WO2011118973A2 - 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치 및 그 방법 - Google Patents

구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치 및 그 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly, to an X-ray imaging apparatus capable of quickly and easily obtaining an image of a tooth and a jaw used in dental treatment.
  • a medical professional such as a dentist, makes diagnostic decisions through X-ray imaging with X-ray imaging equipment to detect diseases (e.g., detailed dental conditions such as small caries or enlarged periodontal ligament intervals). Doing.
  • diseases e.g., detailed dental conditions such as small caries or enlarged periodontal ligament intervals.
  • a sensor or a film is inserted into the oral cavity, an X-ray unit for intraoral X-ray imaging is placed outside the patient, and after irradiation of X-rays, the position of the sensor is again changed. Use the change method to continue reshooting.
  • Another method is to use the panoramic device to place the head of the patient between the X-ray generator and the X-ray detector, and then perform X-ray imaging with a fixed frame while the X-ray generator and the X-ray detector rotate.
  • the former method inserts a rigid rectangular sensor into the patient's oral cavity, causing the patient to feel foreign body.
  • the actual desired image may not be obtained with a single X-ray exposure. After taking a picture and then repeating the process, a problem arises that causes inconvenience to the patient and irradiates unnecessary radiation.
  • the latter panoramic imaging device has the advantage of being able to check the continuous arrangement of teeth and maxillary or mandibular as a single image through continuous imaging and computer image processing, but requires expensive X-ray equipment that rotates about an axis. Because of the large radius, there is a disadvantage that a lot of space of the equipment is required. In addition, since the image is acquired through more than a dozen X-rays, the amount of X-rays received by the patient increases.
  • the present invention is a technical idea for solving the above problems, there is no foreign object, it is easy to maintain the position of the sensor accurately at the time of imaging, and the desired image can be obtained with a single X-ray exposure X-ray imaging of the patient To reduce the inconvenience and to provide an intraoral radial X-ray imaging apparatus that can be performed without unnecessary radiation.
  • the present invention eliminates the need for expensive X-ray equipment that rotates about an axis, compactly reduces the space for the equipment, and reduces the number of X-ray irradiation, thereby reducing the amount of X-rays received by the patient. To provide.
  • An intraoral radial X-ray imaging apparatus is an X-ray imaging apparatus for photographing an X-ray image of a tooth or jaw, comprising: a tubular X-ray generating unit which can be positioned in the oral cavity, and an outer region of the oral cavity corresponding to the tubular X-ray generating unit And a large area X-ray detector positioned at and an X-ray generator support for accurately positioning the position in the oral cavity of the X-ray generator so as to enable imaging with a minimum radiation dose appropriate for the affected part of the patient.
  • the X-ray generator includes an X-ray tube that radially generates X-rays, a collimator provided with an insertion space into which the X-ray tube is inserted, and at least one collimator hole provided in the collimator to radiate X-rays emitted from the X-ray tube to a required area. It is preferable to include an X-ray generator having a.
  • a field electron emission-based X-ray tube or a thermal electron emission-based X-ray tube of a nanocomposite material may be used.
  • the X-ray generator has a diameter of 0.5 to 10 mm, a length of 0.5 to 4 cm, a tube current of 0.1 to 1 mA, and a tube voltage of 50 to 100 kVp.
  • the X-ray tube includes an X-ray generator that is excited by electrons to generate X-rays and an electron emitter that emits electrons, and the distance from the electron emitter to the X-ray generator is preferably 3 cm or less.
  • X-rays generated from the X-ray generator have a characteristic of being radiated at an angle of 360 degrees with respect to the center.
  • the X-ray generating unit, the electron emission source, and the power connection unit are preferably arranged in a straight line. When the line is disposed in a straight line, a high-voltage power line applied from the outside is emitted from the electron emission source. Since the influence on the movement of the electron is least, the operation stability of the X-ray generating apparatus is improved.
  • the X-ray generator supporter has a power supply line for applying a high voltage to the electron emission source inside the X-ray generator, and serves to fix the position of the X-ray generator.
  • the X-ray generating unit support may be supported by a multi-joint bent support, or a flexible flexible tube or a tube with a screw thread, etc., located near the teeth or jaw in the oral cavity to obtain the X-ray generating unit, It is free to place in the center of the mouth to acquire an image of the entire tooth.
  • the X-ray detector may use any one of a CMOS, a CCD, a non-pixel based sensor, an amorphous silicon sensor, or a GEM detector to acquire a digital image. It is possible. In particular, X-ray detectors of various sizes and shapes may be used to acquire images of a plurality of teeth.
  • the oral cavity detector is configured using a sensor of 1.5 ⁇ 1 cm size. The reason is that it is difficult to select a larger size because it is located inside the oral cavity. However, the present invention is quite free in the selection of the size of the detector because the X-ray source takes the structure located in the oral cavity.
  • a large detection sensor capable of obtaining a large number of teeth in one shot, and may use an X-ray detector that performs imaging while moving from the outside in response to a fixed position X-ray generator.
  • a single or more length including both the upper and lower jaw of the patient in the horizontal direction, and a length including the roots of the maxilla and the maxilla of the patient in the longitudinal direction are preferred. It is good to construct and use a detector. However, this will not only increase the price of the detector, but also have a shape capable of holding a plurality of detection devices or deforming the detector due to different oral structures and sizes for each person.
  • the X-ray emission may be performed several times while the position of the X-ray detector in the oral cavity is temporarily fixed, and the external X-ray detector may be moved along the face of the patient outside the oral cavity, and may be used to determine the X-ray emission timing of the X-ray generator.
  • This method uses a method of acquiring X-ray images synchronously. This method has the advantage of taking up less cost and space as a simpler device than the conventional panoramic equipment.
  • the X-ray image of the entire tooth can be obtained by at least three consecutive images.
  • an X-ray imaging apparatus in the method for taking an X-ray image of the oral cavity or jaw via an X-ray imaging apparatus including an X-ray generator, an X-ray detector and the support for the X-ray generator, the X-ray generator And moving the support to place the X-ray generator in a region of the patient's teeth or jaw, and placing the X-ray detector outside the oral cavity corresponding to the imaging region corresponding to the X-ray generator; And an alignment step of adjusting a position of the generator and the X-ray detector so as to correspond to each other, and obtaining an X-ray image by applying a voltage for generating the X-ray to the X-ray generator.
  • the present invention is capable of acquiring the entire X-ray image of the oral cavity with minimal imaging by placing a small tube-shaped X-ray generator inside the oral cavity and placing an X-ray detection unit having a large area outside the oral cavity to obtain an X-ray image. Minimize inconvenience to patients and staff.
  • the present invention can be placed in the tube-shaped X-ray generating apparatus inside the oral cavity, by connecting a high-voltage power supply from the outside to the X-rays can be generated.
  • the generated X-rays may spread and radiate at a predetermined angle or more and may represent an image through an X-ray detector disposed outside the oral cavity through the tooth or jaw connected to the tooth.
