KR970001432B1 - 골밀도 측정용 방사선 장치 - Google Patents

골밀도 측정용 방사선 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
골밀도 측정용 방사선 장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 골밀도 측정 시스템의 투시도이다.
제2도는 내부 위치에서 방사선 공급원 및 검출기의 측면도이다.
제3도는 측면 위치에 대해 회전된 장치의 측면도이다.
제4도는 새들 및 드로어 어셈블리의 평면도이다.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
본 발명은 방사선 측정 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 골구조의 측정에 방사선을 사용하는 방법에 관한 것이다.
골구조를 평가하는 데에 있어서의 방사선의 진단적 사용은 최근에 나이가 먹어감에 따라 발생하는 골의 무기분 감소를 평가하는 데에 응용되고 있다. 골 무기분은 약 35세를 기점으로 하여, 골격의 모든 부분으로부터 손실되는데, 요추로부터는 선속도로 손실된다. 이렇게 해서 결과되는 무기분 감소는 연관된 사망율 및 이병률의 증가와 함께 골절의 위험을 유발시킨다. 척추의 평가시에, 압축 시험의 대상이 되는 척추의 골절 저항성과 골밀도의 이중 광자 밀도 측정치 사이에는 상당한 상관 관계가 있다. 70세 이상의 환자의 경우에 충수의 손실이 종종 척추 손실과 부합되거나 척추 손실을 초과하는 정도로 나타나기 때문에, 히프에서의 무기분 손실을 평가한는 것이 역시 중요하다.
이중 광자 흡수 측정법은 단일 광자 흡수 측정법을 사용하여서는 이전에 달성할 수 없었던, 신체 부위에서의 골 무기분의 비-침입성 정량 분석을 가능하게 한다. 2개의 광자 에너지를 사용하면, 불규칙한 체형 및 연조직 불균형으로부터 결과되는 오차가 최소화된다. 본질적으로, 2개의 광자 에너지는 주어진 시스템 중의 2개의 성분을 식별하는 것을 필요로 한다. 본 발명의 경우에는, 무기분과 연조직 사이의 식별이 필요하다. 이중광자 스캐닝에서 가장 통상적으로 사용되는 광자 에너지는 44 내지 100KeV이다. 이 방사선이 인체를 통해 통과함에 따라, 이 방사선의 감쇠량에 의해 골의 무기분 밀도가 산출된다.
[발명의 요약]
본 발명은 진단을 목적으로 사람 골 밀도의 다각도 측정을 수반한다. 방사선 공급원, 및 측정하려는 물체를 통해 투과된 방사선을 측정하기 위해 사용되는 검출기는 브래킷 또는 아암에 의해 견고하게 정렬된다. 이러한 검출기는 방사선 공급원/검출기 거리를 조절하도록 텔리스코핑 장치 내에 장착되어 있다. 아암 및 서로 부착된 방사선 공급원 및 검출기는 x-y테이블 상에 정착되어, 예정된 평면 부분에 대한 물체의 스캐닝을 가능하게 한다. 이러한 장치는 방사선 공급원, 검출기 및 스캐닝 메카니즘이 회전되어 서로 다른 각도에서 정지된 물체를 관찰할 수 있도록 정착된다.
본 발명의 바람직한 구현에서, 아암을 회전시키는 피봇축은 변위 가능하여, 회전시에 방사선 공급원에서 테이블이 치워질 것이다. 회전 장치는 회전하는 동안 시스템을 지지하기 위해 텔리스코핑지는 가이드 또는 레일을 갖는 드로어내에 장착될 수 있다. 회전 부재는 시스템을 회전시키기 위해 중량체를 갖기 때문에, 압력이 거의 요구되지 않는다. 상기 중량체는 메카니즘이 회전하는 동안 임의의 지점에서 중단되는 경우에, 상기 메카니즘이 자체중량하에 최대한 느리게 가속될 정도로 분포된다. 회전 메카니즘의 무게 중심이 거의피봇축을 따라 위치하는 경우, 이러한 조건이 충족될 것이다. 하나의 중량체는 검출기 중에 위치하여, 무게 중심을 수직으로 조정한다. 제2중량체는 스캐닝 어셈블리에 인접하여 위치하여 무게 중심을 수평으로 조정한다.
