KR20200139915A - 구강 엑스선 촬영 장치 및 그 작동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구강 엑스선 촬영 장치 및 그 작동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 구강 엑스선 촬영 장치는, 수진자(受診者)의 구강 내부에 삽입되고, 상기 수진자의 구강 내부의 객체를 통과한 엑스선을 수광하여 영상 신호를 생성하는 센서부; 상기 센서부의 일면에 형성되고, 상기 객체와 상기 센서부 간의 상대적인 자세 정보를 획득하는 자세 정보 획득부; 및 상기 자세 정보와 미리 정해진 기준 정보의 차이에 따라 상기 센서부의 정렬 상태 정보를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

구강 엑스선 촬영 장치 및 그 작동 방법{Dental X-ray imaging apparatus and method operating the same}
본 발명은 구강 엑스선 촬영 장치 및 그 작동 방법에 관한 것이다.
치과에서 진단 목적으로 활용되는 엑스선(X-ray) 촬영 장치는 일반적으로 엑스선관을 포함하는 광원으로부터 발생된 엑스선을 조사하고, 수진자의 신체를 일부 투과하거나 또는 투과하지 않고 도달하는 엑스선을 상기 광원과 마주보는 센서를 통해 수광한다. 그 다음, 수광된 엑스선을 전기적 신호로 변환시켜 투영 데이터를 획득한다.
특히 엑스선(X-ray) 촬영 장치 중에서도 인트라 오럴 센서를 활용하는 구강 엑스선 촬영 장치는, 하나 내지 수 개의 치아 및 치조골과 같은 객체의 엑스선 영상을 얻기 위해 널리 활용된다. 상기 구강 엑스선 촬영 장치에 포함되는 인트라 오럴 센서는 엑스선 촬영 시에 수진자(受診者)의 구강 내, 보다 정확히는 치아의 뒤 편에 삽입되게 된다.
수진자 구강 내부의 치아와 같은 객체들이 정확하게 촬영되기 위해서는 상기 센서가 객체와 상호 올바른 자세를 이루어 정렬되는 것이 매우 중요하다.
도 1 (a)는 센서(12)가 치아(810)와 상호 올바른 자세로 정렬된 경우를 나타낸다. 도 1 (a) 의 경우 치아와 센서가 나란하게 배치되어 바른 배율의 촬영이 이루어 질 것이 예상된다. 그러나 도 1 (b)는 센서(12)가 치아(810)와 상호 바르지 않은 자세로 정렬된 경우를 나타낸다. 이 경우, 치아와 센서가 경사를 이루어 배치됨으로써 촬영을 통해 획득한 엑스선 영상에서 객체의 형상이 왜곡되어 실제와 다르게 보일 것이 예상된다.
특히 엑스선을 조사하는 광원이 콘-빔 형태로 엑스선을 조사하는 경우, 또는 수진자의 구강에 근접하여 엑스선을 조사하는 경우에 있어서 상기와 같은 형상의 왜곡은 더욱 심하게 된다. 따라서 이와 같은 왜곡을 최소화하여 엑스선 영상의 품질을 향상 시킬 수 있는 수단이 강구될 필요가 있다. 그러나, 기존 기술의 구강 엑스선 촬영 장치들은 피사체인 치아 등의 객체와 구강 내 센서간의 자세를 알기 어려워 정확한 엑스선 영상을 획득하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 구강 내 센서의 자세 정보를 획득하여 사용자에게 알림으로써, 보다 정확한 구강 엑스선 촬영을 가능하게 하는 구강 엑스선 촬영 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구강 엑스선 영상 장치에서 촬영된 구강 엑스선 영상의 품질을 향상시키는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구강 엑스선 촬영 장치는, 수진자(受診者)의 구강 내부에 삽입되고, 상기 수진자의 구강 내부의 객체를 통과한 엑스선을 수광하여 영상 신호를 생성하는 센서부; 상기 센서부의 일면에 형성되고, 상기 객체와 상기 센서부 간의 상대적인 자세 정보를 획득하는 자세 정보 획득부; 및 상기 자세 정보와 미리 정해진 기준 정보의 차이에 따라 상기 센서부의 정렬 상태 정보를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 자세 정보 획득부는 적어도 하나의 거리 감지 센서를 포함하고, 상기 자세 정보는 상기 객체와 상기 거리 감지 센서 간의 거리 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 자세 정보 획득부는 압력 센서를 포함하고, 상기 자세 정보는 상기 객체로부터 상기 압력 센서에 인가되는 압력에 의해 획득된 압력 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 압력 정보는 압력 분포 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 