  • the present invention is smaller than the conventional intraoral X-ray detector, and by placing a tube-type X-ray generator capable of emitting radiation at a 360-degree angle in the oral cavity, it is possible to accurately photograph a large number of teeth or jaw bones of the patient An X-ray imaging apparatus capable of reducing unnecessary radiation exposure can be provided.
  • the present invention can obtain a precise number of teeth X-ray image by a single shot using a large area X-ray detector, X-ray imaging of all teeth in the oral cavity can be obtained by one irradiation according to the selection of the X-ray detector. Can be.
  • FIG. 1 is a conceptual view of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual view of an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual view of an X-ray imaging apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional conceptual view of an X-ray generator supporter according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of the intraoral X-ray imaging apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of a power connection line according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual view of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a conceptual view of an X-ray imaging apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 3 is a conceptual view of an X-ray imaging apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 4 is a cross-sectional conceptual view of an X-ray generation unit according to the present embodiment.
  • 5 is a diagram illustrating an X-ray imaging apparatus, according to an exemplary embodiment.
  • 6 is a cross-sectional conceptual view of an X-ray generator supporter according to an exemplary embodiment.
  • the X-ray imaging apparatus may simultaneously acquire an image of an X-ray generator 100 capable of generating radiation by being located in the oral cavity and an entire tooth and jaw located at the outside of the oral cavity.
  • the X-ray detector 200 and the X-ray generator 100 capable of acquiring a continuous image of a plurality of teeth and a corresponding jaw bone by using an X-ray detector or an X-ray image obtained through continuous movement. It relates to an X-ray imaging apparatus including an X-ray generator support 330 that can be positioned.
  • the X-ray generator 100 is a small tubular tube located at the center of the oral cavity and an X-ray emission source is located in the oral cavity, selection of the structure and size of the X-ray detection unit 200 outside the oral cavity is possible. free.
  • the X-ray detection unit 200 employing a flexible X-ray detection sensor is designed to be curved in accordance with the patient's face structure, the length is usually 22cm or more and may include both the upper and lower jaw height It is good to make more than 10cm. However, it is also possible to design smaller sizes if the maxillary or mandibular measurements are to be taken separately if necessary.
  • the X-ray generator is a tubular shape, the electron source and the X-ray source are arranged on a straight axis from the connection of the high-voltage power supply, and the X-ray generated from the X-ray source is radiated to the surrounding at an angle of 360 degrees. Therefore, it is easy to determine the required radiation direction through the collimator, and when the radiation is set to 180 to 360 degrees by the collimator, a single X-ray image of the maxillary, mandible or entire upper and lower jaw may be obtained.
  • the X-ray generator emits 360 degrees from the internal X-ray source, but adopts a collimator that allows X-rays to be emitted only at a certain angle to reduce the radiation exposure of the patient for parts not related to X-ray imaging.
  • the collimator also serves to shield X-rays emitted to areas other than the photographing area (brain, optic nerve).
  • medical staff can obtain accurate images with minimal imaging and minimize the exposure of X-rays by minimizing unnecessary X-ray imaging.
  • the X-ray generating unit support 330 in the drawing used a device that can adjust the angle to a linear cradle type, it is also possible to use a tube type with a thread or a support made of a material having elasticity.
  • the X-ray generator support 330 having a joint or flexible or elastic, there is an advantage that can be freely adjusted in the oral cavity of the patient according to the image to obtain the position of the X-ray generator 100.
  • the inconvenience of using the conventional intraoral sensor method and the excessive radiation exposure of the panoramic equipment photographed through the external rotating device can be drastically reduced. By doing so, it is possible to provide accurate and fast information to the patient's safety and medical staff.
  • Figure 2 is another embodiment of the present invention is composed of a panoramic photographing equipment and general oral treatment equipment as one.
  • the X-ray detector 200 is configured to be rotatable by a predetermined section outside the oral cavity. That is, the X-ray detector 200 may be connected to the sensor rotary arm configured to rotate.
  • the X-ray detection unit 200 uses a method of measuring the radiation emitted when the X-ray is generated in the X-ray generator and moving to the next position after measuring the radiation once.
  • the X-ray generator 100 may repeatedly emit X-rays to the entire tooth region, and another method adopts a rotary collimator to rotate the collimator in synchronization with the movement of the X-ray detector and automatically positions the position.
  • a collimator that can be attached or detached or rotated, it is possible to finely adjust X-rays to be radiated in a desired direction by using a collimator without changing the direction of the X-ray generator 100 itself. As a result, the X-ray generating unit becomes complicated and large. Even when using a fixed collimator, it is possible to change the X-ray emission direction externally by adding a rotating device to the X-ray generator support.
  • the X-ray generator can emit dozens of X-rays per second continuously, it is preferable to finish the imaging in a short time as it can prevent the disturbance of the image due to the movement of the patient.
  • Positioning the X-ray generator in the center of the virtual rotation axis of the rotating X-ray detector is the most preferable position for acquiring an image.
  • the movement trajectory of the rotating shaft does not necessarily need to be a circle, and it is also possible to draw an elliptic orbit similar to the shape of the oral cavity.
  • the acquired image is processed to be reconstructed into one image via a computer device.
  • the present embodiment includes an X-ray detector 200 having a large area curvature, and the detector may be connected to a rotatable arm or a moving track device on which the detector is mounted.
  • the X-ray detector may perform X-ray imaging at different positions while moving from the outside of the oral cavity along the rotary arm or the moving track device.
  • the captured image can be processed by a computer and combined into a complete panoramic image.
  • An advantage of the present embodiment is that the panorama can be taken with at least three shots, but it can also be used as a general dental equipment.
  • FIG. 1 to 3 illustrate an X-ray generator 100, an X-ray detector 200, and an X-ray generator supporter 330 supporting the X-ray generator 100.
  • the X-ray generator 100 is configured to receive a high voltage from the outside through the X-ray generator support 330, and if possible, the high-voltage power is connected through a power connection line 331 inside the support.
  • the X-ray generator 100 of FIG. 4 includes an X-ray tube 110 and an X-ray generator 120 into which the X-ray tube 110 is inserted.
  • the X-ray generator 120 is a collimator 121 is provided with an insertion space for inserting the X-ray tube 110 and X-rays emitted from the X-ray tube 110 based on the axis of the tube on one side of the X-ray tube 110 Radiation is emitted in the direction of FIG.
  • the radiation emitted from the tube needs to be limited to correspond to the range of the object to be photographed.
  • a collimator with a wide opening is installed to control radiation of X-rays.
  • the collimator hole 122 is provided in the upper end area of the collimator 121. Since the collimator hole can control not only the left and right regions of the radiation but also the upper and lower regions, the collimator is usually formed in one piece, but it is also possible to install it detachably. Moreover, it is also good to have the rotating device which rotates by external control. In the case of using the rotary collimator, the X-ray image can be captured by rotating the position of the opening of the collimator in conjunction with the movement of the position of the external X-ray detector. When using a rotating collimator, there is a disadvantage that the device is slightly increased, but there is an advantage that can minimize the radiation dose received by the patient. As described in the previous embodiment, when the fixed collimator is used, the same effect can be obtained by adding a rotating device to the X-ray generator support.