[발명의 상세한 설명]
골 밀도 측정게에서 사용되는 현재의 스캐너 어셈블리는 일방적으로 단지 환자의 잔일 방향 스캐닝을 제공한다. 측면도를 얻기 위해, 예를 들어 환자는 회전해야 한다. 환자의 이러한 움직임은 종종 환자의 육체적 조건에 의존하여 어려워지거나 불가능해진다.
골다공증을 진단하는 데에 사용되는 이중 광자 밀도 측정계는 일반적으로 제1도에 도시되어 있다. 환자가 위치하는 테이블(10)은 브래킷(12)가 돌출하는 측면 상에서 테이블 아래로부터 끌어당겨지는 드로어 어셈블리(11)을 갖는다. 브래킷(12)는 드로어 어셈블리(11)로부터 검출 장치(13)까지 C 형태로 연장한다. 제2도는 단면도에서, 검출기(13)과 드로어 어셈블리(11)의 내용물 사이의 관계를 도시한 것이다.
방사선 공급원(14)는 이동성 플랫포옴(15) 상에 장착된다. 방사선 공급원(14)는 브래킷(12)에 의해 검출기(13)과 함께 견고하게 정렬되어, 공급원으로부터 방출된 방사선이 공급원-검출기 축이 회전하는 각도와 무관하게 검출기에 의해 수용되는 것을 보장한다. 전체 회전 장치는 트레이 또는 새들(17) 상에 장착된다. 새들(17)은 어셈블리 플레이트(19) 상에 회전가능하게 장착된다. 하나의 구현에서 플레이트(19)는 공급원 및 스캐닝 장치를 촘촘히 하우징하는 드로어의 축벽을 구성한다.
제2도는 도시된 전방 위치로부터 제3도에 도시된 측면 위치까지 장치를 회전시키기 위해, 하기의 단계가 수행되어야 한다. 사용자는 잠금 기구를 풀고, 아암을 테이블의 한 측면까지 수평으로 끌어 당겨서, 새들(17) 및 플레이트(19)가 테이블의 중심의 아래로부터 공급원을 미끄러지게 해서 회전하는 동안 테이블과의 접촉을 피하게 한다. 본 발명의 하나의 구현에서, 공급원은 내부 스캐닝 동안 테이블의 약 1인치 아래에 위치하고 있어서 측면 이동 없이 회전할 수 없다. 공급원 및 검출기가 가능한 한 가장 우수한 영상을 수득하기 위해 서로 접근하는 것이 바람직함에 따라 테이블에 가장 근접하는 공급원이 바람직하다. 드로어 어셈블리 플레이트(19)는 피봇 포인트(18)이 테이블(10)에 걸치게 될 때까지 활주대(20)을 따라 텔리스코핑하게 된다. 그 다음, 플레이트(19)는 잠금 기구(도시되지 않음)에 의해 제위치에서 잠궈진다. 피봇축 위치는 공급원 및 스캐닝 장치가 테이블의 평면의 바로 위의 위치로 회전될 정도로 선택되어야 함을 주목해야 한다. 이것은 테이블 상에 위치한 물체가 측면으로 완전히 스캐닝될 수 있음을 보장한다. 피봇 위치는 또한, 하기에 기술되는 바와 같이 무게 중심의 조정에 영향을 준다. 본 발명의 대안적 구현에서, 드로어 어셈블리의 측면 운동 및/또는 회전은 필요한 모터 및 제어 시스템을 부가함으로써 자동적으로 제어될 수 있다.
