될 수 있다.

상기 제1 회전축을 중심으로 한 상기 방사선원의 회전 반경은 상기 제2 회전축을 중심으로 한 상기 방사선원의 회전 반경보다 작을 수 있다.

상기 제2 회전축의 연장선은 상기 방사선 검출부를 폭방향으로 관통할 수 있다.

상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부를 선택적으로 구동하는 선택제어부;를 더 포함할 수 있다.

상기 선택제어부는 상기 제2 구동부의 구동을 정지시키고, 상기 제1 구동부를 구동하며, 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부는 서로 대향하는 상태로 회전할 수 있다.

상기 선택제어부는 상기 제1 구동부의 구동을 정지시키고, 상기 제2 구동부를 구동하며, 상기 방사선원은 상기 방사선 검출부에 대해 회전할 수 있다.

상기 제1 회전부는, 상기 제1 회전축과 교차하는 방향으로 연장되는 제1 회전암을 포함하고, 상기 제2 회전부는, 상기 제1 회전암과 평행하게 제공되며, 양단부가 상기 제2 구동부와 상기 방사선원에 각각 연결되는 제2 회전암을 포함할 수 있다.

상기 제1 회전부는, 상기 제1 회전암과 평행하게 제공되며, 상기 방사선 검출부의 일측이 지지되는 보조 회전암; 및 상기 제1 회전암과 상기 보조 회전암을 연결하는 연결부재를 더 포함하고, 상기 제2 회전암의 일부는 상기 제1 회전암과 상기 보조 회전암 사이에 삽입되어 제공될 수 있다.

상기 제2 구동부는, 상기 제2 회전축에서 상기 방사선 검출부의 두께방향과 교차하는 방향으로 이격되며, 상기 제2 회전축에 대해 수직 또는 수평한 방향으로 연장되는 스크류 샤프트; 오목부를 포함하며, 상기 스크류 샤프트의 회전에 의해 상기 스크류 샤프트를 따라 이동하는 이동체; 및 일단이 상기 제2 회전부에 고정되며, 타단이 상기 오목부 내에서 슬라이딩되는 연결 샤프트를 포함할 수 있다.

상기 제2 구동부는 상기 연결 샤프트의 타단 둘레에 제공되어, 상기 오목부의 내측벽에 접촉되는 구름 베어링을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영방법은 선택제어부가 방사선 검출부와 결합된 제1 회전부를 회전시키는 제1 구동부 및 상기 제1 회전부에 지지되어 방사선원과 결합된 제2 회전부를 회전시키는 제2 구동부 중 어느 하나를 선택하는 과정; 및 상기 선택제어부에 의한 선택에 따라 상기 제1 구동부 또는 상기 제2 구동부를 구동하여 방사선 영상을 촬영하는 과정;을 포함하고, 상기 방사선 영상을 촬영하는 과정은, 상기 방사선원이 방사선을 방출하는 과정; 및 상기 방사선 검출부가 상기 방사선원에서 방출된 방사선을 검출하는 과정;을 포함하며, 상기 방사선을 방출하는 과정 및 상기 방사선을 검출하는 과정은 상기 제1 회전부 또는 상기 제2 회전부를 회전시키면서 반복적으로 수행될 수 있다.

상기 방사선 영상을 촬영하는 과정은, 상기 제2 회전부를 고정하는 과정; 상기 제1 구동부를 구동하는 과정; 및 상기 제1 회전부가 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부 사이의 제1 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부가 서로 대향하는 상태로 회전하는 과정을 더 포함할 수 있다.

상기 방사선 영상을 촬영하는 과정은, 상기 제1 회전부를 고정하는 과정; 상기 제2 구동부를 구동하는 과정; 및 상기 제2 회전부가 상기 방사선원과 동일 선상에 위치한 제2 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원이 상기 방사선 검출부에 대해 회전하는 과정을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 구동부를 구동하는 과정은, 상기 제2 회전축에 대해 수직 또는 수평한 방향으로 연장되는 스크류 샤프트를 회전시키는 과정; 상기 스크류 샤프트의 회전을 통해 상기 스크류 샤프트를 따라 이동체가 이동하는 과정; 및 일단이 상기 제2 회전부에 고정된 연결 샤프트의 타단이 상기 이동체의 오목부 내에서 슬라이딩하는 과정을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 방사선 촬영장치는 방사선원과 방사선 검출부를 동시에 회전시키는 제1 회전부와 방사선원만을 독립적으로 회전시키는 제2 회전부의 회전축을 제1 회전축과 제2 회전축으로 상이하게 함으로써, 단일의 장비로 2차원 방사선 영상 및 3차원 방사선 영상을 선택적으로 촬영할 수 있으며, 각 촬영 방식에 맞는 회전축을 중심으로 방사선원과 방사선 검출부를 동시에 회전시키거나 방사선원만을 독립적으로 회전시킬 수 있다. 이는 종래에 촬영 모드를 변경할 때 축 정렬을 해야되는 과정이 본 발명에서는 불필요하기에 각도가 틀어지는 오류가 제거되어 정밀도가 높아지고, 2차원 방사선 영상 및 3차원 방사선 영상의 영상 품질이 향상될 수 있다.

즉, 방사선원과 방사선 검출부를 동시에 회전하는 제1 회전축이 방사선원과 방사선 검출부의 사이에 위치하여 방사선원과 방사선 검출부의 사이에 놓이는 피검체를 중심으로 방사선원과 방사선 검출부를 함께 회전시킴으로써, 각 방향에서 고품질의 2차원 방사선 영상을 획득할 수 있다. 또한, 방사선원을 독립적으로 회전하는 제2 회전축이 방사선 검출부와 동일 선상에 위치하여 방사선 검출부의 검출면(또는 입사면)에 대해 방사선원이 회전함으로써, 각 각도에서 각도의 틀어짐 없이 정확한 2차원 영상을 획득할 수 있고, 이를 통해 고품질의 3차원 단층 영상을 획득할 수 있다.

그리고 방사선원을 독립적으로 회전시키는 제2 구동부가 오목부가 형성된 이동체, 회전을 통해 이동체를 이동시키는 스크류 샤프트 및 일단(또는 타단)이 오목부 내에서 슬라이딩되는 연결 샤프트로 구성되어, 제2 회전축에 대해 멀리 위치하는 방사선원의 무게를 지탱하면서 안정적으로 제2 회전부를 회전시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 촬영장치를 나타낸 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 회전부의 회전을 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 회전부의 회전을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 구동부를 나타내는 그림.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 구동부의 구동을 설명하기 위한 개념도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영방법을 나타낸 순서도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 촬영장치를 나타낸 개략 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 촬영장치(100)는 제1 구동부(10)에 의해 제1 회전축(11)을 중심으로 회전하는 제1 회전샤프트(110); 상기 제1 회전샤프트(110)에 연결되어 회전 가능한 제1 회전부(120); 상기 제1 회전부(120)에 결합되는 방사선 검출부(130); 상기 제1 회전부(120)와 결합되며, 상기 제1 회전부(120)에 지지되는 제2 구동부(20)에 의해 독립적으로 상기 제1 회전축(11)과 상이한 제2 회전축(12)을 중심으로 회전 가능한 제2 회전부(140); 및 상기 제2 회전부(140)에 결합되는 방사선원(150);을 포함할 수 있다.

