KR20240070912A - 방사선 영상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 서포트 모듈; 상기 서포트 모듈에 수직 이동 및 수평 이동 가능하게 설치되는 갠트리 모듈; 대상체에 방사선을 조사하도록 구성되는 소스 유닛과 대상체를 투과한 방사선을 검출하여 방사선 데이터를 획득하도록 구성되는 검출 유닛을 구비하고, 상기 갠트리 모듈에 회전 이동 가능하게 설치되는 방사선 모듈; 상기 검출 유닛에서 획득된 상기 방사선 데이터를 재구성하여 대상체의 영상을 생성하도록 구성되는 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈의 제어하에, 상기 방사선 모듈을 회전 이동시키고, 상기 갠트리 모듈을 수직 이동 및 수평 이동시키도록 구성되는 구동 모듈을 포함하는, 방사선 영상장치를 제공한다.

Description

방사선 영상장치{RADIATION IMAGING APPARATUS}

본 발명은 대상체에 대한 방사선 영상을 획득하는데 사용되는 방사선 영상장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엑스선 영상 장치는 대상체에 엑스선을 조사하고 대상체를 통과한 엑스선을 분석하여 대상체의 내부구조를 파악할 수 있도록 하는 장치이다. 대상체를 구성하는 조직에 따라 엑스선의 투과성이 다르므로, 이를 수치화한 감쇠 계수(attenuation coefficient)를 이용하여 대상체의 내부구조를 영상화할 수 있다.

엑스선 영상 장치는 엑스선을 한 방향에서 투과시키는 단순 엑스선 촬영 장치와 엑스선을 여러 방향에서 투과시켜 컴퓨터로 영상을 재구성하는 CT(Computed Tomography) 장치로 구분할 수 있다.

이러한 엑스선 영상 장치는 대상체와의 거리가 설정된 후에는 해당 거리의 변경이 불가하다. 따라서 대상체의 보다 넓은 영역을 한 번에 촬영하기가 어려웠다.

본 발명의 일 목적은, 대상체에 대한 CT 촬영까지 수행하면서도, 대상체의 넓은 부분도 한 번에 촬영할 수 있는, 방사선 영상장치를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 방사선 영상장치는, 서포트 모듈; 상기 서포트 모듈에 수직 이동 및 수평 이동 가능하게 설치되는 갠트리 모듈; 대상체에 방사선을 조사하도록 구성되는 소스 유닛과 대상체를 투과한 방사선을 검출하여 방사선 데이터를 획득하도록 구성되는 검출 유닛을 구비하고, 상기 갠트리 모듈에 회전 이동 가능하게 설치되는 방사선 모듈; 상기 검출 유닛에서 획득된 상기 방사선 데이터를 재구성하여 대상체의 영상을 생성하도록 구성되는 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈의 제어하에, 상기 방사선 모듈을 회전 이동시키고, 상기 갠트리 모듈을 수직 이동 및 수평 이동시키도록 구성되는 구동 모듈을 포함할 수 있다.

여기서, 대상체를 감지하는 감지 모듈이 더 포함되고, 상기 제어 모듈은, 상기 감지 모듈의 감지 결과에 기초하여, 상기 갠트리 모듈이 대상체와의 거리 조정을 위해 수평 이동하도록 상기 구동 모듈을 제어할 수 있다.

여기서, 상기 제어 모듈은, 상기 감지 모듈의 감지 결과에 기초하여, 상기 소스 유닛이 대상체에 대응해 위치하기 위해 회전 이동하도록 상기 구동 모듈을 제어할 수 있다.

여기서, 상기 구동 모듈은, 상기 서포트 모듈을 따라 승강하도록 형성되는 수직 구동부; 및 상기 수직 구동부와 상기 갠트리 모듈을 연결하고, 상기 갠트리 모듈을 수평 구동하는 수평 구동부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 서포트 모듈은, 베이스; 상기 베이스에 수직 방향을 따라 배치되는 한 쌍의 포스트; 및 상기 한 쌍의 포스트를 연결하는 핸들을 포함하고, 상기 갠트리 모듈은, 상기 한 쌍의 포스트 사이에 배치될 수 있다.

