KR20210045599A - 이동형 방사선 측정 시스템 및 이를 이용한 이동형 방사선 측정 방법 - Google Patents

Abstract

이동형 방사선 측정 시스템 및 이를 이용한 이동형 방사선 측정 방법에서, 상기 방사선 측정 시스템은 방사선 발생장치, 방사선 검출장치, 검출부 및 호스트부를 포함한다. 상기 방사선 발생장치는 이동가능하며 방사선을 방출한다. 상기 방사선 검출장치는 상기 방사선 발생장치로부터 발생되는 방사선을 검출한다. 상기 검출부는 상기 방사선 검출장치에 부착되어, 상기 방사선 검출장치의 공간정보를 획득한다. 상기 호스트부는 상기 방사선 발생장치에 부착되어, 상기 방사선 발생장치의 공간정보 및 상기 검출부와의 상대적인 공간정보를 획득한다. 상기 방사선 발생장치는, 상기 획득되는 상기 호스트부와 상기 검출부와의 상대적인 공간정보를 바탕으로, 방사선을 발생시킨다.

Description

이동형 방사선 측정 시스템 및 이를 이용한 이동형 방사선 측정 방법{DETECTING SYSTEM OF MEDICAL RADIATION AND METHOD FOR DETECTING MEDICAL RADIATION USING THE SAME}

본 발명은 방사선 측정 시스템 및 이를 이용한 방사선 측정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동형 방사선 측정장치에 구비되어 방사선 발생장치와 검출기 사이에서의 간섭을 효과적으로 제거하여 보다 정확한 방사선의 측정이 가능한 이동형 방사선 측정 시스템 및 이를 이용한 이동형 방사선 측정 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 진단용 방사선 영상을 획득하기 위한 의료용 방사선 검출기에는 버키 스탠드나 테이블(bucky stand/table)에 부착되어 사용되는 고정형 검출기와, 고정형 검출기에서 실시하지 못하는 검사부위나 이동이 어려운 환자, 수술실, ICU(intensive care unit) 등에서 사용되는 이동형 무선 검출기로 구분된다.

한편, 의료용 방사선 검출기의 경우, 방사선 투과 물질과 불투과 물질이 교차 구조로 구성된 방사선 촬영장치의 보조기구로서 산란선 제거용 격자를 사용하는데, 이를 통해 방사선의 촬영 중에 발생되는 산란선을 효과적으로 제거하여 보다 정확한 방사선 영상을 획득할 수 있게 된다.

이러한 산란선 제거용 격자는, 특히 산란선의 발생량이 많은 환자의 복부 촬영 등에는 필수적으로 사용되는 것으로, 일정한 방사선 발생장치와 검출기 간의 거리나 각도가 유지되는 상태에서 사용되어야만 최적의 성능을 발휘하도록 설계되고 있다.

그러나, 상기 이동형 무선 검출기의 경우, 소정의 권장 거리나 각도의 유지가 어려우므로, 산란선 제거용 격자의 효과적인 사용이 어렵거나 불가능하며, 이에 따라 획득되는 방사선 영상의 품질이나 정확도가 저하되는 문제가 있다.

나아가, 상기 이동형 무선 검출기의 경우, 방사선 발생장치와 검출기와의 거리나 각도 등의 제어가 용이하지 않으며, 사용자의 숙련도에 전적으로 의존하여 방사선 영상의 품질이나 정확도가 결정되므로, 반복적인 방사선 촬영으로 인한 불필요한 방사선에의 노출 문제나, 수술 시간이나 촬영 시간 등의 지나친 증가 등의 문제가 발생한다.

일본국 공개특허 제2019-037475호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 이동형 방사선 측정장치에 구비되어 방사선 발생장치와 검출기 사이에서의 간섭의 효과적인 배제는 물론, 상대적인 위치 및 자세에 대한 정확한 정보를 제공하여 보다 정확한 방사선 촬영을 수행할 수 있는 이동형 방사선 측정 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 이동형 방사선 측정 시스템을 이용한 이동형 방사선 측정 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 방사선 측정 시스템은 방사선 발생장치, 방사선 검출장치, 검출부 및 호스트부를 포함한다. 상기 방사선 발생장치는 이동가능하며 방사선을 방출한다. 상기 방사선 검출장치는 상기 방사선 발생장치로부터 발생되는 방사선을 검출한다. 상기 검출부는 상기 방사선 검출장치에 부착되어, 상기 방사선 검출장치의 공간정보를 획득한다. 상기 호스트부는 상기 방사선 발생장치에 부착되어, 상기 방사선 발생장치의 공간정보 및 상기 검출부와의 상대적인 공간정보를 획득한다. 상기 방사선 발생장치는, 상기 획득되는 상기 호스트부와 상기 검출부와의 상대적인 공간정보를 바탕으로, 방사선을 발생시킨다.