제2도 및 제3도는 또한 중량체(21) 및 (24)의 존재를 도시한 것이다. 장치의 초기 조립 이후에, 회전 부재의 무게 중심은 수동 회전의 용이함을 보장하도록 조정되어야 한다. 본 발명의 바람직한 구현에서, 회전 부재의 무게 중심은 피봇축(18)을 따라 위치한다. 무게 중심이 이렇게 위치하게 되면, 브래킷(12)가 어떠한 선택된 각도로 회전하고, 중단되고 풀려지는 경우에, 회전 부재는 이들의 고유 중량 하에 가속되지 않을 것이다.
제4도는 드로어 어셈블리(11)의 평면도를 도시한 것이고, 피봇축(18), 플레이트(19) 이동을 위한 활주대(20) 및 플랫포옴(15)가 타게 되는 트랙(26)의 위치를 도시하는 것이다. 서로 부착된 공급원(14), 브래킷(12) 및 검출기(13) 뿐만 아니라 플랫포옴(15)은 공급원-검출기 축에 대해 수직인 평면으로 이동한다. 스캐닝 운동을 위한 구동 기구는 이른바 x-y 테이블(16)이다. 스캐닝 기구는 나사형 바아로 이루어지며, 이중 제1바아는 테이블의 세로축 또는 y 축을 움직이고, 제2바아(25)는 테이블의 폭 또는 x 축을 가로질러 제1바아와 수직으로 움직인다. 플랫포옴(15)는 수용을 위한 나사형 하우징을 가지며, 2개의 나사형 바아에 의해 구동된다. 나사형 x 바아(25)는 모터(23)에 의해 회전하고, 연속된 y 바아(26)는 모터(22)에 의해 회전한다. 스캐닝 어셈블리가 공급원 및 검출기와 함께 회전하는 경우, 이것은 어떠한 각도에서도 완전한 스캐닝 능력을 보장한다. 본 발명의 바람직한 구현에서, 스캐닝 기구는 컴퓨터 내로 스캐닝 속도 및 스캐닝하려는 부분을 공급함으로서 자동적으로 제어된 후, 방사선 공급원을 작동시키고 바람직한 스캔을 조정한다.
수직 위치로부터의 시스템의 초기 회전 동안, 새들의 중량체 및 포함된 부재들은 브래킷(12) 및 여기에 부착된 부품들의 균형을 조절한다. 중량체(24)는 새들의 전방벽에 부가되어 수평면에서의 무게 중심을 조절한다. 중량체(21)은 검출기시스템에 부가되어 수직면에서의 무게 중심을 조절한다. 시스템이 수직으로부터 더 큰각(예를 들어 45 내지 90°)을 통해 회전함에 따라, 중량체(21)에 의한 브래킷 및 검출기의 정확한 칭량은 수동 회전의 용이함을 유지시키는 데에 더욱 중요해진다.
검출기 아암을 회전시킴으로서, 환자의 위치 변경 없이도 전면 및 측면 투사에 의한 요추의 스캐닝이 가능해졌다. 측면 및 전면-후방 투사 둘 모두에 대해 반듯이 드러누운 위치를 유지하는 환자는 양쪽 투사에 대해 정확한 정렬을 유지하여, 2가지 연구간에 직접적 상관 관계가 이루어지고, 해부적으로 진단적으로 정확해진다.
제1연구에 따라 측면 영상을 취하면, 의사는 요추 위에 있는 조직에서의 골-외 칼슘 침착을 관찰할 수 있게된다. 전방-후방 투사의 경우, 이러한 골-외 칼슘 침착은 골질로부터 식별될 수 없고, 따라서, 상기 투사에서의 정확한 골밀도 측정을 방해할 수 있다. 연구 대상이 되는 골질은 검출기로부터의 신호 출력을 증폭시키고 이것을 C-T 스트린상에 나타냄으로써 시험할 수 있다.
