KR20200125108A - 치과용 나선형 회전 ct 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 치과용 나선형 회전 CT 장치는, 본체; 상기 본체의 일측에 설치되고 피검자의 턱이 지지되는 턱받침부; X선을 조사하는 X선 조사유닛; 상기 X선 조사유닛과 대향되게 설치되과 상기 X선 조사유닛에서 조사되는 X선을 검출하는 센서부; 상기 X선 조사유닛 및 센서부를 지지하는 지지부;및 상기 지지부와 본체를 연결하며 상기 지지부를 회전하는 회전부;를 포함하고, 상기 회전부가 연속회전하며 피검자를 촬영하는 것에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 촬영 물체의 크기와 상관없이 소형 센서부를 사용하고 나선형으로 연속으로 회전하여 촬영함으로써 센서부를 소형화할 수 있다.
또한, X선 조사유닛 및 센서부를 이동가능하게 하여 다른 해상도의 영상을 쉽게 얻을 수 있다.

Description

치과용 나선형 회전 CT 장치{Spiral rotating CT apparatus for dental}

본 발명은 치과용 나선형 회전 CT 장치에 관한 것으로, 특히 촬영 물체의 크기와 상관없이 소형 센서부를 사용하고 나선형으로 연속으로 회전하여 촬영함으로써 센서부를 소형화하고, X선 조사유닛 및 센서부를 이동가능하게 하여 다른 해상도의 영상을 쉽게 얻을 수 있는 장치에 관한 것이다.

엑스선은 광전효과(photoelectric effect), 콤프턴산란(compton scattering) 등 엑스선의 진행경로 상에 놓인 물질의 엑스선 감쇄 계수에 따라 감쇄된다.

엑스선 촬영은 이 같은 엑스선의 투과특성을 이용한 방사선사진법으로서, 촬영대상을 투과하는 과정 중에 누적된 감쇄량에 근거해서 촬영대상의 내부구조에 대한 엑스선 영상을 획득한다. 그리고 이를 위한 엑스선 영상 촬영장치는 촬영대상을 향해 엑스선을 조사하는 엑스선 방출원, 촬영대상을 사이에 두고 엑스선 방출원과 대향 배치되어 촬영대상을 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 센서, 엑스선 센서의 검출결과를 통해 촬영대상영역(FOV, Field Of View)의 엑스선 영상을 구현하는 영상처리장치를 포함한다.

한편, 최근 들어 엑스선 촬영은 반도체 및 정보처리기술의 발전에 힘입어 디지털 센서를 이용한 DR(Digital Radiography)로 빠르게 대체되는 가운데 촬영방법 또한 목적 등에 따라 다양하게 진보하고 있다.

일례로, 치과 분야의 엑스선 파노라마 영상은 촬영대상, 즉 피검자의 악궁을 따라 엑스선 방출원과 엑스선 센서를 대향 이동시키면서 엑스선 촬영을 하고, 이들 촬영 결과를 적절히 이어 붙여 악궁 궤적 내 원하는 포커스 레이어(focus layer)에 대한 치아 및 주변조직의 배치관계를 투과영상으로 펼쳐 표시한다. 이를 위해 엑스선 방출원과 엑스선 센서는 그 사이의 회전축을 따라 소정의 각도범위에서 회전운동하는 동시에 피검자의 전후 방향으로 소정의 길이범위에서 직선운동을 한다.

엑스선 파노라마 영상은 치아 및 주변조직의 전체적인 배치관계를 쉽게 파악할 수 있어 치과 전문의에게 가장 익숙한 표준영상으로 활용되고 있다. 하지만, 엑스선 파노라마 영상을 얻기 위해서는 엑스선 방출원과 엑스선 센서의 회전운동과 직선운동의 연동을 위한 다축 구동계가 필요하다는 단점을 나타낸다.

또 다른 일례로, 치과 분야의 엑스선 CT 영상은 촬영대상, 즉 피검자의 두부를 사이에 두고 엑스선 방출원과 엑스선 센서를 대향 회전시키면서 엑스선 촬영을 하고, 이들 촬영 결과를 재구성하여 두부를 포함하는 촬영대상영역에 대한 3차원 엑스선 영상을 표시한다. 이를 위해 엑스선 방출원과 엑스선 센서는 촬영대상을 지나는 회전축을 따라 소정의 각도범위에서 대향 회전한다.

엑스선 CT 영상은 촬영대상에 대한 3차원 엑스선 영상은 물론 사용자가 원하는 위치 및 방향에 따른 단층 영상을 정확하고 선명하게 표시할 수 있어 임플란트 시술 등 고도의 정밀성이 요구되는 분야에 활용되고 있다. 하지만, 일반적인 엑스선 CT 영상은 피검자에게 조사되는 방사선량이 상대적으로 많고 고가의 대면적 엑스선 센서가 필요하다는 단점을 나타낸다.