일 실시예에서, 상기 방사선 검출장치는 사각 프레임 형상이며, 상기 검출부는 상기 사각 프레임의 일 모서리에 고정될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 검출부는, 일 모서리가 상기 사각 프레임의 일 모서리에 고정되도록 함입되는 상부 플레이트, 상기 상부 플레이트와 동일한 형상으로 상기 상부 플레이트의 하부에 위치하는 하부 플레이트, 및 상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 사이에 상기 사각 프레임의 모서리가 고정되도록, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 소정의 간격을 유지하며 결합하는 연결부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 호스트부는, 상기 방사선 발생장치에서, 상기 방사선 검출장치를 향하는 면에 부착될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 호스트부는, 소정 면적으로 형성되는 베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트의 저면에 구비되어, 상기 방사선 발생장치와 상기 호스트부를 고정하는 부착부, 및 상기 베이스 플레이트의 전면에 구비되어, 상기 방사선 측정 시스템의 동작 정보를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 호스트부는, 상기 호스트부의 공간정보를 획득하는 제1 절대위치 센서부, 및 상기 검출부와 상기 호스트부 사이의 상대적인 공간정보를 획득하는 제1 상대위치 센서부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 절대위치 센서부는, 자이로 센서, 가속도 센서, IMU(inertia measurement unit) 센서 및 지자기 센서 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제1 상대위치 센서부는, 초음파 센서, 적외선 센서 및 레이더 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 검출부는, 상기 검출부의 공간정보를 획득하는 제2 절대위치 센서부, 및 상기 호스트부의 제1 상대위치 센서부와 송수신하며, 상기 검출부와 상기 호스트부 사이의 상대적인 공간정보를 제공하는 제2 상대위치 센서부를 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 방사선 측정 방법은, 사용자에 의해 선택되는 목적 방사선 촬영 정보가 제공되는 단계, 호스트부가 상기 목적 방사선 촬영을 구현하기 위한 표준 촬영 조건을 표시하는 단계, 방사선 발생장치에 부착된 상기 호스트부와, 방사선 검출장치에 부착된 검출부 사이의 상대적인 공간 정보를 획득하는 단계, 상기 호스트부가 상기 상대적인 공간 정보를 바탕으로, 상기 표준 촬영 조건을 달성하기 위한 상기 방사선 발생장치의 이동 정보를 표시하는 단계, 및 상기 방사선 발생장치를 상기 표시된 이동 정보에 부합하도록 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 목적 방사선 촬영 정보는 사용자가 의도하는 방사선 촬영의 종류 및 대상 부위에 대한 정보를 포함하며, 상기 표준 촬영 조건은, 방사선 촬영의 방향, 시간 및 횟수에 대한 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 공간 정보를 획득하는 단계에서, 상기 호스트부의 공간 정보를 획득하고, 상기 검출부의 공간 정보를 획득하여, 상기 검출부와 상기 호스트부 사이의 상대적인 공간정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 방사선 발생장치의 이동 정보는, 상기 호스트부와 상기 검출부의 자세를 일치시키기 위한 정보, 및 상기 표준 촬영 조건에 부합하는 상기 호스트부와 상기 검출부 사이의 거리 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 이동형 방사선 측정 시스템에서, 방사선 발생장치와 방사선 검출장치 사이의 상대적인 공간정보를 획득하여, 방사선 촬영시의 상대적인 자세 또는 위치를 교정할 수 있어, 보다 정확한 방사선 촬영 영상을 획득할 수 있다.

특히, 방사선 발생장치와 방사선 검출장치의 상대적인 자세 또는 위치를 교정함에 따라, 산란선 제거 격자를 사용할 수 있으며, 고화질의 방사선 영상의 획득이 가능할 수 있다.

이 경우, 검출부가 방사선 검출장치의 일 모서리에 고정되도록 설계되므로, 사각 프레임 형상을 가지는 다양한 형태의 방사선 검출장치에 효과적인 탈부착이 가능하여 범용적인 사용이 가능하게 된다.

또한, 호스트부 및 검출부 각각이, 절대위치 센서부를 포함하여 스스로의 공간정보를 획득할 수 있으며, 상대위치 센서부를 포함하여 상기 호스트부와 상기 검출부 사이의 상대적인 공간정보를 획득할 수 있으므로, 상기 방사선 촬영시의 상대적인 자세 또는 위치 교정이 가능하게 된다.