본 발명이 바람직한 구현에 관련하여 특별히 도시되고 기술되었지만, 당업자들은 첨부된 특허청구의 범위에 정의된 바와 같은 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않으면서 형태 및 상세의 여러 변동이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (17)

  1. 환자를 위치시키는 지지대(10) ; 방사선 공급원(14) ; 환자를 통해 투과되는 방사선의 세기를 측정하기 위해 방사선 공급원으로부터 방출되는 방사선을 검출하기 위한 검출기(13) ; 정렬축을 따라 방사선 공급원과 검출기의 고정된 정렬을 제공하기 위해 방사선 공급원(14) 및 검출기에 부착된 부재(12) ; 및 제1각도에서 척추부위를 스캐닝하기 위해 정렬축에 직각인 평면에서 상기 지지대(10)와 상기 방사선 공급원 및 검출기 사이의 상대적 변위를 유발시키기 위한 기구(16)을 포함하며, 정렬축이 척주 부위를 통해 연장할 정도로 제1각도와는 다른 각도, 즉 방사선 공급원 및 검출기가 회전축에 대해 제2각도로 회전할 수 있도록 부재(12), 방사선 공급원(14) 및 검출기(13)이 설치되어 제2각도로 척주 부위를 통해 투과된 방사선의 세기를 측정하는 구조물(17)을 더 포함하며, 제1각도로부터 제2각도로의 방사선 공급원 및 검출기의 회전과 함께 상기 구조물(17)의 회전축과 지지대 사이에 상대적 변위가 일어나서, 지지대 및 스캐닝하려는 척주에 대해 방사선 공급원 및 검출기를 재위치시키는 것을 특징으로 하는 환자의 척주 중의 골밀도를 측정하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 회전축이 수평으로 이동하여 정렬축을 척주의 한 측면으로 변위시켜서 지지대와 회전 구조물 사이에 틈을 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구조물은 고정된 C-형태 구조물의 대향 말단에 방사선 공급원 및 검출기가 고정적으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 C-형태구조물의 말단 중 하나의 말단이 지지대(10)에 근접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 방사선 공급원(14)과 상기 검출기(13) 사이의 거리는 조정 가능한 것임을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구조물(17)이 철주의 전방 위치 투사 및 측면 투사로부터의 스캐닝을 허용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구조물의 회전축이 X-Y 테이블 상에 설치되어 두 방향으로 상기 구조물이 이동 할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 지지대(10)가 고정된 테이블이고, 수평 변위를 제공하도록 상기 구조물이 골밀도 측정 장치의 나머지 부분에 대해 수평으로 이동할 수 있는 것을 특징으로하는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 구조물(17)이 드로어 내의 수평축을 따라 매달리고, 수평축에 대해 회전할 수 있을 정도로 상기 기구(16)이 드로어(11) 내에 설치되며; 상기 드로어(11)가 텔레스코핑 레일(19,20)을 사용하여 수평축에 수직인 방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 회전 도중에 상기 부재(12)와 부착된 방사선 공급원(14) 및 검출기(13)의 균형을 맞추기 위한 균형 요소(21, 24)를 더 포함하며; 상기 균형 요소(21, 24)가 수평축을 따라 상기 구조물의 무게중심에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 균형 요소가 방사선 공급원(14)에 인접하여 분포한 제1균형 요소, 및 검출기(13)에 인접하여 분포한 제2균형 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 방사선 공급원이 이중 에너지 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제1항에 있어서, 제1각도 또는 제2각도로 척추의 영상을 나타내기 위한 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제1항에 있어서, 제1각도 또는 제2각도로 방사선 공급원 및 검출기를 회전시키기 위한 동력화된 제어 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제2항에 있어서, 방사선 공급원(14)과 상기 검출기(13) 사이의 거리는 조정 가능한 것임을 특징으로 하는 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 구조물(17)이 척주의 전방 위치 투사 및 측면 투사로부터의 스캐닝을 허용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 구조물의 X-Y 테이블 상에 설치되어 2방향으로 상기 구조물이 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
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