  • an aluminum filter 123 is provided inside the collimator hole 122.
  • the X-rays generated by the X-ray tube 110 are emitted only to the collimator hole 122 region of the X-ray generator 120. Through this, even if the X-ray tube 110 is inserted into the oral cavity, it is possible to prevent radiation exposure due to X-ray irradiation to a region other than the photographing region (that is, the image acquisition region).
  • therapeutic X-rays generally use relatively weak X-rays compared to 200 kVp maximum tube voltage.
  • the energy required for oral X-ray imaging is a tube voltage of 50 to 100 kVp.
  • the maximum tube voltage of the appropriate X-ray energy is 60 to 70 kVp
  • the tube current is 1 to 15mA
  • the exposure time is most preferably in the range of 0.02 to 2 seconds.
  • the X-ray generator 100 of the present embodiment is manufactured to be miniaturized to be positioned in the oral cavity as a device using an electron emission based X-ray tube or a thermal electron emission based X-ray tube of a nanocomposite material.
  • the X-ray tube includes an electron emission source that emits electrons and an X-ray emission unit that is excited by the emitted electrons to emit X-rays, and when the electrons emitted from the electron emission source become long, It is recommended to limit the area to 3 cm or less because sharpness will be reduced.
  • the electron emission source carbon nanotubes (CNT) or filaments may be used.
  • the X-ray generator 100 is manufactured in the form of a tube, as shown in FIG. 4, the diameter of the tube is 10 mm or less (about 0.5 to 10 mm), and a length of 4 cm or less (about 0.5 to 4 cm). Is effective. In this case, when the diameter is larger than the above range, it is difficult to be inserted into the oral cavity of the patient, and when the length is larger than the above range, it is difficult to effectively radiate X-rays to the affected area.
  • the X-ray detector 200 detects X-rays radiated from the X-ray generator 100.
  • the X-ray detector 200 uses sensors that are sensitive to X-ray radiation, such as a CMOS, CCD, non-pixel based sensor, amorphous silicon sensor, or GEM detector.
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • CCD compact compact disc-read only memory
  • non-pixel based sensor such as a CCD, non-pixel based sensor, amorphous silicon sensor, or GEM detector.
  • GEM detector a conventional X-ray film.
  • the X-ray sensor 200 is used as the X-ray detector 200, it is easy to process the obtained digital image, and there is an advantage that it can be immediately confirmed on a monitor.
  • FIG. 5 is a view illustrating a rotating arm for rotating an X-ray generator, an X-ray generator supporter, an X-ray detector, and an X-ray detector in accordance with a photographing position in the X-ray imaging apparatus.
  • the X-ray detector 200 acquires the necessary image while rotating by the rotation arm 310 outside the patient's mouth during continuous imaging.
  • the X-ray generator 100 is maintained at a position by the X-ray generator supporter 320 and emits X-rays in a fixed state after moving the position of the X-ray detector 200.
  • the radiation tube of the present invention has the advantage of simultaneously measuring a wide area of teeth and jaw due to the nature of the radiation radiated from the 360 degrees emitted from the end.
  • the upper and lower jaw can be taken at the same time, so that the image to be obtained with a small number of images can be obtained, thereby minimizing the radiation exposure received by the patient.
  • the insulator having excellent insulation characteristics does not occur at high pressure due to moisture in consideration of patient safety. It is necessary to double insulate the primary insulated high voltage wire using 332.
  • the insulator is made of insulating material different from the insulating material used to coat the high voltage wire to have insulating properties. In the case of an X-ray generation part, it is also possible to manufacture using glass fiber. Of course, it is also possible to configure the stacked form of the insulator and the non-insulator.
  • the non-insulating material will be described in addition to the provision of a conductor using ground potential to the X-ray generator 100 or the X-ray generator support 330.
  • the ground potential conductor 333 may be coated with a conductor, or may be wrapped with a device using a separate conductive material. It is the most desirable configuration to waterproof the insulation with a weak metal insulation. In addition, by shielding the high-voltage power supply with a conductor of the ground potential, it is possible to improve the electrical operation stability performance because it has less electromagnetic influence on the peripheral device.
  • the X-ray generation unit 100 is disposed in a photographing area inside a mouth of a patient. Subsequently, the X-ray detector 200 is disposed outside the mouth of the patient corresponding to the X-ray generator 100. Subsequently, the radiation direction of the X-rays through the collimator is aligned with the sensor direction of the X-ray detector 200. After the alignment, a high voltage is applied to the X-ray generator 100 to emit X-rays inside the oral cavity. At this time, the emitted X-rays are obtained as digital data through a sensor of the X-ray detector 200 to form an image.
  • X-ray imaging method in another embodiment is as follows.
  • the X-ray generation unit 100 is disposed in the imaging area inside the mouth of the patient. Subsequently, the X-ray detector 200 is disposed outside the mouth of the patient corresponding to the X-ray generator 100. A high voltage is applied to the X-ray generator 100 to emit X-rays inside the oral cavity. At this time, the emitted X-rays are obtained as digital data through a sensor of the X-ray detector 200 to form an image. The position of the X-ray detection unit is moved to the next X-ray imaging position by the rotary arm or the moving track device. A high voltage is applied to the X-ray generator 100 to emit X-rays inside the oral cavity. At this time, the emitted X-rays are obtained as digital data through a sensor of the X-ray detector 200 to form an image. After acquiring a plurality of images, one X-ray image is generated through computer image processing.

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Abstract

본 발명은 치아 및 악골의 엑스선 영상을 촬영하기 위한 엑스선 촬영 장치에 있어서, 구강 내에 위치시킬 수 있는 튜브형 엑스선 발생부와, 상기 엑스선 발생부에 대응하는 상기 구강 외측 영역에 위치하여 안면부에 대응하여 이동 가능한 엑스선 검출부 또는 안면부과 유사한 곡면 형상의 엑스선 검출부로 이루어진 엑스선 촬영 장치를 제공한다. 이와 같이 구성된 본 발명은 구강 내부에 엑스선 발생 장치를 위치시키고, 구강 외측에 이동형 센서 또는 대면적 센서를 배치하여 엑스선 영상을 획득함으로 인해 환자의 엑스선 노출량을 최소화한 채로 대면적의 치아 엑스선 영상을 획득하고, 종래의 파노라마 방식의 엑스선 발생장치나 구강센서형 엑스선 발생장치가 가지는 과도한 엑스선 노출 및 구강 내 이물감을 줄여주어 환자의 안전과 편의성을 높여주고, 의료진의 정확한 판단에 도움을 주는 대면적의 선명한 영상을 최소한의 촬영 횟수로 획득하는 것이 가능하다.