또한, 사용자에 의해 선택되는 목적 방사선 촬영 정보를 바탕으로, 표준 촬영 조건을 달성하기 위한 방사선 발생장치의 이동 정보를 표시하므로, 사용자가 비숙련자인 경우라도 방사선 발생장치를 정확하게 이동시켜 보다 정확한 방사선 측정을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동형 방사선 측정 시스템에서, 호스트부를 도시한 사시도이다.
도 2a는 도 1의 호스트부가 방사선 측정 시스템의, 방사선 발생장치에 부착되는 상태를 도시한 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 'A'부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 이동형 방사선 측정 시스템에서, 검출부를 도시한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 검출부가 방사선 측정 시스템의, 방사선 검출장치에 부착되는 상태를 도시한 정면도 및 사시도이다.
도 5는 도 1의 이동형 방사선 측정 시스템을 이용한 이동형 방사선 측정 방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동형 방사선 측정 시스템에서, 호스트부를 도시한 사시도이다. 도 2a는 도 1의 호스트부가 방사선 측정 시스템의, 방사선 발생장치에 부착되는 상태를 도시한 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 'A'부분을 확대하여 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 이동형 방사선 측정 시스템(이하, 방사선 측정 시스템이라 함)은, 후술되겠으나, 이동되는 방사선 측정장치(20) 및 방사선 검출장치(40)를 포함하는 것으로, 고정형 방사선 측정 시스템을 통해 측정이 어려운 검사부위나 이동이 어려운 환자, 수술실, ICU(intensive care unit) 등에서 사용되는 방사선 측정 시스템을 의미한다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 상기 호스트부(10)는 상기 방사선 측정 시스템 중, 방사선 측정장치(20)에 부착되는 것으로, 베이스 플레이트(15), 제1 센서부(100), 제1 제어부(200), 제1 통신부(210), 제1 전원부(220), 부착부(230) 및 표시부(240)를 포함한다.

이 경우, 상기 방사선 측정장치(20)는 이동되며 방사선을 발생하는 장치로서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 몸체부(21), 수직 가이드(22), 수평 가이드(23) 및 방사선 발생장치(24)를 포함할 수 있으며, 상기 몸체부(21)에 이동 모듈이 구비되어 다양한 위치로의 이동이 가능하게 된다.

한편, 상기 몸체부(21)가 소정의 위치로 이동된 상태에서, 상기 방사선 발생장치(24)는 상기 수직 가이드(22) 및 상기 수평 가이드(23)를 따라 상하방향 및 좌우방향으로의 이동이 가능하다.

또한, 도시하지는 않았으나, 상기 방사선 발생장치(24)에는 회전 모듈이 추가로 구비되어, 상기 방사선 발생장치(24)는 다양한 자세 및 위치로의 이동이 가능하게 된다.

이 경우, 상기 방사선 발생장치(24)는 전면(前面)을 향하여 방사선을 발생시키며, 상기 방사선 발생장치(24)의 전면에 상기 호스트부(10)가 탈부착될 수 있다.

한편, 상기 호스트부(10)에서, 상기 베이스 플레이트(15)는 소정 면적을 가지는 플레이트(plate) 형상을 가질 수 있으며, 상기 베이스 플레이트(15)의 저면에는 상기 부착부(230)가 부착된다.

이 경우, 상기 부착부(230)는 예를 들어, 자석일 수 있으며, 이에 따라 상기 부착부(230)는 금속 소재에 용이하게 부착될 수 있다.

상기 호스트부(10)는 상기 방사선 측정장치(20) 중, 방사선 발생장치에 부착되는 것으로, 상기 방사선 발생장치의 표면에 부착될 수 있다.

즉, 상기 부착부(230)가 자석인 경우라면, 상기 방사선 발생장치의 표면 중 금속 소재의 부분에 탈부착될 수 있으며, 상기 방사선 발생장치의 표면에 금속 소재가 없는 경우라면 상기 부착부(230)는 별도의 탈부착 가능한 소재로 형성되어 상기 표면에 탈부착될 수 있다.

상기 표시부(240)는 상기 베이스 플레이트(15)의 전면(前面)에 형성되며, 상기 방사선 발생장치의 동작, 상기 호스트부(10)를 통해 획득되는 정보, 또는 후술되는 검출부를 통해 획득되는 정보 등의 정보를 외부로 제공한다.

상기 제1 센서부(100)는 상기 베이스 플레이트(15) 상에 구비되는 것으로, 제1 절대위치 센서부(110) 및 제1 상대위치 센서부(120)를 포함한다.