제1 회전샤프트(110)는 제1 구동부(10)에 의해 제1 회전축(axis of rotation, 11)을 중심으로 회전할 수 있으며, 제1 회전축(11)과 동심축을 이루도록 배치될 수 있다. 이때, 제1 구동부(10)는 모터(motor) 등의 동력원을 포함할 수 있으며, 제1 회전샤프트(110)는 모터에 직접 연결되어 회전될 수도 있고, 모터에 연결된 기어(gear)에 의해 회전할 수도 있다.

제1 회전부(120)는 제1 회전샤프트(110)에 연결되어 회전 가능할 수 있으며, 제1 회전축(11)을 중심으로 축회전(axis rotation)할 수 있고, 이를 통해 제1 회전부(120)에 연결(또는 결합)되는 구성들을 종속시켜 제1 회전축(11)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 회전부(120)는 연결된 방사선원(150)과 방사선 검출부(130)를 동시에 함께 회전시킬 수 있다.

방사선 검출부(130)는 제1 회전부(120)에 결합될 수 있으며, 방사선을 검출하는 검출면(또는 방사선 입사면)이 제1 회전축(11)을 향하도록 결합될 수 있다. 방사선 검출부(130)는 제1 회전부(120)에 결합되어 제1 회전부(120)의 회전에 따라 제1 회전축(11)을 중심으로 축회전할 수 있으며, 축회전하면서 상기 검출면이 제1 회전축(11)을 향할 수 있다.

제2 회전부(140)는 제1 회전부(120)와 결합될 수 있고, 제1 회전부(120)에 지지되는 제2 구동부(20)에 의해 독립적으로 제1 회전축(11)과 상이한 제2 회전축(12)을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 즉, 제2 회전부(140)는 제2 구동부(20)에 의해 제1 회전부(120)의 회전(또는 상기 방사선 검출부)과는 독립적으로 제2 회전축(12)을 중심으로 축회전할 수 있으며, 방사선원(150)을 방사선 검출부(130)에 대해 회전시킬 수 있다. 여기서, 제2 회전축(12)은 제1 회전축(11)과 동일 선상이 아니라 상이한 위치에 위치할 수 있다.

방사선원(150)은 제2 회전부(140)에 결합될 수 있고, 방사선 검출부(130)의 검출면을 향하도록 결합될 수 있으며, 방사선을 방출할 수 있고, 인체 또는 물체 등의 피검체에 조사한 엑스선(X-ray)과 같은 방사선이 피검체를 투과하여 방사선 검출부(130)의 검출면에 입사되도록 할 수 있다. 이러한 방사선원(150)이 제한된 각도 내에서 방사선 검출부(130)에 대해 회전을 하여 여러 각도에서 2차원(2D) 영상들을 촬영할 수 있고, 촬영된 2차원 영상들을 재구성(또는 합성)함으로써, 3차원(3D) 단층 영상을 획득할 수 있다.

그리고 제1 회전축(11)과 제2 회전축(12)은 서로 평행하게 이격될 수 있으며, 서로 평행할 수 있고, 방사선 검출부(130)의 두께방향으로 서로 이격될 수 있다. 제1 회전축(11)과 제2 회전축(12)은 상이한 위치에 서로 나란하게(또는 평행하게) 배치될 수 있으며, 서로 교차하지 않을 수 있다. 이에 따라 방사선원(150)이 방사선 검출부(130)와 함께 또는 방사선 검출부(130)와는 독립적으로 축회전하면서 방사선원(150)에서 방출(또는 조사)된 방사선이 항상 방사선 검출부(130)의 검출면에 입사되도록 할 수 있다.

여기서, 제1 회전축(11)과 제2 회전축(12)은 방사선 검출부(130)의 두께방향(또는 상기 제1 회전부의 길이방향 또는 연장방향)으로 서로 이격될 수 있다. 제1 회전축(11)과 제2 회전축(12)이 방사선 검출부(130)의 폭방향으로(만) 이격되는 경우에는 방사선원(150) 및/또는 방사선 검출부(130)가 제1 회전축(11)과 제2 회전축(12) 중 적어도 어느 하나에 대해 방사선 검출부(130)의 폭방향으로 대칭이 되지 못하여 비대칭이 된 방사선원(150) 및/또는 방사선 검출부(130)를 축회전시키기가 쉽지 않으며, 고출력의 회전력이 필요하고, 이로 인해 장비가 대형화될 수도 있다.

또한, 제1 회전축(11)과 방사선원(150)의 거리(또는 직선거리)가 줄어들지 않으므로, 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)이 제1 회전축(11)에 대해 비대칭이 되어 제1 회전축(11)에 대해 더 멀리 위치하는 방사선원(150)의 무게를 지탱하며 제1 회전부(120)를 회전시키기 위해서는 고출력의 회전력을 사용하여야 하고, 이로 인해 장비가 대형화되어야 한다.

이에, 제1 회전축(11)과 제2 회전축(12)을 방사선 검출부(130)의 두께방향으로 서로 이격시켜 방사선원(150)과 방사선 검출부(130)가 제1 회전축(11)과 제2 회전축(12) 모두에 대해 방사선 검출부(130)의 폭방향으로 대칭을 유지할 수 있고, 제1 회전축(11)을 방사선원(150)에 가깝게 위치시킬 수 있다.

또한, 제1 회전축(11)을 중심으로 한 방사선원(150)의 회전 반경은 제2 회전축(12)을 중심으로 한 방사선원(150)의 회전 반경보다 작을 수 있다. 즉, 제1 회전축(11)은 제2 회전축(12)보다 방사선원(150)에 가깝게 배치될 수 있으며, 제1 회전축(11)과 방사선원(150)의 거리를 줄일 수 있고, 제1 회전축(11)에 대해 서로 대향하는 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)이 대칭을 이루도록 할 수도 있다.

예를 들어, 제1 회전축(11)은 서로 대향하는 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 중간에 위치할 수 있으며, 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 동시 회전에서의 회전 반경을 작게(또는 최소화) 할 수 있어 장치의 크기를 줄일 수 있고, 공간 활용도가 향상될 수 있다. 또한, 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 무게가 동일한 경우에 제1 회전축(11)에 대해 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 무게 균형이 맞추어 질 수 있고, 이에 따라 방사선원(150)의 무게를 지탱하기 위한 힘이 별도로 필요하지 않으므로, 제1 구동부(10)의 회전 동력이 적게 소모될 수 있다.

한편, 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 무게가 상이한 경우에는 각각의 무게에 맞게 서로 대향하는 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 사이에서 제1 회전축(11)의 위치를 조정하여 제1 회전축(11)에 대해 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 무게 균형이 맞추어 지도록 할 수도 있다. 여기서, 제1 회전축(11)이 서로 대향하는 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 중간에 위치할 경우에 제1 회전부(120)의 회전에 필요한 회전력(또는 힘)이 가장 작을 수 있고, 제1 회전축(11)이 방사선 검출부(130)와 동일 선상에 위치할 경우에 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 중간에 위치할 경우보다 약 2 배 정도 더 큰 회전력이 필요할 수 있다.