자세 정보 획득부는 상기 압력 센서에 연접하고 상기 압력 센서로 상기 압력을 전달하는 압력 전달 부재를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 압력 전달 부재는 탄성 소재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 생성된 정렬 상태 정보를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 표시부는 음향 생성부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 정렬 상태 정보에 대하여 음향의 크기로 조절하도록 상기 음향 생성부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 자세 정보를 기반으로 보정된 엑스선 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 객체는 상기 수진자의 치아를 포함하고, 상기 자세 정보는, 상기 자세 정보 획득부와 상기 치아의 상단 간의 거리에 대응되는 제1 거리 정보 및 상기 자세 정보 획득부와 상기 치아의 하단 간의 거리에 대응되는 제2 거리 정보를 할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광원부, 센서부, 자세 정보 획득부, 제어부를 포함하는 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법에 있어서, 상기 광원부가 수진자의 구강 내부의 객체로 엑스선을 조사하는 단계; 상기 센서부가 상기 수진자의 구강 내부에서 상기 조사된 엑스선을 수광하여 영상 신호를 생성하는 단계; 상기 자세 정보 획득부가 상기 객체와 상기 센서부 간의 상대적인 자세 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 영상 신호 및 상기 자세 정보를 기초로 상기 센서부의 정렬 상태 정보를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 엑스선 촬영 장치는 표시부를 더 포함하고, 상기 제어부가 상기 생성된 정렬 상태 정보를 시각적 또는 청각적으로 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 구강 내 센서의 자세 정보를 획득하여 사용자에게 알림으로써, 보다 정확한 구강 엑스선 촬영이 가능해 진다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 구강 내 센서의 자세 정보에 기반한 보정을 통해 왜곡이 없는 정확한 치아 엑스선 영상의 획득이 가능해지고, 재촬영의 필요성을 최소화하여 불필요한 방사선 노출을 제거한다.
도 1은 인트라 오럴 센서와 구강 내 객체의 상대적인 자세를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 기존 기술의 구강 엑스선 촬영 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들 뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 순서도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도 되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 기존 기술의 구강 엑스선 촬영 장치를 나타내는 도면이다.
도 2 (a)에 도시된 바와 같이, 구강 엑스선 촬영 장치(10)는 수진자 (受診者)의 구강 내부에 삽입되는 인트라 오랄 센서(12)를 포함한다. 이러한 센서(12)는 구강의 외부로부터 조사되는 엑스선을 수광하여 전기적 신호를 생성한다. 상기 센서(12)는 CCD 등의 이미지 센서를 포함하여, 상기 수진자의 치아와 같은 구조물을 통과한 엑스선을 영상 신호로 변환한다. 상기 영상 신호는 디지털 데이터 처리를 통해 상기 구조물의 형상을 포함하는 엑스선 영상으로 변환된다.
또한 상기 엑스선은 구강 외부의 광원(11)을 통해 조사된다. 상기 광원(11)은 엑스선관(x-ray tube)을 포함하여 엑스선을 생성하여 외부로 조사한다.
상기 광원(11)은 도 2 (a)에 도시된 바와 같이 암(arm) 또는 기둥(column)과 같은 구조물을 통해 지지될 수 있다. 또는 내부에 전원 공급 장치까지 포함하여, 포터블(portable) 형태로 구현되기도 한다. 또한 상기 광원(11)은 상기 엑스선관의 앞 단에 시준부(collimator)를 포함하여 상기 엑스선이 불필요한 영역으로 확산되는 것을 방지하고, 필요한 부위에만 조사될 수 있도록 구성될 수 있다.