여기서, 상기 구동 모듈은, 상기 포스트에 설치되고, 상기 핸들을 승강 구동하는 핸들 구동부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 핸들 구동부는, 상기 핸들이 연결되고, 상기 포스트의 높이 방향을 따라 배치되는 루프 형태의 커버 밴드; 및 상기 포스트에 상기 높이 방향을 따라 이격 설치되고, 상기 커버 밴드를 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 롤러를 포함하고, 상기 커버 밴드는, 상기 포스트의 외면의 일부를 이루도록 배치될 수 있다.

여기서, 상기 갠트리 모듈은, 도넛 형상의 하우징을 포함하고, 상기 서포트 모듈은, 상기 하우징의 중공부에 배치되도록, 상기 베이스에 탈착 가능하게 장착되는 발판을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 서포트 모듈은, 상기 베이스에 탈착 가능하게 배치되는 의자를 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 방사선 영상장치에 의하면, 갠트리 모듈에 설치된 방사선 모듈이 회전 이동하면서 대상체의 방사선 데이터를 획득함과 함께 갠트리 모듈은 구동 모듈에 의해 수직 이동할 뿐 아니라 수평 이동하여 대상체와의 거리를 조절할 수 있기에, 대상체에 대한 CT 촬영뿐 아니라 대상체의 넓은 부분을 한 번에 촬영할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 영상장치에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1의 방사선 영상장치에 대한 블록도이다.
도 3은 도 1의 갠트리 모듈 및 방사선 모듈을 보인 개념적인 횡단면도이다.
도 4는 도 3의 갠트리 모듈이 수평 이동한 일 상태를 보인 횡단면도이다.
도 5는 도 1의 서포트 모듈에 의자가 적용된 구성을 보인 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방사선 영상장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 영상장치에 대한 사시도이다.

본 도면을 참조하면, 방사선 영상장치(100)는, 서포트 모듈(110), 갠트리 모듈(120), 그리고 구동 모듈(150)을 포함할 수 있다.

서포트 모듈(110)은 갠트리 모듈(120) 등이 설치되는 기본 구조물이다. 서포트 모듈(110)은, 구체적으로, 베이스(111), 포스트(113), 그리고 핸들(115)을 포함할 수 있다.

베이스(111)는 대체로 바닥과 평행한 플레이트가 될 수 있다. 베이스(111)는 도면상 좌우로 길게 연장하는 형태로 형성될 수 있다. 베이스(111)에는 발판(112)이 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 발판(112)은 키가 작은 어린이 등에 대한 촬영 시에 이용될 수 있다.

포스트(113)는 베이스(111)에 수직 방향을 따라 설치된다. 포스트(113)의 일 단부는 베이스(111)에 지지되고, 타 단부는 공중을 지향하게 된다. 포스트(113)는 한 쌍으로 구비되어, 베이스(111)의 양측 가장자리에 하나씩 배치될 수 있다.

핸들(115)은 한 쌍의 포스트(113)를 연결하도록 배치된다. 핸들(115)은 대상체, 예를 들어 사람이 손으로 잡는 대상이 될 수 있다. 핸들(115)은 또한 한 쌍의 포스트(113) 간의 연결을 통해, 그들의 구조적 안정성을 강화할 수 있게 한다.

갠트리 모듈(120)은 후술할 방사선 모듈(130, 도 2 참조)이 탑재되는 대상이 된다. 갠트리 모듈(120)은 도넛 형상의 하우징(121)을 가진다. 하우징(121)의 중공부(125)에는 대상체가 배치될 수 있다. 발판(112)이 구비된 경우라면, 발판(112) 역시 중공부(125)에 대응하여 위치하게 된다. 갠트리 모듈(120)은 한 쌍의 포스트(113) 사이에 배치된다.

구동 모듈(150)은 갠트리 모듈(120), 방사선 모듈(130), 그리고 핸들(115)을 구동하기 위한 구성이다. 구동 모듈(150)의 작동에 의해, 갠트리 모듈(120)은 수직 이동하거나 수평 이동할 수 있다. 아울러, 구동 모듈(150)의 작동에 의해, 방사선 모듈(130)은 회전 이동할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 대상체인 사람이 갠트리 모듈(120)의 중공부(125) 내에 선 채로, 방사선 모듈(130)은 사람에 대한 방사선 데이터를 획득할 수 있다. 그 과정에서, 사람에게는 중력이 작용하게 되므로, 각종 관절(무릎, 허리 등)에 대한 체중에 의한 변형이 반영된 데이터가 획득될 수 있다.