Description

구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치 및 그 방법
본 발명은 엑스선 촬영 장치에 관한 것으로, 치과 치료에 사용되는 치아 및 악골의 영상을 빠르고 간편하게 획득할 수 있는 엑스선 촬영 장치에 관한 것이다.
일반적으로 치과 의사와 같은 의학적 전문가는 질병 검출(예를 들어 작은 충치나 확대된 치주인대 간격 등의 세부적인 치아 상태 검출)을 위해 엑스선 촬영 장치를 이용한 엑스선 촬영을 통해 진단 결정을 하고 이에 따른 처치를 하고 있다.
종래의 엑스선 촬영 방법을 사용하여 치아 및 악골의 엑스선 영상을 촬영하기 위해서는 센서 또는 필름을 구강 내에 삽입하고, 구강 내 엑스선 촬영용 엑스선 유닛을 환자의 외부에 위치시킨 후 엑스선을 조사한 후 다시 센서의 위치를 바꾸는 방법을 사용하여 계속 재촬영하는 방법을 이용한다.
또 다른 방법으로는 파노라마 촬영용 기기를 활용하여 외부에 엑스선 발생기와 엑스선 검출기를 두고 사이에 환자의 두부가 위치하도록 한 다음 엑스선 발생기와 엑스선 검출기가 회전을 하면서 일정한 프레임으로 엑스선 촬영을 하는 방법이 있다.
전자의 방법은 딱딱한 사각형 모양의 센서를 환자의 구강 내부로 삽입하므로 환자가 이물감을 느끼게 된다. 또한, 촬영 시에 센서의 위치를 정확하게 유지하는 것이 불가능하고, 센서가 환자 각각의 구강 구조에 맞추어 제작되지 않았기 때문에, 실제 원하는 영상을 한 번의 엑스선 노출로 얻을 수 없는 경우가 발생하여 센서를 다시 위치시킨 후 촬영을 하는 과정이 반복되면서, 환자에게 불편함을 주고 불필요한 방사선을 조사하게 되는 문제가 발생한다.
후자의 파노라마 촬영장치는 연속 촬영을 하여 컴퓨터의 화상 처리를 거치면 치아 및 상악 또는 하악의 연속된 배열을 하나의 영상으로 확인할 수 있는 장점이 있으나, 축을 두고 회전하는 고가의 엑스선 장비가 필요하며, 회전 반경이 크기 때문에 장비의 공간이 많이 필요한 단점이 있다. 또한, 십여회 이상의 엑스선 촬영을 통해서 영상을 획득하기 때문에 환자가 받는 엑스선량이 증가하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제를 해결하기 위한 기술적 사상으로서, 이물감이 없고, 촬영 시에 센서의 위치를 정확하게 유지하기 쉬우며, 원하는 영상을 한 번의 엑스선 노출로 얻을 수 있어 환자에 대한 엑스선 촬영의 불편함을 줄이며, 불필요한 방사선 조사 없이 촬영을 수행할 수 있는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치를 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명은 축을 두고 회전하는 고가의 엑스선 장비가 불필요하고, 장비에 대한 공간을 컴팩트하게 줄일 수 있으며, 엑스선 조사횟수를 줄여 환자가 받는 엑스선량을 감소시킬 수 있는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치는 치아 또는 악골의 엑스선 영상을 촬영하기 위한 엑스선 촬영 장치에 있어서, 구강 내에 위치시킬 수 있는 튜브형 엑스선 발생부와, 상기 튜브형 엑스선 발생부에 대응하고 구강 외측 영역에 위치하는 대면적 엑스선 검출부와, 상기 엑스선 발생부의 구강 내에서의 위치를 환자의 환부에 적합하게 최소의 방사선량으로 촬영이 가능하도록 정확하게 위치시키는 엑스선 발생부 지지대를 포함한다.
상기 엑스선 발생부는 방사형으로 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브와, 상기 엑스선 튜브가 삽입되는 삽입 공간이 마련된 콜리메이터와, 상기 엑스선 튜브로부터 방출되는 엑스선을 필요한 영역에 방사하기 위해 상기 콜리메이터에 마련된 적어도 하나의 콜리메이터 홀을 구비하는 엑스선 발생기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 엑스선 발생부로는 나노복합소재의 전계전자방출기반 엑스선 튜브 또는 열전자방출기반 엑스선 튜브를 사용할 수 있다. 상기 엑스선 발생부의 직경이 0.5 내지 10 mm이고, 길이가 0.5 내지 4 cm이고, 상기 엑스선 발생부의 관전류는 0.1 내지 1mA이고, 관전압은 50 내지 100 kVp인 것을 특징으로 한다. 상기 엑스선 튜브는 전자에 여기되어 엑스선을 발생하는 엑스선 발생원과 전자를 방출하는 전자 방출원을 포함하고 있으며, 전자 방출원으로부터 엑스선 발생원까지의 거리는 3cm 이하인 것이 좋다. 3cm를 넘어가게 될 경우에는 구강 내에 엑스선 발생부를 위치시키기 어려울 뿐만 아니라, 엑스선 발생원에 정확하게 전자가 도달하지 못하게 되어 충분한 엑스선량이 방사되지 못함으로써, 획득되는 엑스선 영상의 질이 떨어지게 된다. 엑스선 발생부에서 발생되는 엑스선은 중심을 기준으로 360도 각도로 방사되는 특징을 지닌다. 구강 내에 위치하는 엑스선 발생부를 소형화하기 위해서는 상기 엑스선 발생원과 전자 방출원 및 전원 연결부는 일직축 선상으로 배치하는 것이 좋으며, 일직선상으로 배치되었을 때는 외부에서 인가하는 고압의 전력선이 전자방출원에서 방출되는 전자의 움직임에 미치는 영향이 가장 적기 때문에 엑스선의 발생 장치의 동작의 안정성이 향상된다.
상기 엑스선 발생부 지지대는 엑스선 발생부 내부의 전자 방출원에 고전압을 인가하기 위한 전원공급선을 구비한 동시에 엑스선 발생부의 위치를 고정해 주는 역할을 수행한다. 엑스선 발생부 지지대는 다관절의 절곡되는 지지대이거나, 유연한 플렉시블 튜브관 또는 나사선을 지닌 튜브관 등을 이용하여 지지될 수 있으며, 엑스선 발생부를 획득하고자 하는 구강 내 치아 또는 악골의 근처에 위치시키거나, 전 치아의 영상을 획득하기 위해서 구강의 중앙에 위치시키는 것이 자유롭다.