달리 표현하면, 방사선원(150)과 제1 회전축(11)의 직선 거리는 제1 회전축(11)과 제2 회전축(12)의 이격 거리의 50 내지 150 %일 수 있다. 제1 회전축(11)에 대해 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 무게 균형이 맞추어 지기 위해서는 서로 대향하는 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 중간 부분에 제1 회전축(11)이 위치하여야 하는데, 50 % 미만인 경우에는 제1 회전축(11)이 방사선원(150)에 너무 가까워져 방사선 검출부(130)의 무게 비중이 높아지고 제1 회전축(11)에 대해 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 무게 균형을 맞출 수 없으며, 150 %를 초과하는 경우에는 제1 회전축(11)이 방사선원(150)에서 너무 멀어져 방사선원(150)의 무게 비중이 높아지고 제1 회전축(11)에 대해 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 무게 균형을 맞출 수 없다.

따라서, 제1 회전축(11)을 서로 대향하는 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 중간 부분에 위치시킴으로써, 다양한 방향에서 2차원 방사선 영상을 획득하기 위해 제1 회전부(120)의 회전으로 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)을 동시에 회전시키는 경우에 회전 반경이 작아 공간 사용의 부담이 감소할 수 있고, 제1 회전축(11)에 대해 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 무게 균형을 맞출 수 있어 제1 구동부(10)의 회전 동력이 적게 소모될 수 있다.

제2 회전축(12)의 연장선은 방사선 검출부(130)를 폭방향으로 관통할 수 있다. 여기서, 제2 회전축(12)의 연장선은 제2 회전축(12)의 연장방향으로 연장되는 선일 수 있다. 즉, 방사선 검출부(130)는 제2 회전축(12)과 동일 선상에 배치될 수 있으며, 제2 회전축(12)의 연장방향으로 제1 회전부(120)에 결합될 수 있고, 방사선 검출부(130)가 제2 회전축(12)의 연장방향에 위치하여 제2 회전축(12)의 연장선에 의해 방사선 검출부(130)의 폭방향으로 관통될 수 있다. 3차원 방사선 촬영은 각기 다른 각도에서 방출된 방사선으로부터 다수의 영상(또는 2차원 영상)을 획득해야 하므로, 방사선 검출부(130)의 검출면(또는 수상면)에 대해 일정한 거리를 유지하면서 방사선원(150)이 독립적으로 축회전해야 한다. 이에 따라 제2 회전축(12)이 방사선 검출부(130)의 검출면과 일치(또는 동일 선상에 위치)하는 경우에 영상품질이 가장 좋은 3차원 방사선 영상을 얻을 수 있다.

즉, 방사선 검출부(130)의 검출면과 제2 회전축(12)이 동일(또는 일치)할 경우, 각 각도의 2차원 방사선 영상 간에 오차를 최소화할 수 있고, 이러한 2차원 방사선 영상들을 재구성한 3차원 단층 영상의 왜곡이 최소화될 수 있다. 제2 회전축(12)이 방사선 검출부(130)의 검출면에서 멀어질수록 각 각도의 2차원 방사선 영상 간에 오차가 커져 3차원 단층 영상의 왜곡이 커질 수 있고, 제2 회전축(12)이 방사선 검출부(130)의 검출면에서 가까워질수록 각 각도의 2차원 방사선 영상 간에 오차가 작아져 3차원 단층 영상의 왜곡이 작아질 수 있다.

이러한 이유는 제2 회전축(12)이 방사선 검출부(130)의 검출면에서 멀어질수록 방사선 방사범위의 이탈이 심해지기 때문이며, 일반적으로 사용되는 대면적 방사선 검출부(130)의 검출면 사이즈(24×30)에는 방사선 방사범위가 한계까지 사용되고 있어 여유가 거의 없다. 여기서, 방사선 방사범위의 이탈은 방사선이 대면적 방사선 검출부(130)의 검출면 내에만 입사되지 못하고 적어도 일부가 방사선 검출부(130)의 검출면을 벗어나는 것을 의미한다.

따라서, 제2 회전축(12)이 방사선 검출부(130)의 검출면에 가까워질 수 있도록 방사선 검출부(130)를 제2 회전축(12)과 동일 선상에 배치할 수 있으며, 방사선 검출부(130)의 검출면과 제2 회전축(12)이 일치되는 경우에 가장 좋은 영상품질을 갖는 3차원 방사선 영상을 획득할 수 있다.

종래의 디지털 유방 단층촬영술이 적용된 맘모그래피 시스템은 방사선 검출부를 중심으로 방사선원을 회전시키기 위해 회전축이 방사선 검출부에 인접하여 위치할 수 밖에 없었으며, 방사선 검출부와 방사선원을 함께 움직이면서 다양한 방향에서 2차원 영상을 촬영하는 경우에 방사선 검출부와 연결하여 하나의 동일한 회전축으로 방사선 검출부와 방사선원을 동시에 회전시켰다. 이러한 경우, 방사선 검출부와 방사선원을 동시에 회전시켜야 하는 구동부(또는 모터)에는 방사선 검출부와 방사선원이 회전축에 대해 비대칭이 되어 회전축에 대해 더 멀리 위치하는 방사선원의 무게를 지탱하며 회전해야 하므로, 고출력의 회전력이 필요하고, 이로 인해 장비가 대형화되어야 하는 문제가 있었다. 또한, 종래의 디지털 유방 단층촬영술이 적용된 맘모그래피 시스템은 방사선 검출부와 방사선원의 연결 및 분리를 통해 방사선원을 방사선 검출부를 중심으로 회전시키거나 방사선 검출부와 동시에 회전시키는데, 방사선 검출부와 방사선원을 동시에 회전시키면서 방사선 검출부와 방사선원 사이를 연결하는 연결부재에 하중이 크게 작용하여 진동 및 소음이 증가하고, 각 구성요소의 내구성이 저하되는 문제점도 발생하였다.

하지만, 본 발명에 따른 방사선 촬영장치(100)는 제1 회전축(11)과 제2 회전축(12)으로 회전축을 상이하게 함으로써, 단일의 장비로 2차원 방사선 영상 및 3차원 방사선 영상을 선택적으로 촬영할 수 있으며, 각 촬영 방식에 맞는 회전축을 중심으로 방사선원(150)과 방사선 검출부(130)를 동시에 회전시키거나 방사선원(150)만을 독립적으로 회전시킬 수 있다. 이는 종래에 촬영 모드를 변경할 때 축 정렬을 해야되는 과정이 본 발명에서는 불필요하기에 각도가 틀어지는 오류가 제거되어 정밀도가 높아지고, 2차원 방사선 영상 및 3차원 방사선 영상의 영상 품질이 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 방사선 촬영장치(100)는 상기 제1 구동부(10)와 상기 제2 구동부(20)를 선택적으로 구동하는 선택제어부(160);를 더 포함할 수 있다.

선택제어부(160)는 제1 구동부(10)와 제2 구동부(20)를 선택적으로 구동할 수 있으며, 제1 구동부(10)와 제2 구동부(20)를 각각 개별적으로 구동할 수 있고, 제1 구동부(10)를 구동하면서 제2 구동부(20)를 함께 구동할 수도 있다.