도 2 (b)에 도시된 바와 같이 상기 센서(12)는 이미지 센서(미도시)의 층을 포함하는 플레이트 형상의 구조물을 포함하여 형성된다. 상기 이미지 센서 (미도시)의 층의 상부에는 전계 차단 부재(미도시)가 구비되어 전기적 충격으로부터 상기 이미지 센서(미도시)를 보호할 수 있다.
그러나, 위에서 기술한 바와 같이, 기존 기술의 구강 엑스선 촬영 장치(10)는, 구강 내에서 센서(10)가 바르게 정렬되지 못한 경우, 촬영 대상인 구강 내 객체의 형상이 왜곡되어 엑스선 영상에 나타날 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치(100)는, 센서부(300) 및 자세 정보 획득부(400)를 기본적으로 포함할 수 있다.
상기 센서부(300)는 수진자의 구강 내부에 삽입된다. 상기 센서부(300)는 이미지 센서(미도시)를 표면 또는 내부에 포함하여 외부로부터 조사된 엑스선을 영상 신호로 전환시킨다. 상기 이미지 센서가 이루는 층의 상부에 전계 차단 부재(미도시)가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라 상기 센서부(300)는 기존의 인트라 오럴 센서(12)의 구성을 포함할 수 있다.
이미지 센서(미도시)와 같은, 상기 기존 기술의 센서(10)의 기본적인 구성들을 포함할 수 있다. 상기 센서부(300)는 상기 구강 내부에서 사용자 또는 수진자의 손으로 지지될 수 있다.
또는 상기 센서부(300)는 별도의 지지부재(미도시)에 의해 지지될 수 있다. 상기 지지부재(미도시)는 상기 장치(100)의 구성에 포함될 수 있다. 상기 지지부재(미도시)는 상기 지지부재(미도시)의 자세를 변경 가능한 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 구동부(미도시)는 후술하는 제어부(500)의 제어에 따라 상기 센서부(300)의 자세를 조절하여 상기 센서부(300)의 위치를 정렬할 수 있다.
이를 위하여 상기 구동부(미도시)는 전기 모터 또는 유/공압 실린더와 같은 액츄에이터를 포함할 수 있다. 상기 지지부재(미도시)의 일단에는 상기 수진자의 치아와 같은 구강 내 구조물, 턱, 입술 중 적어도 하나에 거치되는 거치대(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 센서부(300)는 상기 수진자의 구강 내부의 객체(800)를 통과한 엑스선을 수광하여 영상 신호를 생성할 수 있다.
상기 객체(800)는 수진자의 치아(810) 및/또는 상기 치아(810)을 지지하는 치조골 등일 수 있다. 상기 엑스선은 상기 구강의 외부로부터 조사된다.
상기 자세 정보 획득부(400)는 상기 센서부(300)의 일면에 형성된다. 보다 바람직하게는, 상기 센서부(300)의 엑스선을 수광하는 수광면(310)에 형성되는 것이 바람직하다. 또는 상기 수광면(310)의 주변에 형성될 수 있다.
상기 자세 정보 획득부(400)는, 상기 객체(800)와 상기 센서부(300) 간의 상대적인 자세 정보를 획득할 수 있다. 상기 자세 정보는 상기 자세 정보 획득부(400)의 특정 위치와 상기 객체(800)의 특정 위치 간의 거리 정보를 포함할 수 있다. 또는 상기 거리 정보로 환산 가능하거나 상기 거리 정보를 대체 가능하고, 센서로 감지 가능한 물리적 데이터(예를 들어, 압력 정보)를 포함할 수 있다.
상기 자세 정보는 상기 영상 신호로부터 생성될 엑스선 영상의 보정의 기초가 될 수 있다. 상기 자세 정보는 상기 객체(800)와 상기 자세 정보 획득부(400) 간의 상대적인 거리 및/또는 각도 등의 기하학적인 정보를 포함하고, 이를 통해 촬영된 엑스선 영상에서 상기 객체(800)의 형상을 스케일링하여 보정하는 것이 가능하다.