상기 엑스선 검출부는 디지털 영상을 획득하기 위해서는 CMOS, CCD, 논픽셀(non-pixel) 기반 센서, 비정질 실리콘 센서 또는 GEM 검출기 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 종래의 엑스선 필름을 사용하여도 영상의 획득이 가능하다. 특히 다수의 치아에 대한 영상을 획득하기 위해서는 여러 가지 크기와 형상의 엑스선 검출부가 사용 될 수 있다. 통상 구강내형 검출기는 1.5 × 1 cm 크기의 센서를 사용하여 구성하게 된다. 그 이유는 구강내부에 위치하기 때문에 더 큰 사이즈의 선택이 어렵기 때문이다. 그러나 본 발명은 엑스선 발생원이 구강 내에 위치하는 구조를 취하기 때문에 검출기의 크기의 선정에 있어서 상당히 자유롭다. 1회의 촬영으로 많은 치아의 정보 획득이 가능한 대형의 검출센서를 채택하는 것도 가능하며, 위치 고정된 내부의 엑스선 발생기에 대응하여 외부에서 이동하면서 촬영을 수행하는 엑스선 검출부를 사용할 수도 있다. 본 발명을 사용하여 파노라마 촬영이 가능하게 하기 위해서는 가장 바람직하게는 가로방향으로는 환자의 상악과 하악을 모두 포함하는 길이 이상, 세로방향으로는 환자의 상악과 아악의 치아 뿌리를 포함하는 길이 이상의 단일 검출기를 구성하여 사용하는 것이 좋다. 그러나, 이렇게 할 경우 검출기의 가격이 상승할뿐더러 사람마다 다른 구강 구조 및 크기로 인해서 다수의 검출 장치를 보유하거나 검출기의 변형이 가능한 형상을 띠어야 한다. 다른 방법으로는 구강 내부의 엑스선 검출기의 위치가 임시 고정된 상태에서 엑스선 방출을 여러 회 수행하고, 외부의 엑스선 검출부는 구강 외부에서 환자의 안면부를 따라 위치 이동하면서 상기의 엑스선 발생부의 엑스선 방출 타이밍에 동기하여 엑스선 영상을 획득하는 방식을 사용하는 것이다. 이러한 방법은 종래의 파노라마 장비보다 간소한 장비로서 적은 비용과 공간을 적게 차지하는 장점이 있다. 또한 엑스선 검출부의 크기 선정에 따라서 최소 3회의 연속 촬영으로 치아 전체에 대한 엑스선 영상을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 또한 엑스선 발생부의 회전형 콜리메이터를 사용할 경우 엑스선 방사 방향을 외부의 엑스선 검출부의 위치에 맞는 부분만 선별하여 방사함으로써 환자의 엑스선 피폭 량을 최소화 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치는 엑스선 발생부, 엑스선 검출부 및 상기 엑스선 발생부 지지대를 포함하는 엑스선 촬영 장치를 통해 구강 또는 악골의 엑스선 영상을 촬영하는 방법에 있어서, 상기 엑스선 발생부 및 지지대를 이동시켜 환자의 치아 또는 악골의 촬영 영역으로 상기 엑스선 발생부를 배치시키는 단계와, 상기 엑스선 발생부에 대응하는 상기 촬영 영역에 해당하는 구강 외측에 상기 엑스선 검출부를 배치시키는 단계와, 상기 엑스선 발생부와 상기 엑스선 검출부가 상호 대응되도록 위치를 조정하는 정렬 단계 및 상기 엑스선 발생부에 상기 엑스선 발생을 위한 전압을 인가하여 엑스선 영상을 획득하는 단계를 포함하는 엑스선 촬영 방법을 제공한다. 상기의 방법을 반복 수행함으로써 간단한 장비를 사용하여 치아의 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 구강 내부로 소형의 튜브형의 엑스선 발생 장치를 위치시키고, 구강 외측에 대면적의 엑스선 검출부를 배치하여 엑스선 영상을 획득함으로 인해 최소한의 촬영으로 구강 전체의 엑스선 영상을 획득 가능하여 환자 및 의료진의 불편을 최소화한다.
즉, 본 발명은 구강 내부에 튜브형 엑스선 발생 장치를 위치시키고, 이 장치에 외부로부터 고압의 전원을 연결하여 엑스선을 발생시킬 수 있다. 발생된 엑스선은 일정각도 이상으로 퍼져서 방사되어 치아 또는 치아와 연결된 악골을 통과하여 구강 외측에 배치된 엑스선 검출부에 영상을 표현할 수 있다.
이와 같은, 본 발명은 종래의 구강내형 엑스선 검출기에 비해 소형이며, 360도 각도로 방사선의 방출이 가능한 튜브형 엑스선 발생 장치를 구강 내에 위치하게 함으로써, 다수의 치아 또는 악골의 정확한 촬영이 가능하여 환자의 불필요한 방사선 피폭을 줄일 수 있는 엑스선 촬영 장치를 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명은 대면적의 엑스선 검출기를 사용하여 1회의 촬영으로 정확한 다수의 치아 엑스선 영상을 획득할 수 있으며, 엑스선 검출기의 선정에 따라 구강 내 모든 치아의 엑스선 촬영을 1회의 방사선 조사로 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 동작 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 동작 개념도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 동작 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생부 지지대의 단면 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 내 엑스선 촬영장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 연결선의 종단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 동작 개념도이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 동작 개념도이다. 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 동작 개념도이다. 도 4는 본 실시예에 따른 엑스선 발생부의 단면 개념도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치의 도면이다. 도 6는 일 실시예에 따른 엑스선 발생부 지지대의 단면 개념도이다.
도 1 내지 도 6를 참조하면, 본 실시예에 따른 엑스선 촬영 장치는 구강 내에 위치하여 방사선 발생이 가능한 엑스선 발생부(100)와, 구강 외측에 위치하여 전체 치아 및 악골의 영상을 동시에 획득할 수 있는 엑스선 검출부 또는 연속 이동을 통하여 획득된 엑스선 영상을 이용하여 다수의 치아 및 이에 해당하는 악골의 연속 영상의 획득이 가능한 엑스선 검출부(200), 상기 엑스선 발생부(100)를 구강 내에서 정확한 자리에 위치시킬 수 있는 엑스선 발생부 지지대(330)를 포함하는 엑스선 촬영 장치에 대한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 엑스선 발생부(100)는 튜브형의 소형으로서 구강의 중앙에 위치하며 엑스선 방출원이 구강 내에 위치하기 때문에 구강 외부의 엑스선 검출부(200)의 구조 및 크기의 선택이 자유롭다. 본 발명의 일 실시예로서 유연성을 지니는 엑스선 검출 센서를 채택한 엑스선 검출부(200)는 환자의 안면구조에 맞게 곡면으로 설계되어 있으며, 통상 길이는 22cm 이상으로 설계되며 높이는 상악과 하악을 모두 포함할 수 있는 10cm 이상으로 제작하는 것이 좋다. 그러나 필요에 따라서 상악 또는 하악을 별도로 측정할 경우 더 작은 크기로 설계하는 것도 가능하다.