2차원 방사선 촬영을 위해서는 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)이 서로 대향하는 상태에서 제1 구동부(10)만을 구동할 수 있고, 3차원 방사선 촬영을 위해서는 제1 회전부(120)가 고정된 상태(즉, 상기 방사선 검출부가 고정된 상태)에서 제2 구동부(20)만을 구동하여 방사선 검출부(130)에 대해 방사선원(150)을 회전시킬 수 있다.

따라서, 선택제어부(160)는 제1 구동부(10)와 제2 구동부(20)를 선택적으로 구동함으로써, 2차원 방사선 촬영과 3차원 방사선 촬영의 촬영 방식(mode)을 선택할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 회전부의 회전을 설명하기 위한 개념도로, 도 2(a)는 제1 회전부의 초기 상태를 나타내고, 도 2(b)는 제1 회전부의 회전 상태를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 선택제어부(160)는 제2 구동부(20)의 구동을 정지시키고, 제1 구동부(10)를 구동할 수 있으며, 방사선원(150)과 방사선 검출부(150)는 서로 대향하는 상태로 회전할 수 있다. 선택제어부(160)는 제1 구동부(10)를 선택하여 제1 구동부(10)를 구동할 수 있으며, 방사선원(150)과 방사선 검출부(130)가 서로 대향하는 상태에서 함께 회전할 수 있도록 제2 구동부(20)의 구동을 정지시킬 수 있고, 제1 구동부(10)만을 구동할 수 있다. 이에 따라 다양한 방향에서 2차원 방사선 영상을 촬영할 수 있어 유방촬영술(Mammography)의 경우에 정확한 유방암 진단을 하기 위한 영상자료를 제공할 수 있다.

또한, 제1 회전축(11)이 서로 대향하는 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 중간 부분에 위치하는 경우, 방사선원(150)과 방사선 검출부(130)의 사이에 놓이는 피검체를 중심으로 방사선원(150)과 방사선 검출부(130)를 함께 회전할 수 있어, 각 방향에서 고품질의 2차원 방사선 영상을 획득할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 회전부의 회전을 설명하기 위한 개념도로, 도 3(a)는 제2 회전부가 제1 방향으로 회전한 상태를 나타내며, 도 3(b)는 제2 회전부가 회전되지 않은 상태를 나타내고, 도 3(c)는 제2 회전부가 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전한 상태를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 선택제어부(160)는 제1 구동부(10)의 구동을 정지시키고, 제2 구동부(20)를 구동할 수 있으며, 방사선원(150)은 방사선 검출부(130)에 대해 회전할 수 있다. 선택제어부(160)는 제2 구동부(20)를 선택하여 제2 구동부(20)를 구동할 수 있으며, 방사선원(150)이 방사선 검출부(130)에 대해 회전할 수 있도록 제1 구동부(10)의 구동을 정지시킬 수 있고, 제2 구동부(20)만을 구동할 수 있다. 이에 따라 방사선 검출부(130)에 대해 방사선원(150)을 회전시켜 여러 각도에서 2차원 영상들을 촬영할 수 있고, 촬영된 2차원 영상들을 재구성하여 3차원 단층 영상을 획득할 수 있으며, 정확한 유방암 진단을 하기 위한 영상자료를 제공할 수 있다. 이러한 3차원 단층 영상을 획득하는 촬영방법을 디지털 유방 단층촬영술(Digital Breast Tomosynthesis; DBT)이라고 하는데, 2차원 방사선 영상만으로 이루어졌던 종래의 유방암 진단의 한계점을 개선할 수 있다.

제1 회전부(120)는 제1 회전축(11)과 교차하는 방향으로 연장되는 제1 회전암(121)을 포함할 수 있고, 제2 회전부(140)는 제1 회전암(121)과 평행하게 제공되며, 양단부가 제2 구동부(20)와 방사선원(150)에 각각 연결되는 제2 회전암(141)을 포함할 수 있다.

제1 회전암(121)은 제1 회전축(11)과 교차하는 방향으로 연장될 수 있고, 제1 회전샤프트(110)에 연결(또는 결합)되어 제1 회전축(11)을 중심으로 축회전할 수 있다. 이에 따라 제1 회전암(121)에 직간접적으로 연결되는 구성들을 종속시켜 안정적으로 제1 회전축(11)을 중심으로 회전시킬 수 있다.

제2 회전암(141)은 제1 회전암(121)과 평행하게 제공될 수 있고, 양단부가 제2 구동부(20)와 방사선원(150)에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라 제1 회전암(121)에 간섭되지 않으면서 제2 구동부(20)에 의해 안정적으로 축회전할 수 있고, 방사선원(150)을 제2 회전축(12)을 중심으로 축회전시킬 수 있다.

그리고 제1 회전부(120)는 제1 회전암(121)과 평행하게 제공되며, 방사선 검출부(130)의 일측이 지지되는 보조 회전암(122); 및 제1 회전암(121)과 보조 회전암(122)을 연결하는 연결부재(123)를 더 포함할 수 있고, 제2 회전암(141)의 일부는 제1 회전암(121)과 보조 회전암(122) 사이에 삽입되어 제공될 수 있다. 보조 회전암(122)은 제1 회전암(121)과 평행하게 제공될 수 있고, 방사선 검출부(130)의 일측이 지지될 수 있다. 보조 회전암(122)은 제1 회전암(121)과 평행하게 제공되어 제1 회전암(121)과 사이에 이격 공간을 제공할 수 있고, 방사선 검출부(130)의 일측이 지지되어 방사선 검출부(130)가 제2 회전축(12)의 연장방향으로 제1 회전부(120)에 결합될 수 있다. 이에 따라 제2 회전암(141)의 일부가 상기 이격 공간에 삽입될 수 있고, 방사선 검출부(130)가 제1 회전축(11)을 향하면서 제1 회전축(11)을 중심으로 축회전할 수 있다.

연결부재(123)는 제1 회전암(121)과 보조 회전암(122)을 연결할 수 있으며, 제1 회전암(121)과 보조 회전암(122)을 연결하여 제1 회전암(121)과 보조 회전암(122)이 평행을 유지하도록 할 수 있으면 족하고, 그 형상이 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 연결부재(123)는 플레이트(plate) 형태일 수 있으며, 제1 회전암(121)과 보조 회전암(122)이 연결부재(123) 상에 나란하게 세워지거나, 연결부재(123)의 서로 대향하는 양측면에 제1 회전암(121)과 보조 회전암(122)이 각각 결합될 수 있다.

제2 회전암(141)의 일부는 제1 회전암(121)과 보조 회전암(122) 사이의 이격 공간에 삽입되어 제공될 수 있다. 이러한 경우, 제1 회전암(121)과 보조 회전암(122) 사이의 이격 공간(또는 삽입 공간)에 의해 제2 회전암(141)의 회전이 가이드될 수 있으며, 방사선원(150)의 무게에 의해 제2 회전암(141)이 기울어지는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이를 통해 제2 회전암(141)이 방사선원(150)의 무게를 지탱하면서 안정적으로 축회전될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 구동부를 나타내는 그림으로, 도 4(a)는 제2 구동부와 제2 회전부의 측면도이고, 제2 구동부와 제2 회전부의 정면도이다.