또는 상기 자세 정보는 상기 객체(800)와 상기 센서부(300) 간의 자세 정렬의 기초가 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 자세 정보 획득부(400)는 적어도 하나의 거리 감지 센서(410)를 포함할 수 있다.
상기 거리 감지 센서(410)는 적외선 센서나 초음파 센서와 같은 거리 감지가 가능한 감지 수단을 포함할 수 있다. 상기 거리 감지 센서(410)는 바람직하게는 두 개 이상이 구비되어 상기 센서부(300)가 상기 객체(800)와 이루는 각도와 같은 자세 정보를 획득하는 것이 바람직하다. 상기 각도는 상기 객체(800)가 상기 수진자의 치아(810)인 경우 상기 치아(810)의 위쪽 끝 단의 정점과 상기 치아(810)의 아래(뿌리) 쪽 끝단의 정점을 지나는 직선과 상기 센서부(300)의 엑스선 수광면(310)이 이루는 각도일 수 있다. 엑스선 촬영 시 이 각도는 이상적으로는 “0”인 상태를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발 명의 일 실시 예에 따라 상기 거리 감지 센서(410)는 세 개 또는 그 이상이 구비되어, 상기 객체(800)와 상기 센서부가 이루는 3차원의 자세 정보를 획득하는 것이 바람직하다.
상기 자세 정보는, 도 4 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 적어도 하나의 거리 감지 센서(410)에서 획득된 상기 객체(800)와 상기 적어도 하나의 거리 감지 센서(410) 간의 거리 정보를 포함할 수 있다. 이러한 거리 정보는 상기 객체(800)와 상기 센서부(300) 간의 전체적인 거리 및 상호 이루는 각도로 환산 가능한 정보이다.
이와 같은 거리 정보는, 거리 감지 센서(410)에서 감지된 실 거리를 반영하는 정보일 수 있다. 또는 원 거리, 적정 거리, 근 거리와 같은 구간 별로 환산된 정보일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 자세 정보 획득부(400)는 압력 센서(420)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라 상기와 같은 압력 센서(420)는 로드셀과 같이 인가된 압력을 전기적 신호로 변환하는 센서를 통해 구현될 수 있다.
상기 자세 정보는 상기 압력 센서(420)에서 획득된 압력 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 압력 정보는 상기 객체(800)로부터 상기 압력 센서(420)에 인가되는 압력에 의해 생성될 수 있다.
상기 압력 정보는 압력 분포 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해 상기 압력 센서(420)는 복수의 압점에서 각각 인가되는 압력을 감지할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다. 이를 위해 압력분포 측정용 필름 센서와 같은 2차원의 면 분포 압력을 측정할 수 있는 센서를 포함할 수 있다.
상기 자세 정보 획득부(400)는 상기 압력 센서(420)에 연접하고 상기 압력 센서(420)로 상기 압력을 전달하는 압력 전달 부재(430)를 더 포함할 수 있다.
상기 압력 전달 부재(430)는 탄성 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따라 고무나, 실리콘 수지와 같은 탄성중합체(elastomer)일 수 있다. 다만 이에 국한 되지는 않고, 용수철이나 피스톤-실린더와 같은 여타의 탄성재도 포함할 수 있다.
상기 압력 전달 부재(430)는 상기 압력 센서(420)의 상면에 부착되어 상기 압력 센서(420)로 상기 객체의 특정 지점들에서 인가되는 압력을 상기 압력 센서(420)를 전달할 수 있다.
이와 같이 전달된 압력은 도 5 (b)와 같은 2차원의 압력 분포(440)를 이룰 수 있다.
상기 자세 정보는 이와 같은 압력 분포(440)에 대응되는 데이터를 포함할 수 있다.
상기 압력 분포(440)은 후술하는 제어부(500)에서 압력 기준 분포와 비교함으로써 센서부(300)의 정렬이 적절한지 판단하기 위하여 사용될 수 있다. 혹은 엑스선 영상의 보정을 위한 기준 데이터가 될 수 있다.