엑스선 발생 장치는 튜브형으로 고압 전원의 연결부에서부터 전자 발생원 및 엑스선 발생원이 일직선축 상에 배치되며 엑스선 발생원으로부터 발생된 엑스선은 360도의 각도로 주변으로 방사된다. 그렇기 때문에 콜리메이터를 통해서 필요한 방사 방향을 결정하는 것이 쉽고, 콜리메이터에 의해서 180 내지 360도 방사가 되도록 설정할 경우 1회의 촬영으로 상악 또는 하악 또는 상하악 전체의 엑스선 영상을 획득할 수도 있다. 엑스선 발생부에는 내부의 엑스선 발생원에서는 360도로 방사되는 구조이지만 엑스선 촬영과 관계없는 부분에 대해서는 환자의 방사선 피폭량을 줄이기 위하여 일정 각도만의 엑스선 방출을 허용하는 콜리메이터를 채택한다. 콜리메이터는 또한 촬영 영역 이외의 영역(뇌, 시신경부)으로 방사되는 엑스선도 차폐하는 역할을 수행하게 된다. 그렇기 때문에 의료진은 정확한 영상을 최소한의 촬영으로 얻을 수 있으며, 환자에게 불필요한 엑스선 촬영을 최소화함으로써 엑스선의 노출을 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 엑스선 발생부 지지대(330)는 도면에서는 직선형 거치대형으로 각도를 조절할 수 있는 장치를 사용하였으나, 나사선을 지닌 튜브 형을 사용하거나 탄성을 가진 재료로 만든 지지대를 사용하여도 가능하다. 관절을 지니거나 유연성 또는 탄성이 있는 엑스선 발생부 지지대(330)를 사용함으로써 엑스선 발생부(100)의 위치를 획득하고자 하는 영상에 맞게 환자의 구강 내에서 자유롭게 조절할 수 있는 장점이 있다. 본 실시예와 같이 1회의 방사선 발생으로 치아의 전체 영역을 촬영할 수 있게 함으로써 종래의 구강 내 센서 방식을 이용한 불편함과, 외부의 회전 장비를 통해서 촬영하는 파노라마 장비의 과도한 방사선 피폭을 획기적으로 줄일 수 있게 됨으로써 환자의 안전과 의료진에 정확하고 빠른 정보를 제공하는 것이 가능해 진다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예로 파노라마 촬영 장비와 일반 구강치료용 장비를 하나로 구성한 것이다. 본 실시예에서 엑스선 검출부(200)는 구강 외부에서 일정구간 별로 회전가능하게 구성된다. 즉, 엑스선 검출부(200)는 회전운동하게 구성된 센서 회전암에 연결될 수 있다. 엑스선 검출부(200)는 엑스선 발생기에서 1회 방사선 방출시 측정한 후 다음 위치로 이동하고, 다시 회전된 위치에서 엑스선 발생 시 방출된 방사선을 재측정하는 방식을 사용한다. 이때, 엑스선 발생부(100)는 치아 영역 전체에 엑스선을 반복해서 방출할 수도 있으며, 또 다른 방법은 회전형 콜리메이터(Collimator)를 채택하여 엑스선 검출부의 이동과 동기하여 콜리메이터가 회전하고, 위치를 자동으로 맞추어 주는 방식을 채택할 수도 있다. 착탈 또는 회전이 가능한 콜리메이터를 사용하면 엑스선 발생부(100) 자체의 방향 변경 없이도 콜리메이터를 이용하여 원하는 방향으로 엑스선이 방사되도록 미세하게 조정하는 것이 가능한 장점이 있으나, 엑스선 발생부에 회전 장치를 두게 되기 때문에 엑스선 발생부가 복잡해지고 커지는 단점도 있게 된다. 고정형 콜리메이터를 사용하게 될 경우라도 엑스선 발생부 지지대에 회전장치를 추가함으로써 엑스선 방출 방향을 외부에서 변경하는 것도 가능하다. 후자의 경우가 환자가 받는 방사선량이 적은 장점이 있으나, 엑스선 발생원이 초당 수십 회의 엑스선 연속 방사가 가능하므로 빠른 시간에 촬영을 끝내는 것이 환자의 움직임에 따른 영상의 흐트러짐을 방지할 수 있어서 바람직하다. 회전하는 엑스선 검출부의 가상 회전축의 중심부에 엑스선 발생부를 위치시키는 것이 영상의 획득에 가장 바람직한 위치이다. 그러나 회전축의 이동 궤적은 반드시 원일 필요는 없으며, 구강의 형태와 가장 유사한 타원 궤도를 그리는도 가능하다. 또한 획득된 영상은 컴퓨터 장치를 거쳐서 하나의 영상으로 재구성되도록 처리된다.
도 3은 상기의 실시예의 하이브리드 형상으로 곡면을 가지는 대면적의 엑스선 검출센서를 지니는 엑스선 검출부(200)를 회전시켜 파노라마 영상을 획득하는 방식이다. 본 실시예는 대면적의 곡률을 지니는 엑스선 검출부(200)를 구비하고, 상기 검출부에는 회전이 가능한 회전암이나 상기 검출부가 장착되어 있는 이동 궤도장치가 연결될 수 있다. 이 회전암 또는 이동 궤도장치를 따라서 상기 엑스선 검출부는 구강의 외측에서 이동하면서 각기 다른 위치의 엑스선 촬영을 할 수 있다. 이렇게 촬영된 영상은 컴퓨터에서 처리하여 하나의 완성된 파노라마 영상으로 결합가능하다. 본 실시예의 장점은 최소 3회의 촬영으로 파노라마 촬영이 가능하면서도 일반 치과용 장비로서의 사용도 가능한 장점이 있다.
도 1 내지 3에서는 엑스선 영상 촬영 장치로서 엑스선 발생부(100)와 엑스선 검출부(200) 및 이를 지지하는 엑스선 발생부 지지대(330)를 표시하고 있다. 엑스선 발생부(100)는 엑스선 발생부 지지대(330)를 통해 고압의 전압을 외부로부터 인가받도록 되어 있으며, 가능하면 지지대 내부의 전원 연결선(331)을 통하여 고압 전원이 연결된다.
엑스선 발생부 지지대(330)를 외부에서 콘트롤러를 사용하여 조정하기 위해서는, 관절 부위에 위치제어가 가능한 모터를 추가하여 직접 조정하거나 또는, 구동축과 와이어 연결을 통해서 원격으로 조작하는 것이 가능하도록 하는 것이 가능하다.