방사선 촬영 과정에서, 갠트리 모듈(120)은 구동 모듈(150)의 작동에 의해 수직 이동하거나 수평 이동할 수 있고, 또한 방사선 모듈(130)은 회전 이동할 수 있다. 갠트리 모듈(120)이 수직 이동하고 방사선 모듈(130)이 회전 이동함에 의해, 방사선 영상장치(100)는 CT 촬영을 할 수 있다.

갠트리 모듈(120)이 수평 이동함에 의해서, 방사선 모듈(130){구체적으로, 그의 소스 유닛(131, 도 2 참조)}은 피촬영자의 촬영 대상 부위에 보다 가깝게 또는 멀어지게 이동할 수 있다. 그에 의해, 방사선 데이터는 사람의 특정 부위에 대해 확대 촬영된 데이터일 수 있다.

방사선 영상장치(100)의 추가적인 구성은, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1의 방사선 영상장치에 대한 블록도이다.

본 도면을 추가로 참조하면, 방사선 영상장치(100)는, 방사선 모듈(130), 제어 모듈(140), 감지 모듈(160), 그리고 디스플레이 모듈(170)을 더 포함할 수 있다.

방사선 모듈(130)은 방사선을 조사해서 대상체에 대한 방사선 데이터를 획득하는 구성이다. 이는 구체적으로, 소스 유닛(131)과 검출 유닛(135)을 포함할 수 있다.

소스 유닛(131)은 방사선을 생성해 대상체에 조사하는 구성이다. 방사선은 불안정한 방사성 핵종이 좀 더 안정한 핵종으로 변환될 때 방출되는 입자나 전자파의 형태를 갖고 있는 에너지의 집합체를 의미한다. 소스 유닛(131)은, 예를 들어, 엑스선 튜브를 가질 수 있다. 엑스선 튜브의 양극과 음극에 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질에 충돌하고, 그에 따라 엑스선이 발생한다.

검출 유닛(135)은 대상체를 투과한 방사선을 검출하여 방사선 데이터를 획득하는 구성이다. 소스 유닛(131)과 검출 유닛(135)은 하우징(121)의 중심을 기준으로 서로 대응되게 배치될 수 있다. 이들은 또한 하우징(121) 내에서 함께, 또는 개별적으로 회전 이동 가능하게 구성될 수 있다.

제어 모듈(140)은 방사선 모듈(130), 구동 모듈(150), 감지 모듈(160), 및 디스플레이 모듈(170)을 제어하는 구성이다. 제어 모듈(140)은, 예를 들어, 검출 유닛(135)에서 획득된 방사선 데이터를 재구성하여 대상체의 영상을 생성할 수 있다. 제어 모듈(140)은 또한, 감지 모듈(160)의 감지 결과에 기초하여, 구동 모듈(150)의 작동을 제어할 수 있다.

구동 모듈(150)은 갠트리 모듈(120) 등을 구동하기 위한 구성이다. 구동 모듈(150)은, 구체적으로, 갠트리 구동부(151), 방사선모듈 구동부(153), 그리고 핸들 구동부(155)를 포함할 수 있다.

갠트리 구동부(151)는 갠트리 모듈(120)을 수직 이동 및 수평 이동을 위해 구동하는 구성이다. 갠트리 모듈(120)의 수직 이동을 위한 수직 구동부(미도시)는 포스트(113) 내부에 설치될 수 있다. 상기 수직 구동부는 포스트(113)를 따라 승강하는 부분을 가질 수 있다. 해당 부분의 승강은 볼스크류, 리니어 가이드 등의 직선 운동 기구에 의해 이루어질 수 있다. 갠트리 모듈(120)의 수평 이동을 위해서는, 상기 수직 구동부와 갠트리 모듈(120)을 연결하는 수평 구동부(152, 도 1)가 구비될 수 있다. 수평 구동부(152) 역시 직선 운동 기구로서, 예를 들어 실린더를 포함할 수 있다.