상기 제1 절대위치 센서부(110)는 상기 호스트부(10)의 공간 정보를 획득하는 것으로, 상기 호스트부(10)가 상기 방사선 발생장치(24) 상에 부착되는 경우, 상기 호스트부(10)의 공간상에서의 위치 및 자세 정보를 측정한다.

이 경우, 상기 호스트부(10)의 공간상에서의 위치 및 자세 정보는, 도 2b에 도시된 좌표계(XYZ)의 원점 및 X, Y, Z 축의 방향벡터로 정의될 수 있다.

이 때, 상기 호스트부(10)의 위치 및 자세 정보를 나타내는 좌표계(XYZ)의 경우, 도시하지는 않았으나 별도의 기준 좌표계를 기준으로, 기준 좌표계의 원점으로부터 상기 원점(O)까지의 거리, 및 상기 기준 좌표계의 자세에 대한 상기 좌표계(XYZ)의 자세에 대한 정보로 획득될 수 있다.

이와 같이 상기 호스트부(10)의 공간상에서의 위치 및 자세 정보는, 상기 제1 절대위치 센서부(110)를 통해 획득되며, 상기 제1 절대위치 센서부(110)는 예를 들어, 자이로 센서, 가속도 센서, IMU(inertia measurement unit) 센서, 지자기 센서 등일 수 있다.

상기 제1 상대위치 센서부(120)는 후술되는 제2 상대위치 센서부(420)와의 정보 송수신을 통해, 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30) 사이의 상대적인 공간 정보를 획득하는 것으로, 상기 호스트부(10)를 기준으로 한 상기 검출부(30)의 상대적인 위치 및 자세 정보를 측정한다.

이 때, 상기 제1 상대위치 센서부(120)는 상기 검출부(30)의 제2 상대위치 센서부(420)와 같이 후술한다.

상기 제1 통신부(210)는 각종 정보를 무선 또는 유선 통신을 통해 송수신하는 것으로, 사용자에 의해 입력되거나 선택되는 정보를 송수신하거나, 상기 제1 센서부(100)를 통해 측정된 정보를 송수신하거나, 상기 제2 센서부(400)를 통해 측정된 정보를 송수신하는 등, 상기 호스트부(10)에서 획득하는 정보 또는 외부로부터 획득하는 정보를 외부와 송수신한다.

상기 제1 제어부(200)는 상기 호스트부(10)의 전반적인 동작을 제어하는 것으로, 상기 제1 센서부(100)의 센싱 동작을 제어하거나, 상기 제1 통신부(210) 또는 상기 제1 전원부(220)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 제1 전원부(220)는 상기 호스트부(10)의 동작을 위한 전원, 즉 상기 제1 센서부(100), 상기 제1 통신부(210) 및 상기 제1 제어부(200)의 동작을 위한 전원을 공급한다.

도 3은 도 1의 이동형 방사선 측정 시스템에서, 검출부를 도시한 사시도이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3의 검출부가 방사선 측정 시스템의, 방사선 검출장치에 부착되는 상태를 도시한 정면도 및 사시도이다.

도 3 내지 도 4b를 참조하면, 상기 검출부(30)는 상기 방사선 측정 시스템 중, 방사선 검출장치(40)에 부착되는 것으로, 고정 플레이트(300), 제2 센서부(400), 제2 제어부(500), 제2 통신부(510) 및 제2 전원부(520)를 포함한다.

이 경우, 상기 방사선 검출장치(40)는 방사선 촬영이 필요한 신체의 부분에 위치하는 것으로, 상기 방사선 발생장치(24)로부터 발생되는 방사선이 상기 신체의 부분을 통과하여 상기 방사선 검출장치(40)에 의해 검출된다.

일반적으로 상기 방사선 검출장치(40)는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 방사선을 검출하는 검출면(41)과 상기 검출면(41)의 외곽에 형성되는 베젤부(42)를 포함하며, 전체적으로 사각 프레임의 형상을 가진다.

이에, 본 실시예에서의 상기 검출부(30)는 상기 방사선 검출장치(40)의 일 모서리(43)에 고정되는 것으로, 도 4a 및 도 4b에서는 상기 방사선 검출장치(40)의 좌측 상단 모서리에 고정되는 것을 예시하였으나, 상기 방사선 검출장치(40)의 우측 상단 모서리는 물론, 좌측 하단 모서리 또는 우측 하단 모서리에도 고정될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 고정 플레이트(300)는 상부 플레이트(310), 하부 플레이트(320) 및 연결부(330)를 포함한다.