도 4의 엑스선 발생부(100)는 엑스선 튜브(110)와, 내측에 엑스선 튜브(110)가 삽입되는 엑스선 발생기(120)를 구비한다. 이때, 엑스선 발생기(120)는 내부에 엑스선 튜브(110)가 삽입되는 삽입 공간이 마련된 콜리메이터(121)와, 엑스선 튜브(110)로부터 방출되는 엑스선을 엑스선 튜브의 일단면에서 튜브의 축을 기준으로 360도 방향으로 방사선이 방출되는 특징을 지닌다. 튜브로부터 방사되는 방사선은 촬영하고자하는 대상의 범위에 대응되도록 제한되어질 필요가 있다. 다수의 치아의 영역을 촬영하기 위해서는 개구부가 넓은 콜리메이터를 설치하여 엑스선의 방사를 제어한다. 콜리메이터 홀(122)은 콜리메이터(121)의 상측 끝단 영역에 마련된다. 콜리메이터 홀은 방사선의 좌우 영역뿐만 아니라 상하의 영역도 제어가 가능하기 때문에 콜리메이터는 통상 일체형으로 구성되어지나 착탈식으로 설치하는 것도 가능하다. 또한 외부의 제어에 의해서 회전하는 회전 장치를 보유하는 것도 좋다. 회전식 콜리메이터를 사용할 경우에는, 외부의 엑스선검출기의 위치이동에 연동하여 콜리메이터의 개구부의 위치가 회전함으로써 엑스선 영상을 촬영할 수 있다. 회전하는 콜리메이터를 사용할 경우, 장치가 약간 증가되는 단점은 있으나, 환자가 받는 방사선량을 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 앞의 실시예에서 설명한 바와 같이 고정형 콜리메이터를 사용할 경우에는 엑스선 발생부 지지대에 회전 장치를 추가함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 콜리메이터 홀(122)의 내측에는 알루미늄 필터(123)가 마련된다. 여기서, 엑스선 튜브(110)에서 발생된 엑스선은 엑스선 발생기(120)의 콜리메이터 홀(122) 영역으로만 방사된다. 이를 통해 엑스선 튜브(110)가 구강으로 삽입되더라도 촬영 영역(즉, 영상 획득 영역) 이외의 영역에 엑스선 조사에 의한 방사선 피폭을 방지할 수 있다.
구강 촬영용 엑스선의 경우 치료용 엑스선이 통상 최대 관전압이 200kVp인 것에 비해서 상대적으로 약한 엑스선을 사용하게 된다. 구강용 엑스선 촬영에 필요한 에너지는 관전압 50 내지 100 kVp이다. 환자가 받는 방사선량을 최소화하면서 촬영된 이미지의 선명도 등을 고려하면 적정한 엑스선 에너지의 최대 관전압은 60내지 70 kVp이며, 관전류는 1 내지 15mA, 노출시간은 0.02 내지 2초의 범위인 것이 가장 바람직하다.
본 실시예의 엑스선 발생부(100)는 나노복합소재의 전계전자방출기반 엑스선 튜브 또는 열전자방출기반 엑스선 튜브를 이용한 장치로 구강 내에 위치 가능하도록 소형화되어 제작된다. 또한 엑스선 튜브는 전자를 방출하는 전자 방출원과 방출된 전자에 의해 여기 되어 엑스선을 방출하는 엑스선 방출부를 포함하며, 이때 전자 방출원에서 방출된 전자의 이동이 길어지게 될 경우 엑스선 촬영 시에 영상의 선명함이 떨어지게 되기 때문에 3cm 이하의 영역으로 제한하는 것이 좋다. 전자 방출원으로는 탄소 나노튜브(CNT) 또는 필라멘트(Filament)를 사용할 수 있다.
엑스선 발생부(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 튜브 형태로 제작되고, 튜브의 직경이 10 mm 이하(약 0.5 내지 10 mm)이고, 길이 4cm 이하(약 0.5 내지 4cm)의 크기로 제작되는 것이 효과적이다. 이때, 직경이 상기 범위보다 클 경우에는 환자의 구강 내에 삽입이 어려운 단점이 있고, 길이가 상기 범위보다 클 경우에는 엑스선을 효과적으로 환부에 조사하기 어려운 단점이 있다.
엑스선 검출부(200)는 엑스선 발생부(100)에서 조사된 엑스선을 검출한다. 본 실시예에서는 엑스선 검출부(200)로 CMOS, CCD, 논픽셀(non-pixel) 기반 센서, 비정질 실리콘 센서 또는 GEM detector와 같이 엑스선 방사에 민감한 센서들을 사용한다. 또한 종래의 엑스선 필름을 사용하여서도 영상을 획득할 수 있다. 엑스선 검출부(200)로서 엑스선 센서를 사용하게 될 경우 획득된 디지털 영상을 가공하기 용이하고, 바로 모니터 상에서 확인이 가능한 장점이 있다. 또한 다양한 각도에서 촬영한 이미지를 가공하여 3차원 이미지를 형성할 수도 있는 장점이 있기 때문에, 최근에는 많은 엑스선 촬영 장비들이 엑스선 센서를 활용하고 있다.
도 5는 엑스선 촬영 장비에서 엑스선 발생부, 엑스선 발생부 지지대, 엑스선 검출부 및 엑스선 검출부를 촬영 위치에 맞게 회전시키는 회전암에 대한 도면이다. 엑스선 검출부(200)은 연속 촬영 시에 환자의 구강 외측에서 회전암(310)에 의하여 회전을 하면서 필요한 영상을 획득한다. 이때 엑스선 발생부(100)은 엑스선 발생부 지지대(320)에 의해 한 위치에 고정된 채로 유지되며, 엑스선 검출부(200)의 위치 이동 후 고정된 상태에서 엑스선을 방출한다.
도 6는 상기 엑스선 발생부 지지대(320)의 일단면을 표시하고 있다. 본 발명의 방사선 튜브는 단부에서 방사되는 360도로 방사되는 방사선의 특성으로 인해 넓은 영역의 치아 및 악골을 동시에 측정할 수 있는 장점이 있다. 또한 상악과 하악을 동시에 촬영하는 것도 가능하여, 적은 수의 촬영으로 얻고자 하는 영상을 얻을 수 있기 때문에 환자가 받는 방사선 피폭량을 최소화 할 수 있다.
엑스선 발생부의 안정성에 대해서 고려해보면, 엑스선 발생부가 고전압을 사용하고 엑스선 발생부 지지대의 일부분도 구강 내에 위치하게 되기 때문에 환자의 안전을 고려하여 습기로 인해 고압에서 절연파괴가 일어나지 않도록 절연 특성이 우수한 절연체(332)를 사용하여 1차 절연 처리된 고압 전선을 이중으로 절연할 필요가 있다. 절연물은 고압전선의 피복에 사용된 절연 물질과 다른 이종(異種)의 절연재료를 사용하여 절연 특성을 지니도록 한다. 엑스선 발생부의 경우는 유리 섬유를 이용하여 제작하는 것도 가능하다. 물론 절연물과 비절연물의 적층 형태를 구성하는 것도 가능하다. 여기서 비절연물에 대해 덧붙여서 설명하면 그라운드 전위를 사용하는 도전체를 엑스선 발생부(100) 또는 엑스선 발생부 지지대(330)에 설치하는 것을 의미한다. 그라운드 전위 도전체(333)는 도전체 코팅을 할 수도 있으며, 별도의 도전 재료를 사용한 기구물로 감싸는 것도 가능하다. 습기에 약한 절연물을 금속재료로 감싸서 방수처리 하는 것이 가장 바람직한 구성이다. 또한 고압의 전원을 그라운드 전위의 도전체로 차폐함으로서 주변기기에 전자기적인 영향을 적게 미치기 때문에 전기적 동작 안정 성능을 향상시킬 수 있다.