방사선모듈 구동부(153)는 갠트리 모듈(120) 내에서 방사선 모듈(130)을 회전 이동시키기 위해 구동하는 구성이다. 방사선모듈 구동부(153)는 방사선 모듈(130)이 장착된 도넛 형상의 플레이트와 그를 원형 궤적을 따라 이동시키는 레일(미도시) 등을 포함할 수 있다.

핸들 구동부(155)는 핸들(115)을 수직 방향을 따라 승강 구동하는 구성이다. 핸들 구동부(155)는 포스트(113)에 설치될 수 있다. 그는 구체적으로, 커버 밴드(157, 도 1)와 한 쌍의 롤러(미도시)를 포함할 수 있다. 커버 밴드(157)는 포스트(113)의 높이 방향을 따라 배치되며 포스트(113)의 외면의 일부를 이루도록 배치될 수 있다. 커버 밴드(157)는 루프 형태를 이루며, 외부로 노출되는 면은 핸들(115)에 연결될 수 있다. 상기 롤러는 포스트(113) 내에 높이 방향을 따라 이격 설치되어, 커버 밴드(157)를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 커버 밴드(157)는 핸들(115)의 승강에 따라서 한 쌍의 롤러에 지지된 채로 루프 형태의 궤적을 따라 회전하게 된다. 이러한 커버 밴드(157)에 의해, 핸들(115)이 승강되는 통로에 사용자의 손이 끼이는 등의 안전 사고를 구조적으로 방지할 수 있게 된다.

감지 모듈(160)은 대상체를 감지하는 구성이다. 감지 모듈(160)은 대상체의 존재, 대상체와의 거리 등을 감지할 수 있다. 감지 모듈(160)은 하우징(121)에서 중공부(125)를 한정하는 면, 또는 해당 면에 가까이 위치할 수 있다.

디스플레이 모듈(170)은 제어 모듈(140)의 제어하에 대상체의 영상을 표시하는 구성이다.

이상의 구성에 의해, 갠트리 모듈(120)을 수평 이동시키는 방식에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 도 1의 갠트리 모듈 및 방사선 모듈을 보인 개념적인 횡단면도이고, 도 4는 도 3의 갠트리 모듈이 수평 이동한 일 상태를 보인 횡단면도이다.

본 도면들을 추가로 참조하면, 대상체(O)가 갠트리 모듈(120)의 중공부(125)에 위치할 때, 소스 유닛(131)과 검출 유닛(135)은 대상체(O)를 기준으로 서로 반대편에 위치하게 된다.

소스 유닛(131)에서 조사된 방사선은 대상체(O)를 투과하여, 검출 유닛(135)에 의해 검출된다. 검출 유닛(135)이 획득한 방사선 데이터(D)는 제어 모듈(140)에 의해 처리된다.

제어 모듈(140)은 감지 모듈(160)이 대상체(O)를 감지한 결과에 기초하여, 소스 유닛(131)이 대상체(O) 중에 확대 촬영하려는 부분에 대응하도록 방사선 모듈(130)을 회전 이동시킬 수 있다. 이는 제어 모듈(140)이 방사선모듈 구동부(153)의 작동을 제어함에 의해 이루어진다.

제어 모듈(140)은 또한 감지 모듈(160)로부터 획득된 대상체(O')와의 거리 정보에 기초하여, 갠트리 모듈(120)이 측방 이동 방향(S)을 따라 수평 이동하도록 제어할 수 있다. 이는 제어 모듈(140)이 갠트리 구동부(151) 중 수평 구동부(152)의 작동을 제어함에 의해 이루어진다.

갠트리 모듈(120)의 수평 이동에 의해, 소스 유닛(131)은 대상체(O')로부터 후퇴하여 그의 넓은 부분을 촬영 대상으로 할 수 있게 된다. 그 상태에서 방사선 촬영이 이루어지면, 검출 유닛(135)은 방사선 데이터(D')를 얻을 수 있게 된다. 여기서, 대상체(O')는 피촬영자의 신체 중 폭이 넓은 부위로서, 예를 들어 어깨 부위가 될 수 있다. 그에 반해, 앞서의 대상체(O)는 피촬영자의 다리가 될 수 있다.

제어 모듈(140)은 또한 갠트리 모듈(120)을 수직 이동시키려는 경우에, 갠트리 모듈(120)의 중심이 대상체(O)의 중심과 일치하도록, 갠트리 모듈(120)을 측방 이동 방향(S)의 반대 방향으로 수평 이동시킬 수 있다.