상기 상부 플레이트(310)는 전체적으로 사각형 플레이트 형상을 가지되, 일 모서리가 함입되도록 형성되어, 단차면(311)을 형성하고, 상기 함입되는 단차면에 의해 소정의 단차공간(312)이 형성된다. 그리하여, 전체적으로 일 모서리가 떨어져 나간 사각 플레이트 형상을 가진다.

마찬가지로, 상기 하부 플레이트(320)는 상기 상부 플레이트(310)와 동일한 형상을 가지는 것으로, 전체적으로 사각형 플레이트 형상을 가지되, 일 모서리가 함입되도록 형성되어, 단차면(321)을 형성하고, 상기 함입되는 단차면에 의해 소정의 단차공간(322)이 형성된다.

이러한 상기 상부 플레이트(310) 및 상기 하부 플레이트(320)는 서로 마주하도록 배치되며, 상기 상부 플레이트(310) 및 상기 하부 플레이트(320)의 사이에는 소정의 간격이 형성되고, 상기 연결부(330)에 의해 서로 연결된다.

즉, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 방사선 검출장치(40)의 베젤부(42)의 일 모서리는 상기 상부 플레이트(310) 및 상기 하부 플레이트(320)의 사이로 인입되어 위치하고, 상기 연결부(330)가 상기 상부 및 하부 플레이트들(310, 320)을 조임으로써, 상기 상부 및 하부 플레이트들(310, 320)은 상기 베젤부(42)의 일 모서리에 고정된다.

이 때, 상기 상부 및 하부 플레이트들(310, 320)의 일 모서리는 단차면들(311, 321)이 형성되고, 상기 단차면(311, 321)에 의해 형성되는 단차공간들(312, 322)에 의해 상기 방사선 검출장치(40)의 검출면(41)은 상기 상부 및 하부 플레이트들(310, 320)과 중첩되지 않는다.

한편, 상기 제2 센서부(400)는 상기 상부 및 하부 플레이트들(310, 320) 사이의 공간에 위치할 수 있으며, 제2 절대위치 센서부(410) 및 제2 상대위치 센서부(420)를 포함한다.

상기 제2 절대위치 센서부(410)는 상기 검출부(30)의 공간 정보를 획득하는 것으로, 상기 검출부(30)가 상기 방사선 검출장치(40) 상에 부착되는 경우, 상기 검출부(30)의 공간상에서의 위치 및 자세 정보를 측정한다.

이 경우, 상기 검출부(30)의 공간상에서의 위치 및 자세 정보는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 좌표계(X′Y′Z′)의 원점 및 X′, Y′, Z′ 축의 방향벡터로 정의될 수 있다.

이 때, 상기 검출부(30)의 위치 및 자세 정보를 나타내는 좌표계(X′Y′Z′)의 경우, 도시하지는 않았으나 앞서 상기 호스트부(10)에 대한 설명에서와 같은 별도의 기준 좌표계를 기준으로, 기준 좌표계의 원점으로부터 상기 원점(O′)까지의 거리, 및 상기 기준 좌표계의 자세에 대한 상기 좌표계(X′Y′Z′)의 자세에 대한 정보로 획득될 수 있다.

이와 같이 상기 검출부(30)의 공간상에서의 위치 및 자세 정보는, 상기 제2 절대위치 센서부(410)를 통해 획득되며, 상기 제2 절대위치 센서부(410)는 예를 들어, 자이로 센서, 가속도 센서, IMU(inertia measurement unit) 센서, 지자기 센서 등일 수 있다.

한편, 상기 제2 상대위치 센서부(420)는, 앞선 상기 제1 상대위치 센서부(120)와의 정보의 송수신을 통해, 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30) 사이의 상대적인 공간 정보를 획득하게 된다.

즉, 상기 호스트부(10)를 기준으로 한 상기 검출부(30)의 상대적인 위치 및 자세 정보, 또는 상기 검출부(30)를 기준으로 한 상기 호스트부(10)의 상대적인 위치 및 자세 정보를 획득할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 상대위치 센서부(120)와 상기 제2 상대위치 센서부(420)는, 초음파 센서(121, 421), 적외선 센서(122, 422), 레이저 센서(123, 423) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 초음파 센서들(121, 421), 상기 적외선 센서들(122, 422), 및 상기 레이저 센서들(123, 423)은 서로 정보를 교환할 수 있다.

그리하여, 상기 제1 상대위치 센서부(120)는 상기 제2 상대위치 센서부(420)로부터, 상기 검출부(30)의 위치 및 자세에 대한 정보, 즉 상기 검출부(30)의 공간 정보를 제공받을 수 있으며, 이를 바탕으로 상기 제1 상대위치 센서부(120)는 상기 호스트부(10)를 기준으로 한 상기 검출부(30)의 상대 위치 및 상대 자세에 대한 정보를 획득할 수 있다.