도 4를 참조하면, 제2 구동부(20)는 제2 회전축(12)에서 방사선 검출부(130)의 두께방향과 교차하는 방향으로 이격되며, 제2 회전축(12)에 대해 수직 또는 수평한 방향으로 연장되는 스크류 샤프트(21); 오목부를 포함하며, 스크류 샤프트(21)의 회전에 의해 스크류 샤프트(21)를 따라 이동하는 이동체(22); 및 일단이 제2 회전부(140)에 고정되며, 타단이 상기 오목부 내에서 슬라이딩되는 연결 샤프트(23)를 포함할 수 있다. 스크류 샤프트(21)는 제2 회전축(12)으로부터 방사선 검출부(130)의 두께방향과 교차하는 방향으로 이격될 수 있으며, 제2 회전축(12)에 대해 수직 또는 수평한 방향으로 연장될 수 있고, 모터(motor) 등의 동력원에 의해 연장방향을 축으로 축회전할 수 있다.

이동체(22)는 오목부를 포함할 수 있고, 스크류 샤프트(21)의 회전에 의해 스크류 샤프트(21)를 따라 이동할 수 있다. 여기서, 상기 오목부는 바닥면이 있는 오목한 홈(groove)의 형태일 수도 있고, 바닥면이 없이 관통된 홀(hole)의 형태일 수도 있으며, 연결 샤프트(23)의 타단이 삽입되어 슬라이딩(sliding)될 수 있으면 족하다. 이동체(22)는 스크류 샤프트(21)가 회전하게 되면, 스크류 샤프트(21)를 따라 스크류 샤프트(21)의 연장방향으로 이동할 수 있으며, 이동체(22)의 구름 볼(ball)이 스크류 샤프트(21)의 나사골을 타고 구르면서 이동체(22)의 위치가 변경(또는 이동)될 수 있다.

연결 샤프트(23)는 일단이 제2 회전부(140)에 고정될 수 있고, 타단이 상기 오목부 내에서 슬라이딩될 수 있다. 이때, 연결 샤프트(23)의 일단은 제2 회전암(141)의 일단부에 고정될 수 있다. 연결 샤프트(23)는 이동체(22)가 스크류 샤프트(21)의 연장방향으로 이동하는 경우에 타단이 상기 오목부 내에서 상기 스크류 샤프트(21)의 연장방향과 수직 또는 수평한 방향으로 슬라이딩될 수 있고, 타단의 슬라이딩에 의해 제2 회전부(140)에 고정된 연결 샤프트(23)의 일단의 위치가 변경되면서 제2 회전부(140)가 연결 샤프트(23)로부터 이격된 제2 회전축(12)을 중심으로 축회전될 수 있다. 이때, 제2 회전축(12)은 연결 샤프트(23)로부터 방사선 검출부(130)의 두께방향과 교차하는 방향으로 이격될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 구동부의 구동을 설명하기 위한 개념도로, 도 5(a)는 제2 회전부를 회전시키지 않은 상태를 나타내며, 도 5(b)는 제2 회전부를 제1 방향으로 회전시킨 상태를 나타내고, 도 5(c)는 제2 회전부를 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전시킨 상태를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 상기 오목부는 장축과 단축을 가질 수 있고, 상기 장축은 스크류 샤프트(21)의 연장방향(제1 방향)과 수직 또는 수평할 수 있으며, 연결 샤프트(23)의 타단은 상기 장축을 따라 슬라이딩할 수 있다. 연결 샤프트(23)의 타단이 스크류 샤프트(21)의 연장방향과 수직 또는 수평한 방향(상기 제1 방향과 수직 또는 수평한 제2 방향)으로 슬라이딩되어야 이동체(22)에 의한 위치 이동과 함께 이동 벡터의 합 벡터(또는 제1 방향 벡터와 제2 방향 벡터의 합)가 대각선 방향 벡터를 이루어 연결 샤프트(23)의 타단의 전체적인 움직임을 곡선 운동으로 만들 수 있고, 연결 샤프트(23)가 제2 회전축(12)을 중심으로 작은 축회전을 하여 제2 회전부(140)를 제2 회전축(12)을 중심으로 축회전시킬 수 있다. 이를 위해 상기 오목부는 스크류 샤프트(21)의 연장방향과 수직 또는 수평한 방향으로 연장되는 장축을 가질 수 있으며, 연결 샤프트(23)의 타단이 상기 오목부의 장축을 따라 슬라이딩하여 스크류 샤프트(21)의 연장방향과 수직 또는 수평한 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 연결 샤프트(23)의 타단이 상기 오목부의 장축을 따라 안정적으로 슬라이딩할 수 있도록 가이드하기 위해 상기 오목부는 상기 오목부의 장축보다 짧은 길이를 갖는 단축을 가질 수 있으며, 상기 오목부의 단축은 연결 샤프트(23)의 타단의 폭과 유사(또는 비슷)할 수 있다. 이때, 상기 오목부의 단축이 연결 샤프트(23)의 타단의 폭과 동일한 경우에는 연결 샤프트(23)의 타단의 슬라이딩이 어려울 수 있으므로, 상기 오목부의 내측벽과 연결 샤프트(23)의 타단의 외측면 사이에 약간의 여유 공간(margin)을 두어 연결 샤프트(23)의 타단이 잘 슬라이딩되도록 할 수 있다.

이러한 구조로 제2 구동부(20)가 구성되는 경우, 제2 회전축(12)과 동심축 상에서 회전하여 발생되는 회전력으로 제2 회전부(140)를 회전시키는 것이 아니라 연결 샤프트(23)를 제2 회전축(12)을 중심으로 축회전시킴으로써, 상대적으로 움직임에 의해 제2 회전부(140)를 회전시킬 수 있어 제2 회전축(12)과 동심축 상에서 회전하여 발생되는 회전력으로 제2 회전부(140)를 회전시키는 것보다 작은 힘으로 제2 회전부(140)를 제2 회전축(12)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 여기서, 연결 샤프트(23)가 제2 회전축(12)을 중심으로 축회전하는 회전 반경이 커지면 커질수록 보다 작은 힘으로 제2 회전부(140)를 회전시킬 수 있으나, 연결 샤프트(23)가 제2 회전축(12)을 중심으로 축회전하는 회전 반경이 커지게 되면, 필요 공간도 커지게 되어 장비가 대형화될 수 있으므로, 연결 샤프트(23)가 제2 회전축(12)을 중심으로 축회전하는 회전 반경은 장비의 크기에 맞추어 알맞게 정해질 수 있다.

또한, 연결 샤프트(23)가 제2 회전축(12)으로부터 이격되어 축회전하므로, 제2 회전축(12)과 동심축 상에서 축회전하는 것보다 방사선원(150)의 무게를 지탱하면서 안정적으로 제2 회전부(140)를 회전시킬 수 있고, 스크류 샤프트(21)의 길이 및/또는 상기 오목부 장축의 길이를 조절하여 방사선원(150)의 회전 각도를 용이하게 제한할 수도 있다. 한편, 스크류 샤프트(21)가 방사선 촬영장치(100)의 초기 상태에서 수직 또는 수평한 방향으로 연장되어 제공됨으로써, 이동체(22)의 이동 및/또는 방사선원(150)의 기울어짐에 중력을 이용할 수도 있다.