도 5는 도 1의 서포트 모듈에 의자가 적용된 구성을 보인 사시도이다

본 도면을 참조하면, 서포트 모듈(110)은 의자(117)를 더 포함할 수 있다. 의자(117)는 베이스(111)에 탈착 가능하게 배치될 수 있다.

의자(117)는 사람이 앉은 상태에서, 어깨 관절을 촬영할 수 있게 도와준다. 사람이 선 상태에서 갠트리 모듈(120)은 요추 정도까지만 상승할 수 있기에, 어깨 촬영을 위해서는 의자(117)가 제공되는 것이 유용하다.

상기와 같은 방사선 영상장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100: 방사선 영상장치 110: 서포트 모듈
120: 갠트리 모듈 130: 방사선 모듈
131: 소스 유닛 135: 검출 유닛
140: 제어 모듈 150: 구동 모듈
151: 갠트리 구동부 153: 방사선모듈 구동부
155: 핸들 구동부 160: 감지 모듈

Claims (9)

1. 서포트 모듈;
   상기 서포트 모듈에 수직 이동 및 수평 이동 가능하게 설치되는 갠트리 모듈;
   대상체에 방사선을 조사하도록 구성되는 소스 유닛과 대상체를 투과한 방사선을 검출하여 방사선 데이터를 획득하도록 구성되는 검출 유닛을 구비하고, 상기 갠트리 모듈에 회전 이동 가능하게 설치되는 방사선 모듈;
   상기 검출 유닛에서 획득된 상기 방사선 데이터를 재구성하여 대상체의 영상을 생성하도록 구성되는 제어 모듈; 및
   상기 제어 모듈의 제어하에, 상기 방사선 모듈을 회전 이동시키고, 상기 갠트리 모듈을 수직 이동 및 수평 이동시키도록 구성되는 구동 모듈을 포함하는, 방사선 영상장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   대상체를 감지하는 감지 모듈을 더 포함하고,
   상기 제어 모듈은,
   상기 감지 모듈의 감지 결과에 기초하여, 상기 갠트리 모듈이 대상체와의 거리 조정을 위해 수평 이동하도록 상기 구동 모듈을 제어하는, 방사선 영상장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어 모듈은,
   상기 감지 모듈의 감지 결과에 기초하여, 상기 소스 유닛이 대상체에 대응해 위치하기 위해 회전 이동하도록 상기 구동 모듈을 제어하는, 방사선 영상장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 구동 모듈은,
   상기 서포트 모듈을 따라 승강하도록 형성되는 수직 구동부; 및
   상기 수직 구동부와 상기 갠트리 모듈을 연결하고, 상기 갠트리 모듈을 수평 구동하는 수평 구동부를 포함하는, 방사선 영상장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 서포트 모듈은,
   베이스;
   상기 베이스에 수직 방향을 따라 배치되는 한 쌍의 포스트; 및
   상기 한 쌍의 포스트를 연결하는 핸들을 포함하고,
   상기 갠트리 모듈은,
   상기 한 쌍의 포스트 사이에 배치되는, 방사선 영상장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 구동 모듈은,
   상기 포스트에 설치되고, 상기 핸들을 승강 구동하는 핸들 구동부를 포함하는, 방사선 영상장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 핸들 구동부는,
   상기 핸들이 연결되고, 상기 포스트의 높이 방향을 따라 배치되는 루프 형태의 커버 밴드; 및
   상기 포스트에 상기 높이 방향을 따라 이격 설치되고, 상기 커버 밴드를 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 롤러를 포함하고,
   상기 커버 밴드는,
   상기 포스트의 외면의 일부를 이루도록 배치되는, 방사선 영상장치.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 갠트리 모듈은,
   도넛 형상의 하우징을 포함하고,
   상기 서포트 모듈은,
   상기 하우징의 중공부에 배치되도록, 상기 베이스에 탈착 가능하게 장착되는 발판을 더 포함하는, 방사선 영상장치.
   
9. 제5항에 있어서,
   상기 서포트 모듈은,
   상기 베이스에 탈착 가능하게 배치되는 의자를 더 포함하는, 방사선 영상장치.

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