이상과 같이, 상기 제1 센서부(100) 및 상기 제2 센서부(400)를 통해, 상기 호스트부(10)의 위치 및 자세에 대한 정보, 상기 검출부(30)의 위치 및 자세에 대한 정보, 및 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30)의 상대적인 위치 및 상대적인 자세 정보를 획득할 수 있다.

상기 제2 통신부(510)는 각종 정보를 무선 또는 유선 통신을 통해 송수신하는 것으로, 사용자에 의해 입력되거나 선택되는 정보를 송수신하거나, 상기 제2 센서부(400)를 통해 측정된 정보를 송수신하거나, 상기 제1 센서부(100)를 통해 측정된 정보를 송수신하는 등, 상기 검출부(30)에서 획득하는 정보 또는 외부로부터 획득하는 정보를 외부와 송수신한다.

상기 제2 제어부(500)는 상기 검출부(30)의 전반적인 동작을 제어하는 것으로, 상기 제2 센서부(400)의 센싱 동작을 제어하거나, 상기 제2 통신부(510) 또는 상기 제2 전원부(520)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 제2 전원부(520)는 상기 검출부(30)의 동작을 위한 전원, 즉 상기 제2 센서부(400), 상기 제2 통신부(510) 및 상기 제2 제어부(500)의 동작을 위한 전원을 공급한다.

한편, 이상과 같이, 상기 호스트부(10) 및 상기 검출부(30)의 공간 정보가 획득되면, 상기 방사선 측정장치(24)는, 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30)의 자세를 서로 일치시키도록 상기 호스트부(10)의 자세를 변경시키며, 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30) 사이의 거리를, 실제 필요한 방사선 영상을 획득하기 위한 최적의 거리로 변경시키게 된다.

이 후, 상기 방사선 발생장치(24)는 방사선을 발생시켜 촬영을 수행하며, 상기 방사선 검출장치(40)를 통해 촬영된 방사선 영상이 검출된다.

도 5는 도 1의 이동형 방사선 측정 시스템을 이용한 이동형 방사선 측정 방법을 도시한 흐름도이다.

이하에서는, 도 5를 참조하여, 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 이동형 방사선 측정시스템을 이용한 이동형 방사선 측정 방법에 대하여 상술한다.

상기 이동형 방사선 측정 방법에서는, 우선, 사용자에 의해 선택되는 목적 방사선 촬영 정보가 제공된다(단계 S10).

이 경우, 목적 방사선 촬영 정보란, 사용자가 의도하는 방사선 촬영의 종류, 대상 부위 등의 정보를 포함한 것으로, 별도의 입력수단을 통해 사용자에 의해 입력된 정보가 제공될 수 있다.

상기 목적 방사선 촬영 정보는, 상기 방사선 측정 시스템으로 제공되는 것으로, 상기 방사선 측정 시스템에 구비되는 별도의 콘트롤러, 또는 상기 호스트부(10)의 제1 제어부(200)로 제공될 수 있다.

이렇게 사용자의 목적 방사선 촬영 정보가 제공되면, 상기 호스트부(10)에서는, 상기 목적 방사선 촬영 정보를 바탕으로, 표준 촬영 조건을 설정하여 상기 표시부(240)를 통해 외부로 표시한다(단계 S20).

이 경우, 상기 표준 촬영 조건이란, 상기 목적 방사선 촬영 정보를 통해 정의되는 촬영의 종류나 대상 부위 등의 목적을 구체적으로 구현하기 위한, 표준화된 방사선 촬영의 조건인 것으로, 방사선 촬영의 방향, 촬영의 시간, 촬영의 횟수 등의 정보를 포함할 수 있다.

나아가, 상기 표준 촬영 조건은, 별도의 데이터베이스나, 매뉴얼 등을 통해 제공되는 것으로, 상기 목적 방사선 촬영 정보에 부합하는 표준 촬영 조건이 기 설정되어 저장될 수 있다.

이 후, 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30)는 상대적인 공간 정보를 획득한다(단계 S30).

즉, 상기 호스트부(10)에서는 상기 제1 절대위치 센서부(110)를 통해 상기 호스트부(10)의 위치 및 자세에 대한 정보를 획득하며, 상기 검출부(30)에서는 상기 제2 절대위치 센서부(410)를 통해 상기 검출부(30)의 위치 및 자세에 대한 정보를 획득한다.