후자에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 일반적인 엑스선 CT 촬영 시 센서는 X선 촬영의 전 방향에서 촬영대상영역를 투과한 전 면적의 엑스선을 수광해야 한다. 따라서 파노라마 엑스선 영상 촬영용 센서 대비 월등히 큰 대면적 센서를 필요로 한다.

일반적인 센서는 그 면적에 따라 가격이 비약적으로 상승하는바, 엑스선 CT 영상 촬영장치는 대면적 센서 및 이로 인한 장비의 고가화를 피할 수 없는 단점을 나타낸다.

한국공개특허 제10-2015-0088679호

본 발명은 촬영 물체의 크기와 상관없이 소형 센서부를 사용하고 나선형으로 연속으로 회전하여 촬영함으로써 센서부를 소형화하는 것을 목적으로 한다.

또한, X선 조사유닛 및 센서부를 이동가능하게 하여 다른 해상도의 영상을 쉽게 얻을 수 있는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 치과용 나선형 회전 CT 장치는, 본체; 상기 본체의 일측에 설치되고 피검자의 턱이 지지되는 턱받침부; X선을 조사하는 X선 조사유닛; 상기 X선 조사유닛과 대향되게 설치되과 상기 X선 조사유닛에서 조사되는 X선을 검출하는 센서부; 상기 X선 조사유닛 및 센서부를 지지하는 지지부;및 상기 지지부와 본체를 연결하며 상기 지지부를 회전하는 회전부;를 포함하고, 상기 회전부가 연속회전하며 피검자를 촬영하는 것에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 회전부는 상기 지지부를 위 아래로 구동하는 구동부재를 더 포함하고, 상기 회전부가 회전하면서 상기 구동부재가 아래로 움직임에 따라 상기 피검자를 위에서 아래로 나선형으로 회전하며 촬영하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 X선 조사유닛 및 센서부는 상기 지지부에 결합된 상태로 일정범위 좌우로 이동하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 센서부에서 검출된 X선으로 영상을 재구성하는 영상처리부를 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 촬영 물체의 크기와 상관없이 소형 센서부를 사용하고 나선형으로 연속으로 회전하여 촬영함으로써 센서부를 소형화할 수 있다.

또한, X선 조사유닛 및 센서부를 이동가능하게 하여 다른 해상도의 영상을 쉽게 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과용 나선형 CT 장치의 구성을 전체적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 회전부 및 구동부재 구동을 도시한 도면이다.
도 3은 X선 조사유닛 및 센서부의 위치이동을 도시한 도면이다.
도 4는 X선 조사유닛 및 센서부의 위치이동에 따른 해상도의 변화를 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과용 나선형 CT 장치의 구성을 전체적으로 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 회전부 및 구동부재 구동을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 치과용 나선형 CT 장치(100)는, 본체(110), 턱받침부(120), X선 조사유닛(130), 센서부(140), 지지부(150) 및 회전부(160)를 포함하여 구성된다.

상기 턱받침부(120)는 상기 본체(110))의 일측에 설치되고 피검자의 턱이 지지된다. 상기 턱받침부(120)에 의해 피검자의 턱이 안정적으로 지지되고 피검자의 구강이 유동되는 것을 방지하여 안정적으로 CT촬영을 할 수 있다.

상기 X선 조사유닛(130)은 일측에 X선 조사구가 형성되고 X선 조사구를 통해 X선을 조사하여 X선이 피검자를 투과하도록 한다.

상기 센서부(140)는 피검자를 사이에 두고 X선 조사유닛(130)과 대향되게 설치되고, X선 조사유닛(130)으로부터 조사되는 X선을 검출하는 검출센서(미도시)를 포함하여 구성되며, X선 조사유닛(130)으로부터 조사되어 피검자를 투과한 X선을 검출한다.

상기 검출센서는 디지털 X선 센서일 수 있으며, 방사선을 가시광선으로 변환하여 이를 다시 전기 신호로 변환하는 간접 변환(indirect conversion)방식과 방사선을 직접 전기 신호로 변환하는 직접 변환(direct conversion)방식이 사용될 수 있고, 간접 변환 방식은 방사선을 가시광선으로 변환하는 신틸레이터(scintillator) 및 가시광선을 감지하는 디지털 영상 센서를 포함할 수 dLT고, 직접 변한 방식은 반도체 물질을 이용하여 방사선을 전기 신호로 변환하는 광전변환부와 이를 영상 신호로 바꾸는 신호처리부가 결합된 형태이며, 방시선이 곧바로 전기 신호로 변환되기 때문에 효율이 높고 높은 해상도의 구형이 가능할 수 있다.

상기 센서부(140)에서 검출된 X선 영상은 영상처리부(미도시)에서 재구성될 수 있다. 상기 영상처리부는 FDK filltered back-projection 기법으로 재구성을 수행할 수 있다.