상술한 구성의 엑스선 촬영 장치를 이용한 엑스선 영상 촬영 방법에 관해 설명한다.
도 1을 참조하면, 환자의 구강 내부의 촬영 영역으로 엑스선 발생부(100)을 배치시킨다. 이어서, 엑스선 발생부(100)에 대응하는 환자의 구강 외측에 엑스선 검출부(200)을 배치시킨다. 이어서 콜리메이터를 통한 엑스선의 방사 방향과 엑스선 검출부(200)의 센서 방향 정렬을 수행한다. 정렬이 끝나면 엑스선 발생부(100)에 고전압을 인가하여 구강 내부에 엑스선을 방출한다. 이때 방출된 엑스선은 엑스선 검출부(200)의 센서를 통해서 디지털 데이터로 입수되어 이미지를 형성한다.
다른 실시예에서의 엑스선 영상 촬영 방법은 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 환자의 구강 내부의 촬영 영역으로 엑스선 발생부(100)을 배치시킨다. 이어서, 엑스선 발생부(100)에 대응하는 환자의 구강 외측에 엑스선 검출부(200)를 배치시킨다. 엑스선 발생부(100)에 고전압을 인가하여 구강 내부에 엑스선을 방출한다. 이때 방출된 엑스선은 엑스선 검출부(200)의 센서를 통해서 디지털 데이터로 입수되어 이미지를 형성한다. 엑스선 검출부의 위치를 회전암 또는 이동 궤도 장치에 의해서 다음 엑스선 촬영 위치로 이동한다. 엑스선 발생부(100)에 고전압을 인가하여 구강 내부에 엑스선을 방출한다. 이때 방출된 엑스선은 엑스선 검출부(200)의 센서를 통해서 디지털 데이터로 입수되어 이미지를 형성한다. 복수의 영상을 획득한 다음, 컴퓨터 이미지 처리를 통해서 하나의 엑스선 영상을 생성한다.

Claims (20)

  1. 치아 또는 악골의 엑스선 영상을 촬영하기 위한 엑스선 촬영 장치에 있어서,
    구강 내에 위치하는 엑스선 발생부; 및
    상기 엑스선 발생부에 대응하여 구강의 외측에 위치하는 엑스선 검출부;를 포함하고,
    상기 엑스선 발생부는 엑스선을 방출하는 엑스선 방출원과, 상기 엑스선 방출원에 전자를 공급하는 전자방출원을 구비하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부는 튜브형으로 전자발생원과 엑스선 발생원을 포함하며, 발생된 엑스선의 방사방향 및 방사선량을 조절하는 콜리메이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부의 전자 방출원과 엑스선 방출원의 거리는 3cm 이하인 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부는 나노복합소재의 전계전자방출기반 엑스선 튜브 또는 열전자방출기반 엑스선 튜브가 사용되는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부로 인가되는 최대 관전압은 60내지 70 kVp이며, 관전류는 1 내지 15mA인 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부에 엑스선을 발생하기 위하여 인가되는 전력 공급은 1회에 0.02 내지 2초인 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선 검출부는 CMOS, CCD, 논픽셀 기반 센서 또는 비정질 실리콘 센서, GEM detector 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부의 일측은 유연성을 지닌 엑스선 발생부 지지대와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부 지지대는 관절을 포함하거나 또는 탄력성 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부 지지대는 내부에 엑스선 발생부 전원선을 내장하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부 지지대의 상기 엑스선 발생부 전원선은 외측에 2종 이상의 절연물로 절연하는 절연체를 구비으로 하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부 지지대는 상기 엑스선 발생부 전원선의 외측에 위치한 그라운드 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부 지지대는 상기 엑스선 발생부 전원선의 외측을 2종 이상의 절연물로 절연한 절연체 및 그라운드 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  14. 치아 또는 악골의 엑스선 영상을 촬영하기 위한 엑스선 촬영 장치에 있어서,
    구강 내에 위치하고 엑스선 방출원을 내부에 포함하는 엑스선 발생부;
    상기 엑스선 발생부에 대응하는 구강의 외측에 위치하는 엑스선 검출부; 및
    상기 엑스선 검출부에 연결되어 환자의 구강 외측을 따라 움직이는 엑스선 검출부 이동수단;을 포함하고
    상기 엑스선 발생부에 전력을 공급하는 엑스선 발생부 전원선를 통해 상기 엑스선 발생부 내의 엑스선 방출원에 50 내지 100kVp의 전압과, 1 내지 15mA의 전류의 전력을 0.02 내지 2초 동안 인가하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부는 튜브형으로 전자발생원과 방사형으로 엑스선을 방사하는 엑스선 발생원을 포함하며, 발생된 엑스선의 방사방향 및 방사선량을 조절하는 콜리메이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 엑스선 검출부 이동수단은 엑스선 발생원을 중심으로 회전하는 회전암이거나, 미리 배치되어진 궤도 장치 중 어느 하나인 것을 특징으로하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부는 관절을 포함하거나 또는 유연한 소재로 구성되어 있는 엑스선 발생부 지지대에 일측이 연결됨으로써, 상기 엑스선 검출부의 위치이동 시에 고정되는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  18. 치아 또는 악골의 엑스선 영상을 촬영하기 위한 엑스선 촬영 장치에 있어서,
    구강 내에 위치하는 엑스선 발생부;
    상기 엑스선 발생부에 대응하며 상악 또는 하악 중 적어도 하나의 전체 엑스선 영상의 획득이 1회의 엑스선 발생으로 가능하도록 환자의 구강 외측에 배치되어진 엑스선 검출부를 가진 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 엑스선 발생부에 전력을 공급하도록 구강 내에 위치하는 엑스선 발생부 전원선을 통해 상기 엑스선 발생부 내에 구비되는 엑스선 방출원에 50 내지 100kVp의 전압, 1 내지 15mA의 전류의 전력을 0.02 내지 2초인 동안 인가하는 것을 특징으로 하는 구강 내 방사형 엑스선 촬영 장치.
  20. 엑스선 발생부, 엑스선 검출부 및 상기 엑스선 발생부와 엑스선 검출부를 이동시키는 암부를 포함하는 엑스선 촬영 장치를 통해 구강내의 엑스선 영상을 촬영하는 방법에 있어서,
    상기 암부를 이동시켜 환자의 구강 또는 인체 내부의 촬영 영역으로 상기 엑스선 발생부를 배치시키는 단계;
    구강 또는 인체 외측에 상기 엑스선 검출부를 배치시키는 단계;
    상기 엑스선 발생부의 X선 방출 방향과 구강 또는 인체 외측에 위치한 상기 엑스선 검출부가 상호 대응하도록 정렬하는 단계; 및
    상기 엑스선 발생부에 상기 엑스선 발생을 위한 전압을 인가하여 엑스선 영상을 획득하는 단계를 포함하는 구상 내 방사형 엑스선 촬영 방법.
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