그리고 제2 구동부(20)는 연결 샤프트(23)의 타단 둘레에 제공되어, 상기 오목부의 내측벽에 접촉되는 구름 베어링(미도시)을 더 포함할 수 있다.

구름 베어링(미도시)은 연결 샤프트(23)의 타단 둘레에 제공될 수 있고, 상기 오목부의 내측벽에 접촉될 수 있다. 구름 베어링(미도시)은 연결 샤프트(23) 타단의 단순한 직선적인 위치 이동을 연결 샤프트(23) 타단의 회전 운동에 의해 바퀴와 같이 상기 오목부의 내측벽을 타고 이동할 수 있도록 하여 상기 오목부의 내측벽과의 접촉으로 발생하는 마찰력을 억제 또는 최소화할 수 있다. 즉, 구름 베어링(미도시)을 사용하지 않는 경우에는 연결 샤프트(23)의 타단이 회전없이 직선 이동(또는 운동)만 하여 상기 오목부의 내측벽과 연결 샤프트(23)의 타단의 외측면 사이에 마찰이 많이 발생할 수 있지만, 구름 베어링(미도시)을 사용하게 되면, 연결 샤프트(23) 타단의 회전을 통해 바퀴와 같이 상기 오목부의 내측벽을 타고 자연스럽게 이동할 수 있게 되어 마찰력을 줄일 수 있고, 최소화할 수 있다.

한편, 본 발명의 방사선 촬영장치(100)는 제1 회전샤프트(110)가 지지되는 지지부(170); 및 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 사이에 제공되어, 방사선 검출부(130)와의 사이에 상기 피검체를 압박하는 압박기(180);를 더 포함할 수 있다.

지지부(170)는 바닥면에 지지될 수 있으며, 제1 회전샤프트(110)가 지지되어, 제1 회전샤프트(110)에 연결된 제1 회전부(120) 등의 다른 구성들이 지지될 수 있다. 예를 들어, 제1 구동부(10)는 지지부(170)의 내부에 수용될 수 있고, 제1 회전샤프트(110)의 적어도 일부가 지지부(170)의 내부에 수용되어 제1 구동부(10)와 연결됨으로써, 지지될 수 있다. 또한, 선택제어부(160)도 지지부(170)의 내부에 수용되어 제공될 수 있다.

압박기(180)는 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 사이에 제공될 수 있고, 방사선 검출부(130)와의 사이에 상기 피검체를 압박할 수 있다. 압박기(180)는 방사선 검출부(130) 상에 제공된 상기 피검체를 압박할 수 있으며, 정확한 형태로 고정된 상태에서 방사선 영상을 촬영할 수 있도록 상기 피검체를 압박할 수 있다. 이때, 압박기(180)는 가이드홈(181)을 따라 방사선 검출부(130)와 방사선원(150)의 사이에서 이동하여 상기 피검체의 크기에 따라 방사선 검출부(130)와의 간격을 조절할 수도 있고, 압박 강도를 조절할 수도 있다.

또한, 본 발명의 방사선 촬영장치(100)는 제1 회전축(11)에 대한 방사선 검출부(130)의 각도를 조절하는 각도 조정부(미도시);를 더 포함할 수 있다.

각도 조정부(미도시)는 제1 회전축(11)에 대한 방사선 검출부(130)의 각도(또는 상기 방사선 검출부의 검출면의 각도)를 조절할 수 있으며, 방사선 검출부(130)의 각도는 제2 회전축(12) 및/또는 방사선원(150)에 대해서도 조절할 수 있다. 예를 들어, 방사선 검출부(130)에 대해 방사선원(150)을 회전시켜 여러 각도에서 2차원 영상들을 촬영하면서 방사선 검출부(130)의 검출면의 각도를 조절하여 방사선 방사범위의 이탈을 줄일(또는 최소화할) 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영방법을 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영방법을 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 촬영장치와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방사선 촬영방법은 선택제어부가 방사선 검출부와 결합된 제1 회전부를 회전시키는 제1 구동부 및 상기 제1 회전부에 지지되어 방사선원과 결합된 제2 회전부를 회전시키는 제2 구동부 중 어느 하나를 선택하는 과정(S100); 및 상기 선택제어부에 의한 선택에 따라 상기 제1 구동부 또는 상기 제2 구동부를 구동하여 방사선 영상을 촬영하는 과정(S200);을 포함할 수 있다.

먼저, 선택제어부가 방사선 검출부와 결합된 제1 회전부를 회전시키는 제1 구동부 및 상기 제1 회전부에 지지되어 방사선원과 결합된 제2 회전부를 회전시키는 제2 구동부 중 어느 하나를 선택한다(S100). 선택제어부는 제1 구동부와 제2 구동부를 선택적으로 구동할 수 있으며, 2차원 방사선 촬영과 3차원 방사선 촬영의 촬영 방식(mode)을 선택하기 위해 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부 중 어느 하나의 구동을 선택할 수 있다.

다음으로, 상기 선택제어부에 의한 선택에 따라 상기 제1 구동부 또는 상기 제2 구동부를 구동하여 방사선 영상을 촬영한다(S200). 즉, 2차원 방사선 촬영 또는 3차원 방사선 촬영의 촬영 방식을 선택하여 2차원 방사선 영상 또는 3차원 방사선 영상을 촬영할 수 있으며, 각 촬영 방식에 따라 상기 제1 구동부 또는 상기 제2 구동부를 구동할 수 있다. 이때, 2차원 방사선 촬영을 위해서는 상기 제1 구동부를 선택하여 구동할 수 있고, 3차원 방사선 촬영을 위해서는 상기 제2 구동부를 선택하여 구동할 수 있다.

상기 방사선 영상을 촬영하는 과정(S200)은 상기 방사선원이 방사선을 방출하는 과정(S210); 및 상기 방사선 검출부가 상기 방사선원에서 방출된 방사선을 검출하는 과정(S220);을 포함할 수 있고, 상기 방사선을 방출하는 과정(S210) 및 상기 방사선을 검출하는 과정(S220)은 상기 제1 회전부 또는 상기 제2 회전부를 회전시키면서 반복적으로 수행될 수 있다.

상기 방사선원이 방사선을 방출할 수 있다(S210). 상기 방사선원이 방사선을 방출함으로써, 인체 또는 물체 등의 피검체에 조사한 엑스선(X-ray)과 같은 방사선이 피검체를 투과하여 상기 방사선 검출부의 검출면에 입사되도록 할 수 있다.

그리고 상기 방사선 검출부가 상기 방사선원에서 방출된 방사선을 검출할 수 있다(S220). 상기 피검체를 투과한 방사선을 검출하여 영상 정보를 획득할 수 있고, 2차원 방사선 영상을 생성할 수 있다.

이때, 상기 방사선을 방출하는 과정(S210) 및 상기 방사선을 검출하는 과정(S220)은 상기 제1 회전부 또는 상기 제2 회전부를 회전시키면서 반복적으로 수행될 수 있다. 이를 통해 다양한 방향에서 2차원 방사선 영상을 촬영할 수 있으며, 상기 방사선 검출부에 대해 상기 방사선원을 회전시켜 여러 각도에서 2차원 영상들을 촬영하고 이를 재구성(또는 합성)함으로써, 3차원 단층 영상을 획득할 수 있다.