상기 지지부(150)는 상기 X선 조사유닛(130) 및 센서부(140)를 지지한다. 보다 구체적으로, 상기 X선 조사유닛(130) 및 센서부(140)는 피검자를 사이에 두고 대향되게 상기 지지부(150)에 결합되어 배치된다.

상기 회전부(160)는 상기 지지부(150)와 본체(110)를 연결하고, 상기 지지부(150)를 회전한다. 상기 지지부(150)가 회전하며 피검자를 사이에 두고 대향되게 설치된 X선 조사유닛(130) 및 센서부(140)가 작동하며 상기 피검자를 촬영한다. 즉, 상기 X선 조사유닛(130)과 센서부(140)는 함께 회전하거나 위 아래로 구동된다.

상기 회전부(160)는 연속하여 회전할 수 있다.

상기 회전부(160)는 상기 지지부(150)를 위 아래로 구동하는 구동부재(161)를 더 포함한다. 상기 회전부(160)가 회전하면서 구동부재(161)가 아래로 구동되고 전체적으로 피검자를 나선형으로 회전하며 촬영할 수 있다.

일반적으로 치과용 CT장치에서 센서부는 촬영하고자 하는 면적 부위를 모두 포함하여하 하는 단점이 있었다. 이에 본 발명과 같이, 상기 X선 조사유닛(130) 및 센서부(140)가 1회전인 연속회전을 나선형으로 회전 가능함에 따라 크기가 작거나 짧은 센서부를 사용할 수 있고, 센서부 크기에 구애 받지 않음에 따라 가격 경쟁력 확보가 가능하다.

도 3은 X선 조사유닛 및 센서부의 위치이동을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 X선 조사유닛(130) 및 센서부(140)은 상기 지지부(150)에 결합된 상태로 일정범위 좌우로 이동할 수 있다. 상기 X선 조사유닛(130) 및 센서부(140)을 좌우로 이동시키기 위하여 상기 지지부(150)와 상기 X선 조사유닛(130) 및 센서부(140)의 결합공간에 이동부재(미도시)가 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 촬영하고자 하는 피검자 또는 물체의 이동 또는 크기 변화 없이 상기 X선 조사유닛(130) 및 센서부(140)가 좌우로 이동함으로써 다른 해상도의 영상을 얻을 수 있다.

도 4는 X선 조사유닛 및 센서부의 위치이동에 따른 해상도의 변화를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, X선 조사유닛과 센서부의 위치가 130 및 14O의 위치에서 물체 또는 피검자가 되는 A를 촬영하면 센서부(140)에 A'와 같은 영상이 검출된다. 이때, 물체 또는 피검자가 되는 A의 위치 및 크기변화 없이 X선 조사유닛 및 센서부가 130' 및 140'위치로 이동하면 A''의 영상이 검출된다. X선 조사유닛 및 센서부가 130에서 130', 140에서 140'로 이동함에 따라 물체 또는 피검자가 되는 A와 센서부의 거리 및 X선 조사유닛과의 거리가 달라지고 A'와 A''와 같이 다른 크기 및 다른 해상도의 영상이 검출될 수 있다.

본 발명은 상기 설명한 바와 같이, 피검자를 나선형으로 회전하여 촬영함에 따라 센서부의 크기를 작게 할 수 있어 가격경쟁력을 확보할 수 있고, X선 조사유닛 및 센서부를 좌우로 이동시켜 피검자의 위치이동 없이 다른 크기 및 다른 해상도의 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100 치과용 나선형 회전 CT 장치 110 본체
120 턱받침부 130 X선 조사유닛
140 센서부 150 지지부
160 회전부 161 구동부재

Claims (4)

1. 본체;
   상기 본체의 일측에 설치되고 피검자의 턱이 지지되는 턱받침부;
   X선을 조사하는 X선 조사유닛;
   상기 X선 조사유닛과 대향되게 설치되과 상기 X선 조사유닛에서 조사되는 X선을 검출하는 센서부;
   상기 X선 조사유닛 및 센서부를 지지하는 지지부;및
   상기 지지부와 본체를 연결하며 상기 지지부를 회전하는 회전부;를 포함하고,
   상기 회전부가 연속회전하며 피검자를 촬영하는 치과용 나선형 회전 CT 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전부는 상기 지지부를 위 아래로 구동하는 구동부재를 더 포함하고,
   상기 회전부가 회전하면서 상기 구동부재가 아래로 움직임에 따라 상기 피검자를 위에서 아래로 나선형으로 회전하며 촬영하는 치과용 나선형 회전 CT 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 X선 조사유닛 및 센서부는 상기 지지부에 결합된 상태로 일정범위 좌우로 이동하는 치과용 나선형 회전 CT 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 센서부에서 검출된 X선으로 영상을 재구성하는 영상처리부를 더 포함하는 치과용 나선형 회전 CT 장치.
   

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