상기 제어부(500)는 상기 압력 분포(440)를 거리 정보로 변환할 수도 있다. 이 경우, 자세 정보 획득부(400)가 압력 센서(420)를 구비하는 경우에도 거리 센서(410)를 구비하는 경우와 동일한 연산 절차를 사용할 수 있다.
상기 수진자의 구강 외부에서 상기 객체(800)로 상기 엑스선을 조사하는 광원부(200);를 더 포함할 수 있다. 상기 광원부(200)은 엑스선관(x-ray tube)을 포함하여 엑스선을 생성하여 조사한다.
상기 광원부(200)는, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 2 (a)에 도시된 기존 기술의 광원(11)과 같이 암(arm) 또는 기둥(column)과 같은 구조물을 통해 지지될 수 있다. 또는 내부에 전원 공급 장치까지 포함하여, 포터블(portable) 형태로 구현될 수 있다.
또한 상기 광원부(200)는 상기 엑스선관의 앞 단에 시준부(collimator)를 포함하여 상기 엑스선이 불필요한 영역으로 확산되는 것을 방지하고, 필요한 부위에만 조사될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한 상기 광원부(200)는 콘-빔 형태의 엑스선을 조사하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치(100)는, 제어부(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(500)는 제어를 위해 필요한 연산을 수행하기 위하여 마이크로프로세서나 메모리와 같은 전자 부품을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(500)는, 미리 정해진 기준 정보와 상기 자세 정보의 차이를 기반으로 상기 센서부(300)의 정렬 상태 정보를 생성할 수 있다.
상기 미리 정해진 기준 정보는 상기 객체(800)와 상기 센서부(300)가 정확한 엑스선 영상이 획득될 수 있는 기본 자세로 정렬된 경우의 거리 정보 또는 압력 정보(압력 분포 정보)일 수 있다.
상기 정렬 상태 정보는, 본 발명의 일 실시 예에 따라, '적정', '가까움', '멀리 떨어짐', '하향으로 기울어짐', '상향으로 기울어짐'과 같이 표시 가능한 정보를 포함하는 것일 수 있다. 이와 함께 상기 떨어진 정도나 기울어진 정도를 수치화 하거나, '약간', '매우'와 같은 정도를 나타내는 단어 표현을 포함하는 정보일 수 있다.
상기 구강 엑스선 촬영 장치(100)는, 시각적으로 또는 청각적으로 특정의 정보를 표시하는 표시부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(500)는, 상기 생성된 정렬 상태 정보를 표시하도록 상기 표시부(600)를 제어할 수 있다.
상기 표시부(600)는 음향 생성부(610)을 포함할 수 있다.
상기 음향 생성부(610)은, 음성, 멜로디 또는 알람음과 같은 음향을 생성하여 사용자에게 현재의 정렬 상태를 표시할 수 있다.
상기 제어부(500)는, 상기 기준 정보와 상기 자세 정보의 차이에 따라 상기 정렬 상태 정보를 표시하는 음향의 크기를 조절하도록 상기 음향 생성부(610)을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 제어부(500)는 상기 센서부(300)와 상시 객체(800)가 지나치게 가까울 경우 보다 큰 소리로 음향을 생성하도록 상기 음향 생성부(610)을 제어할 수 있다. 또는 지나치게 먼 경우, 지나치게 센서부(300)가 기울어진 경우에 보다 큰 소리로 음향을 생성하도록 상기 음향 생성부(610)을 제어할 수 있다.