상기 방사선 영상을 촬영하는 과정(S200)은 상기 제2 회전부를 고정하는 과정(S201); 상기 제1 구동부를 구동하는 과정(S230); 및 상기 제1 회전부가 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부 사이의 제1 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부가 서로 대향하는 상태로 회전하는 과정(S235)을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 회전부를 고정할 수 있다(S201). 다양한 방향에서 2차원 방사선 영상을 촬영하기 위해 상기 제1 구동부만을 구동할 수 있도록 상기 제2 회전부를 고정할 수 있다.

그 다음 상기 제1 구동부를 구동할 수 있다(S230). 상기 제1 구동부만을 구동하여 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부가 동시에 함께 제1 회전축을 중심으로 회전하도록 할 수 있다.

그리고 상기 제1 회전부가 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부 사이의 제1 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부가 서로 대향하는 상태로 회전할 수 있다(S235). 상기 제1 회전부가 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부 사이의 제1 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부가 서로 대향하는 상태로 회전함으로써, 다양한 방향에서 2차원 방사선 영상을 촬영할 수 있어 유방촬영술(Mammography)의 경우에 정확한 유방암 진단을 하기 위한 영상자료를 제공할 수 있다.

상기 방사선 영상을 촬영하는 과정(S200)은 상기 제1 회전부를 고정하는 과정(S202); 상기 제2 구동부를 구동하는 과정(S240); 및 상기 제2 회전부가 상기 방사선원과 동일 선상에 위치한 제2 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원이 상기 방사선 검출부에 대해 회전하는 과정(S245)을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 회전부를 고정할 수 있다(S202). 여러 각도에서 2차원 영상들을 촬영하고 이를 재구성하여 3차원 단층 영상을 획득하기 위해 상기 제2 구동부만을 구동할 수 있도록 상기 제1 회전부를 고정할 수 있다.

그 다음 상기 제2 구동부를 구동할 수 있다(S240). 상기 제2 구동부만을 구동하여 상기 방사선 검출부에 대해 상기 방사선원이 여러 각도로 회전하도록 할 수 있다.

그리고 상기 제2 회전부가 상기 방사선원과 동일 선상에 위치한 제2 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원이 상기 방사선 검출부에 대해 회전할 수 있다(S245). 상기 제2 회전부가 상기 방사선원과 동일 선상에 위치한 제2 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원이 상기 방사선 검출부에 대해 회전함으로써, 여러 각도에서 2차원 영상들을 촬영할 수 있고, 촬영된 2차원 영상들을 재구성하여 3차원 단층 영상을 획득할 수 있으며, 정확한 유방암 진단을 하기 위한 영상자료를 제공할 수 있다. 이러한 3차원 단층 영상을 획득하는 촬영방법을 디지털 유방 단층촬영술(Digital Breast Tomosynthesis; DBT)이라고 하는데, 2차원 방사선 영상만으로 이루어졌던 종래의 유방암 진단의 한계점을 개선할 수 있다.

상기 제2 구동부를 구동하는 과정(S240)은 상기 제2 회전축에 대해 수직 또는 수평한 방향으로 연장되는 스크류 샤프트를 회전시키는 과정(S241); 상기 스크류 샤프트의 회전을 통해 상기 스크류 샤프트를 따라 이동체가 이동하는 과정(S242); 및 일단이 상기 제2 회전부에 고정된 연결 샤프트의 타단이 상기 이동체의 오목부 내에서 슬라이딩하는 과정(S243)을 포함할 수 있다.

상기 제2 회전축에 대해 수직 또는 수평한 방향으로 연장되는 스크류 샤프트를 회전시킬 수 있다(S241). 상기 스크류 샤프트는 상기 제2 회전축으로부터 상기 방사선 검출부의 두께방향과 교차하는 방향으로 이격될 수 있으며, 상기 제2 회전축에 대해 수직 또는 수평한 방향으로 연장될 수 있고, 모터(motor) 등의 동력원에 의해 연장방향을 축으로 축회전할 수 있다.

그리고 상기 스크류 샤프트의 회전을 통해 상기 스크류 샤프트를 따라 이동체가 이동할 수 있다(S242). 상기 이동체는 오목부를 포함할 수 있고, 상기 스크류 샤프트의 회전에 의해 상기 스크류 샤프트를 따라 이동할 수 있다. 여기서, 상기 오목부는 바닥면이 있는 오목한 홈(groove)의 형태일 수도 있고, 바닥면이 없이 관통된 홀(hole)의 형태일 수도 있으며, 연결 샤프트의 타단이 삽입되어 슬라이딩(sliding)될 수 있으면 족하다. 상기 이동체는 상기 스크류 샤프트가 회전하게 되면, 상기 스크류 샤프트를 따라 상기 스크류 샤프트의 연장방향으로 이동할 수 있으며, 상기 이동체의 구름 볼(ball)이 상기 스크류 샤프트의 나사골을 타고 구르면서 상기 이동체의 위치가 변경(또는 이동)될 수 있다.

그 다음 일단이 상기 제2 회전부에 고정된 연결 샤프트의 타단이 상기 이동체의 오목부 내에서 슬라이딩할 수 있다(S243). 상기 연결 샤프트는 일단이 상기 제2 회전부에 고정될 수 있고, 타단이 상기 이동체의 오목부 내에서 슬라이딩될 수 있다. 상기 연결 샤프트는 상기 이동체가 상기 스크류 샤프트의 연장방향으로 이동하는 경우에 타단이 상기 이동체의 오목부 내에서 상기 스크류 샤프트의 연장방향과 수직 또는 수평한 방향으로 슬라이딩될 수 있고, 타단의 슬라이딩에 의해 상기 제2 회전부에 고정된 상기 연결 샤프트의 일단의 위치가 변경되면서 상기 제2 회전부가 상기 연결 샤프트로부터 이격된 상기 제2 회전축을 중심으로 축회전될 수 있다. 이때, 상기 제2 회전축은 상기 연결 샤프트로부터 상기 방사선 검출부의 두께방향과 교차하는 방향으로 이격될 수 있다.

상기 연결 샤프트의 타단이 상기 스크류 샤프트의 연장방향과 수직 또는 수평한 방향으로 슬라이딩됨으로써, 상기 이동체에 의한 위치 이동과 함께 이동 벡터의 합 벡터가 대각선 방향 벡터를 이루어 상기 연결 샤프트의 타단의 전체적인 움직임을 곡선 운동으로 만들 수 있고, 상기 연결 샤프트가 상기 제2 회전축을 중심으로 상기 제2 회전부보다 작은 축회전을 하여 상기 제2 회전부를 상기 제2 회전축을 중심으로 축회전시킬 수 있다.