또한, 상기 호스트부(10)에서는, 상기 제1 상대위치 센서부(120)와 상기 제2 상대위치 센서부(420)를 통해, 상기 호스트부(10)에 대한 상기 검출부(30)의 상대 위치 및 상대 자세에 대한 정보를 획득한다.

이 경우, 상기 상대 위치 정보란, 상기 호스트부(10)의 좌표계(XYZ)의 원점과 상기 검출부(30)의 좌표계(X′Y′Z′)의 원점 사이의 상대 거리를 의미하며, 상기 상대 자세 정보란, 상기 검출부(30) 좌표계(X′Y′Z′)에 대한 상기 호스트부(10) 좌표계(XYZ)의 방향을 의미한다.

한편, 상기 검출부(30)는 촬영의 대상이 되는 환자의 신체 부위의 후방에 위치하는 것으로, 상기 호스트부(10)에서는 상기 검출부(30)와의 상대적인 공간 정보를 획득함과 동시에, 상기 환자의 촬영의 대상이 되는 신체 부위와의 상대적인 공간 정보, 즉 위치 및 자세 정보를 획득할 수 있다.

즉, 상기 환자의 신체적 특징에 대한 별도의 데이터 베이스를 통해, 상기 호스트부(10)에서는 촬영의 대상이 되는 신체 부위의 특징, 즉 크기나 두께, 너비 등의 정보를 이용하여, 상기 검출부(30)와의 상대적인 공간 정보와 함께, 상기 대상이 되는 신체 부위와의 상대적인 공간 정보도 동시에 획득할 수 있다.

이상과 같이, 상기 호스트부(10)가 상대적인 공간 정보, 즉 상기 검출부(30)와의 상대적인 공간 정보, 및 상기 촬영의 대상이 되는 환자의 신체 부위와의 상대적인 공간 정보가 모두 획득되면, 상기 호스트부(10)에서는, 상기 표시부(240)를 통해, 상기 공간 정보를 바탕으로, 상기 표준 촬영 조건을 달성 또는 구현하기 위한 정보를 표시한다(단계 S40).

이 때, 상기 호스트부(10)의 표시부(240)를 통해 표시되는 정보는, 결국 상기 표준 촬영 조건을 달성하기 위한, 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30) 사이의 거리, 및 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30) 사이의 자세 또는 방향에 관한 정보일 수 있다.

그리하여, 상기 표시되는 정보를 바탕으로, 상기 방사선 발생장치(24)를, 상기 표시되는 정보에 부합하도록 이동시킨다(단계 S50).

즉, 상기 방사선 발생장치(24)를 소정의 거리만큼 이동시키거나 또는 소정의 각도만큼 회전시킴으로써, 상기 표준 촬영 조건을 달성하기 위한, 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30) 사이의 거리, 및 상기 호스트부(10)와 상기 검출부(30) 사이의 자세 또는 방향과 일치하도록 상기 호스트부(10)를 이동 또는 회전시킨다.

이에 따라, 상기 방사선 발생장치(24)는 상기 방사선 검출장치(40)와 표준 촬영 조건을 달성하기 위한 최적의 위치 및 자세를 유지하게 되며, 방사선의 발생을 통해 상기 대상 부위에 대한 방사선 촬영을 수행할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 이동형 방사선 측정 시스템에서, 방사선 발생장치와 방사선 검출장치 사이의 상대적인 공간정보를 획득하여, 방사선 촬영시의 상대적인 자세 또는 위치를 교정할 수 있어, 보다 정확한 방사선 촬영 영상을 획득할 수 있다.

특히, 방사선 발생장치와 방사선 검출장치의 상대적인 자세 또는 위치를 교정함에 따라, 산란선 제거 격자를 사용할 수 있으며, 고화질의 방사선 영상의 획득이 가능할 수 있다.

이 경우, 검출부가 방사선 검출장치의 일 모서리에 고정되도록 설계되므로, 사각 프레임 형상을 가지는 다양한 형태의 방사선 검출장치에 효과적인 탈부착이 가능하여 범용적인 사용이 가능하게 된다.

또한, 호스트부 및 검출부 각각이, 절대위치 센서부를 포함하여 스스로의 공간정보를 획득할 수 있으며, 상대위치 센서부를 포함하여 상기 호스트부와 상기 검출부 사이의 상대적인 공간정보를 획득할 수 있으므로, 상기 방사선 촬영시의 상대적인 자세 또는 위치 교정이 가능하게 된다.