상기 표시부(600)는 디스플레이부(620)를 포함하여 상기 정렬 상태 정보를 문자나, %값이나 숫자와 같은 텍스트로 표시할 수 있다. 또는 LED 와 같은 시각적 표시 장치를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
상기 구강 엑스선 촬영 장치(100)는, 상기 자세 정보를 기반으로 보정된 엑스선 영상을 생성하는 영상 생성부(700)를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 보정은, 엑스선 영상의 데이터를 상기 자세 정보를 기반으로 한 스케일링(scaling)을 하는 과정을 포함하는 데이터 연산 과정일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 객체(800)는 상기 수진자의 치아(810)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 자세 정보는, 상기 자세 정보 획득부(400)와 상기 치아(810)의 상단 간의 거리(도 6 (a)의 “a”)에 대응되는 제1 거리 정보 및 상기 자세 정보 획득부(400)와 상기 치아(810)의 하단 간의 거리(도 6 (a)의 “b”)에 대응되는 제2 거리 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 제2 거리 정보는 상기 치아(810)와 잇몸의 경계점과 상기 자세 정보 획득부(400)가 이루는 거리에 대응되는 정보일 수 있다.
도 6 (a)는 센서부(300)가 기준 자세, 즉 바람직한 엑스선 촬영 자세로 정렬된 경우를 의미하는 것일 수 있다.
이에 반해 도 6 (b) 및 (c)는 센서부(300)가 기울어진 자세로 정렬된 경우를 의미하는 것일 수 있다. 도 6 (b) 및 (c)에서 “c”는 센서부(300)가 기울어진 자세를 취한 경우의 상기 자세 정보 획득부(400)와 상기 치아(810)의 상단 간의 거리를 의미할 수 있다. 또한 “d”는 상기 자세 정보 획득부(400)와 상기 치아(810)의 하단 간의 거리일 수 있다.
다른 실시 예에 따라, “d” 는 센서부(300)가 기울어진 자세를 취한 경우의 상기 치아(810)와 잇몸의 경계점과 상기 자세 정보 획득부(400)가 이루는 거리일 수 있다.
본 발명의 제어부(500)는 미리 입력된 이상적인 거리값 비율 (a : b)과 현재 측정된 거리값 비율(c : d) 을 비교하여 상기 정렬 상태 정보를 생성할 수 있다. 더 나아가 표시부(600)가 상기 정렬 상태 정보를 표시하도록 제어할 수 있다.
도 6 (c)를 통해 본 발명의 일 실시 예에 따른 엑스선 영상의 보정 방법을 설명할 수 있다. 이를 위해 도 6 (c)를 참조하여 factor 들을 정의하면 다음과 같다.
a : 기준 위치(이상적인 촬영 위치)의 치아 상단부와 센서까지의 거리 값
b : 기준 위치(이상적인 촬영 위치)의 치아 하단부(또는 잇몸 끝부분)와 센서까지의 거리 값
c : 실제 촬영 시 치아 끝부분과 센서까지의 거리 값
d : 실제 촬영 시 치아 하단부(또는 잇몸 끝부분)과 센서까지의 거리 값
e : 실제 촬영시 치아 길이 값
f : 치아 길이 보정을 위한 센서 거리 보정 값
g : 보정된 치아 길이 값
이 경우, 보정된 치아 길이 값인 g는 다음과 같이 얻어질 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
상기와 같은 수식을 이용하는 예에 의해 보정된 치아의 길이 값을 구하는 것이 가능하고, 이를 통해 상기 엑스선 영상을 상기 자세 정보를 기반으로 스케일링 보정하는 것이 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
상기에 기술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치(100)는 광원부(200), 센서부(300), 자세 정보 획득부(400) 및 영상 생성부(700)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 구강 엑스선 촬영 장치(100)의 작동 방법은, 상기 광원부(200)가 수진자의 구강 내부의 객체(800)로 엑스선을 조사하는 단계(S100)를 포함할 수 있다.
또한 상기 센서부(300)가 상기 수진자의 구강 내부에서 상기 조사된 엑스선을 수광하여 영상 신호를 생성하는 단계(S110)를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 자세 정보 획득부(400)가 상기 객체(800)와 상기 센서부(300) 간의 상대적인 자세 정보를 획득하는 단계(S120)를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 영상 생성부(700)가 상기 영상신호 및 상기 자세 정보를 기초로 엑스선 영상을 생성하는 단계(S130)를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치(100)는, 광원부(200), 센서부(300), 자세 정보 획득부(400), 제어부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 구강 엑스선 촬영 장치(100)의 작동 방법은, 상기 광원부(200)가 수진자의 구강 내부의 객체(800)로 엑스선을 조사하는 단계(S200)를 포함할 수 있다.