이처럼, 본 발명에서는 방사선원과 방사선 검출부를 동시에 회전시키는 제1 회전부와 방사선원만을 독립적으로 회전시키는 제2 회전부의 회전축을 제1 회전축과 제2 회전축으로 상이하게 함으로써, 단일의 장비로 2차원 방사선 영상 및 3차원 방사선 영상을 선택적으로 촬영할 수 있으며, 각 촬영 방식에 맞는 회전축을 중심으로 방사선원과 방사선 검출부를 동시에 회전시키거나 방사선원만을 독립적으로 회전시킬 수 있어 2차원 방사선 영상 및 3차원 방사선 영상의 영상 품질이 향상될 수 있다. 즉, 방사선원과 방사선 검출부를 동시에 회전하는 제1 회전축이 방사선원과 방사선 검출부의 사이에 위치하여 방사선원과 방사선 검출부의 사이에 놓이는 피검체를 중심으로 방사선원과 방사선 검출부를 함께 회전시킴으로써, 각 방향에서 고품질의 2차원 방사선 영상을 획득할 수 있다. 또한, 방사선원을 독립적으로 회전하는 제2 회전축이 방사선 검출부와 동일 선상에 위치하여 방사선 검출부의 검출면(또는 입사면)에 대해 방사선원이 회전함으로써, 각 각도에서 각도의 틀어짐 없이 정확한 2차원 영상을 획득할 수 있고, 이를 통해 고품질의 3차원 단층 영상을 획득할 수 있다. 그리고 방사선원을 독립적으로 회전시키는 제2 구동부가 오목부가 형성된 이동체, 회전을 통해 이동체를 이동시키는 스크류 샤프트 및 일단(또는 타단)이 오목부 내에서 슬라이딩되는 연결 샤프트로 구성되어, 제2 회전축에 대해 멀리 위치하는 방사선원의 무게를 지탱하면서 안정적으로 제2 회전부를 회전시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 제1 구동부 11 : 제1 회전축
12 : 제2 회전축 20 : 제2 구동부
21 : 스크류 샤프트 22 : 이동체
23 : 연결 샤프트 100 : 방사선 촬영장치
110 : 제1 회전샤프트 120 : 제1 회전부
121 : 제1 회전암 122 : 보조 회전암
123 : 연결부재 130 : 방사선 검출부
140 : 제2 회전부 141 : 제2 회전암
150 : 방사선원 151 : 방사선 방출구
160 : 선택제어부 170 : 지지부
180 : 압박기 181 : 가이드홈

Claims (15)

1. 제1 구동부에 의해 제1 회전축을 중심으로 회전하는 제1 회전샤프트;
   상기 제1 회전샤프트에 연결되어 회전 가능한 제1 회전부;
   상기 제1 회전부에 결합되는 방사선 검출부;
   상기 제1 회전부와 결합되며, 상기 제1 회전부에 지지되는 제2 구동부에 의해 독립적으로 상기 제1 회전축과 상이한 제2 회전축을 중심으로 회전 가능한 제2 회전부; 및
   상기 제2 회전부에 결합되는 방사선원;을 포함하는 방사선 촬영장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은 서로 평행하게 이격된 방사선 촬영장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 회전축을 중심으로 한 상기 방사선원의 회전 반경은 상기 제2 회전축을 중심으로 한 상기 방사선원의 회전 반경보다 작은 방사선 촬영장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 회전축의 연장선은 상기 방사선 검출부를 폭방향으로 관통하는 방사선 촬영장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부를 선택적으로 구동하는 선택제어부;를 더 포함하는 방사선 촬영장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 선택제어부는 상기 제2 구동부의 구동을 정지시키고, 상기 제1 구동부를 구동하며,
   상기 방사선원과 상기 방사선 검출부는 서로 대향하는 상태로 회전하는 방사선 촬영장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 선택제어부는 상기 제1 구동부의 구동을 정지시키고, 상기 제2 구동부를 구동하며,
   상기 방사선원은 상기 방사선 검출부에 대해 회전하는 방사선 촬영장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 회전부는,
   상기 제1 회전축과 교차하는 방향으로 연장되는 제1 회전암을 포함하고,
   상기 제2 회전부는,
   상기 제1 회전암과 평행하게 제공되며, 양단부가 상기 제2 구동부와 상기 방사선원에 각각 연결되는 제2 회전암을 포함하는 방사선 촬영장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제1 회전부는,
   상기 제1 회전암과 평행하게 제공되며, 상기 방사선 검출부의 일측이 지지되는 보조 회전암; 및
   상기 제1 회전암과 상기 보조 회전암을 연결하는 연결부재를 더 포함하고,
   상기 제2 회전암의 일부는 상기 제1 회전암과 상기 보조 회전암 사이에 삽입되어 제공되는 방사선 촬영장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 구동부는,
    상기 제2 회전축에서 상기 방사선 검출부의 두께방향과 교차하는 방향으로 이격되며, 상기 제2 회전축에 대해 수직 또는 수평한 방향으로 연장되는 스크류 샤프트;
    오목부를 포함하며, 상기 스크류 샤프트의 회전에 의해 상기 스크류 샤프트를 따라 이동하는 이동체; 및
    일단이 상기 제2 회전부에 고정되며, 타단이 상기 오목부 내에서 슬라이딩되는 연결 샤프트를 포함하는 방사선 촬영장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 구동부는 상기 연결 샤프트의 타단 둘레에 제공되어, 상기 오목부의 내측벽에 접촉되는 구름 베어링을 더 포함하는 방사선 촬영장치.
12. 선택제어부가 방사선 검출부와 결합된 제1 회전부를 회전시키는 제1 구동부 및 상기 제1 회전부에 지지되어 방사선원과 결합된 제2 회전부를 회전시키는 제2 구동부 중 어느 하나를 선택하는 과정; 및
    상기 선택제어부에 의한 선택에 따라 상기 제1 구동부 또는 상기 제2 구동부를 구동하여 방사선 영상을 촬영하는 과정;을 포함하고,
    상기 방사선 영상을 촬영하는 과정은,
    상기 방사선원이 방사선을 방출하는 과정; 및
    상기 방사선 검출부가 상기 방사선원에서 방출된 방사선을 검출하는 과정;을 포함하며,
    상기 방사선을 방출하는 과정 및 상기 방사선을 검출하는 과정은 상기 제1 회전부 또는 상기 제2 회전부를 회전시키면서 반복적으로 수행되는 방사선 촬영방법.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 방사선 영상을 촬영하는 과정은,
    상기 제2 회전부를 고정하는 과정;
    상기 제1 구동부를 구동하는 과정; 및
    상기 제1 회전부가 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부 사이의 제1 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원과 상기 방사선 검출부가 서로 대향하는 상태로 회전하는 과정을 더 포함하는 방사선 촬영방법.
14. 청구항 12에 있어서,
    상기 방사선 영상을 촬영하는 과정은,
    상기 제1 회전부를 고정하는 과정;
    상기 제2 구동부를 구동하는 과정; 및
    상기 제2 회전부가 상기 방사선원과 동일 선상에 위치한 제2 회전축을 중심으로 회전하여 상기 방사선원이 상기 방사선 검출부에 대해 회전하는 과정을 더 포함하는 방사선 촬영방법.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 구동부를 구동하는 과정은,
    상기 제2 회전축에 대해 수직 또는 수평한 방향으로 연장되는 스크류 샤프트를 회전시키는 과정;
    상기 스크류 샤프트의 회전을 통해 상기 스크류 샤프트를 따라 이동체가 이동하는 과정; 및
    일단이 상기 제2 회전부에 고정된 연결 샤프트의 타단이 상기 이동체의 오목부 내에서 슬라이딩하는 과정을 포함하는 방사선 촬영방법.

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