또한, 사용자에 의해 선택되는 목적 방사선 촬영 정보를 바탕으로, 표준 촬영 조건을 달성하기 위한 방사선 발생장치의 이동 정보를 표시하므로, 사용자가 비숙련자인 경우라도 방사선 발생장치를 정확하게 이동시켜 보다 정확한 방사선 측정을 수행할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 호스트부 15 : 베이스 플레이트
20 : 방사선 측정장치 30 : 검출부
40 : 방사선 검출장치 100 : 제1 센서부
200 : 제1 제어부 210 : 제1 통신부
220 : 제1 전원부 300 : 고정 플레이트
310 : 상부 플레이트 320 : 하부 플레이트
400 : 제2 센서부 500 : 제2 제어부
510 : 제2 통신부 520 : 제2 전원부

Claims (12)

1. 이동가능하며 방사선을 방출하는 방사선 발생장치;
   상기 방사선 발생장치로부터 발생되는 방사선을 검출하는 방사선 검출장치;
   상기 방사선 검출장치에 부착되어, 상기 방사선 검출장치의 공간정보를 획득하는 검출부; 및
   상기 방사선 발생장치에 부착되어, 상기 방사선 발생장치의 공간정보 및 상기 검출부와의 상대적인 공간정보를 획득하는 호스트부를 포함하고,
   상기 방사선 발생장치는, 상기 획득되는 상기 호스트부와 상기 검출부와의 상대적인 공간정보를 바탕으로, 방사선을 발생시키는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방사선 검출장치는 사각 프레임 형상이며,
   상기 검출부는 상기 사각 프레임의 일 모서리에 고정되는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 검출부는,
   일 모서리가 상기 사각 프레임의 일 모서리에 고정되도록 함입되는 상부 플레이트;
   상기 상부 플레이트와 동일한 형상으로 상기 상부 플레이트의 하부에 위치하는 하부 플레이트; 및
   상기 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 사이에 상기 사각 프레임의 모서리가 고정되도록, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 소정의 간격을 유지하며 결합하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 호스트부는,
   상기 방사선 발생장치에서, 상기 방사선 검출장치를 향하는 면에 부착되는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 호스트부는,
   소정 면적으로 형성되는 베이스 플레이트;
   상기 베이스 플레이트의 저면에 구비되어, 상기 방사선 발생장치와 상기 호스트부를 고정하는 부착부; 및
   상기 베이스 플레이트의 전면에 구비되어, 상기 방사선 측정 시스템의 동작 정보를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 시스템.
6. 제4항에 있어서, 상기 호스트부는,
   상기 호스트부의 공간정보를 획득하는 제1 절대위치 센서부; 및
   상기 검출부와 상기 호스트부 사이의 상대적인 공간정보를 획득하는 제1 상대위치 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 절대위치 센서부는, 자이로 센서, 가속도 센서, IMU(inertia measurement unit) 센서 및 지자기 센서 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 제1 상대위치 센서부는, 초음파 센서, 적외선 센서 및 레이더 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 시스템.
8. 제6항에 있어서, 상기 검출부는,
   상기 검출부의 공간정보를 획득하는 제2 절대위치 센서부; 및
   상기 호스트부의 제1 상대위치 센서부와 송수신하며, 상기 검출부와 상기 호스트부 사이의 상대적인 공간정보를 제공하는 제2 상대위치 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 시스템.
9. 사용자에 의해 선택되는 목적 방사선 촬영 정보가 제공되는 단계;
   호스트부가 상기 목적 방사선 촬영을 구현하기 위한 표준 촬영 조건을 표시하는 단계;
   방사선 발생장치에 부착된 상기 호스트부와, 방사선 검출장치에 부착된 검출부 사이의 상대적인 공간 정보를 획득하는 단계;
   상기 호스트부가 상기 상대적인 공간 정보를 바탕으로, 상기 표준 촬영 조건을 달성하기 위한 상기 방사선 발생장치의 이동 정보를 표시하는 단계; 및
   상기 방사선 발생장치를 상기 표시된 이동 정보에 부합하도록 이동시키는 단계를 포함하는 방사선 측정 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 목적 방사선 촬영 정보는 사용자가 의도하는 방사선 촬영의 종류 및 대상 부위에 대한 정보를 포함하며,
    상기 표준 촬영 조건은, 방사선 촬영의 방향, 시간 및 횟수에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 공간 정보를 획득하는 단계에서,
    상기 호스트부의 공간 정보를 획득하고, 상기 검출부의 공간 정보를 획득하여, 상기 검출부와 상기 호스트부 사이의 상대적인 공간정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 방사선 발생장치의 이동 정보는,
    상기 호스트부와 상기 검출부의 자세를 일치시키기 위한 정보, 및 상기 표준 촬영 조건에 부합하는 상기 호스트부와 상기 검출부 사이의 거리 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 방법.

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