또한 상기 센서부(300)가 상기 수진자의 구강 내부에서 상기 조사된 엑스선을 수광하여 영상 신호를 생성하는 단계(S210)를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 자세 정보 획득부(400)가 상기 객체(800)와 상기 센서부(300) 간의 상대적인 자세 정보를 획득하는 단계(S220) 를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 제어부(500)가 상기 영상신호 및 상기 자세 정보를 기초로 상기 센서부(300)의 정렬 상태 정보를 생성하는 단계(S230)를 더 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 구강 엑스선 촬영 장치(100)는 표시부(600)를 더 포함할 수 있고, 상기의 작동 방법은 상기 제어부(500)가 상기 생성된 정렬 상태 정보를 시각적 또는 청각적으로 표시하도록 상기 표시부(600)를 제어하는 단계(S240)를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 다양한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 상태로 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.
상기 기록 매체는 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)일 수 있으며, 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10: 구강 엑스선 촬영 장치 11: 광원
12: 인트라 오럴 센서
100: 구강 엑스선 촬영 장치 200: 광원부
300: 센서부 310: 수광면
400: 자세 정보 획득부 410: 거리 감지 센서
420: 압력 센서 430: 압력 전달 부재
440: 압력 분포
500: 제어부 600: 표시부
610: 음향 생성부 620: 디스플레이부
700: 영상 생성부
800: 객체 810: 치아

Claims (12)

  1. 수진자(受診者)의 구강 내부에 삽입되고, 상기 수진자의 구강 내부의 객체를 통과한 엑스선을 수광하여 영상 신호를 생성하는 센서부;
    상기 센서부의 일면에 형성되고, 상기 객체와 상기 센서부 간의 상대적인 자세 정보를 획득하는 자세 정보 획득부; 및
    상기 자세 정보와 미리 정해진 기준 정보의 차이에 따라 상기 센서부의 정렬 상태 정보를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자세 정보 획득부는 적어도 하나의 거리 감지 센서를 포함하고,
    상기 자세 정보는 상기 객체와 상기 거리 감지 센서 간의 거리 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자세 정보 획득부는 압력 센서를 포함하고,
    상기 자세 정보는 상기 객체로부터 상기 압력 센서에 인가되는 압력에 의해 획득된 압력 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 압력 정보는 압력 분포 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 자세 정보 획득부는 상기 압력 센서에 연접하고 상기 압력 센서로 상기 압력을 전달하는 압력 전달 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압력 전달 부재는 탄성 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 생성된 정렬 상태 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 표시부는 음향 생성부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 정렬 상태 정보에 대하여 음향의 크기로 조절하도록 상기 음향 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 자세 정보를 기반으로 보정된 엑스선 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 객체는 상기 수진자의 치아를 포함하고,
    상기 자세 정보는,
    상기 자세 정보 획득부와 상기 치아의 상단 간의 거리에 대응되는 제1 거리 정보 및 상기 자세 정보 획득부와 상기 치아의 하단 간의 거리에 대응되는 제2 거리 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 엑스선 촬영 장치.
  11. 광원부, 센서부, 자세 정보 획득부, 제어부를 포함하는 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법에 있어서,
    상기 광원부가 수진자의 구강 내부의 객체로 엑스선을 조사하는 단계;
    상기 센서부가 상기 수진자의 구강 내부에서 상기 조사된 엑스선을 수광하여 영상 신호를 생성하는 단계;
    상기 자세 정보 획득부가 상기 객체와 상기 센서부 간의 상대적인 자세 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 영상 신호 및 상기 자세 정보를 기초로 상기 센서부의 정렬 상태 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 엑스선 촬영 장치는 표시부를 더 포함하고,
    상기 제어부가 상기 생성된 정렬 상태 정보를 시각적 또는 청각적으로 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 단계;를 더 포함하는 구강 엑스선 촬영 장치의 작동 방법.
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