엑스레이 촬영은 검사하고자 하는 인체 부위에 엑스선을 조사하여 투과된 엑스선으로 상을 만들어 인체 내부의 상태 또는 병변을 알아내는 검사방법이다. 이는 엑스선이 인체를 투과할 때 조직마다 흡수량이 다른 현상을 이용한 것인데, 엑스선은 인체를 통과하면서 일부가 흡수될 뿐만 아니라 산란되어 상을 흐리게 한다. X-ray imaging is an inspection method that detects a state or a lesion inside a human body by making an image with transmitted X-rays by irradiating X-rays on a human body to be examined. This is because X-rays penetrate the human body by using a phenomenon in which the amount of absorption is different for each tissue. As the X-rays pass through the human body, some of them are absorbed and scattered to blur the image.
엑스레이 그리드는 산란된 엑스선에 의하여 상이 흐려지는 것을 방지하기 위해 사용되며 피사체(인체)와 필름 사이에 배치된다. 이러한 엑스레이 그리드는 산란광은 차단시키고 산란되지 않은 엑스선만을 선별하여 투과시킨다.The X-ray grid is used to prevent the image from being blurred by scattered X-rays and is disposed between the subject (human body) and the film. The X-ray grid blocks scattered light and transmits only unscattered X-rays.
종래의 엑스레이 그리드에 관한 기술로는 대한민국 등록특허 제0414046호가 있다. 등록특허 제0414046호에 따른 엑스레이 그리드는 엑스선을 투과시키는 투과부가 알루미늄 재질로 이루어지고, 산란된 엑스선을 흡수하는 비투과부가 납 재질로 이루어진다. Conventional technology regarding the X-ray grid is Republic of Korea Patent No. 0414046. In the X-ray grid according to Patent No. 0414046, the transmission part for transmitting X-rays is made of aluminum, and the non-transmission part for absorbing scattered X-rays is made of lead material.
그러나, 통상적으로 알루미늄 재질의 경우 엑스선을 투과시키는 투과율이 낮기 때문에 원하는 엑스선 투과율을 얻기 위해서는 엑스선 발생장치로부터 방사되는 엑스선의 양을 늘릴 수밖에 없다. 이처럼 엑스선의 방사량을 늘리게 되면 촬영시 환자에 대한 방사선 피폭량이 증가되어 인체에 해가 되는 문제점이 있다. 특히, 조직이 약한 여성의 유방 등과 조직의 경우 엑스선의 양이 늘면 괴사할 우려가 있다.However, in the case of aluminum, since the transmittance of X-rays is generally low, in order to obtain a desired X-ray transmittance, the amount of X-rays emitted from the X-ray generator may be increased. As such, increasing the radiation dose of X-rays increases the radiation exposure of the patient at the time of imaging, which is harmful to the human body. In particular, breasts and tissues of women with weak tissues may be necrotic when the amount of X-rays increases.
상기와 같이 엑스레이 그리드의 투과부를 알루미늄 재질로 형성하는데 따른 문제점을 해소하고자 투과부를 종이와 합성수지로 제작하는 기술이 대한민국 공개특허 제2000-0063364호로 제안된바 있다.As described above, in order to solve the problem of forming the transmission part of the X-ray grid made of aluminum, a technology of manufacturing the transmission part with paper and synthetic resin has been proposed as Korean Patent Publication No. 2000-0063364.
엑스레이 그리드를 알루미늄 재질 대신 종이와 합성수지재로 형성하는 경우, 엑스선의 방사량이 줄어들기는 하나 인체에 해가 되지 않을 정도로 방사선 방사량을 줄이는데에는 한계가 있다.If the X-ray grid is formed of paper and synthetic resin instead of aluminum, the amount of X-ray radiation is reduced, but there is a limit to reducing the radiation dose so as not to harm the human body.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엑스레이 그리드를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선단면도이다.1 is a perspective view showing an x-ray grid according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
본 발명에 따른 엑스레이 그리드(10)는 엑스선을 투과하는 다수의 투과홀(11a)과, 투과홀(11a)을 둘러싸 엑스선을 흡수하는 흡수부(11b)로 구성된 복수 개의 시트(11)로 구성된다.The X-ray grid 10 according to the present invention includes a plurality of sheets 11 including a plurality of transmission holes 11a that transmit X-rays and an absorbing portion 11b that surrounds the transmission holes 11a and absorbs X-rays. .
상기 시트(11)의 투과홀(11a)은 피사체(인체)를 통과한 엑스선 중 산란되지 않은 엑스선을 투과시키게 되며, 흡수부(11b)는 피사체를 통과한 엑스선 중 산란되는 엑스선을 흡수하여 후술할 필름에 선명한 영상이 맺히도록 한다.The transmission hole 11a of the sheet 11 transmits unscattered X-rays among the X-rays passing through the subject (human body), and the absorber 11b absorbs X-rays scattered among the X-rays passing through the subject and will be described later. Make a clear image on the film.
상기 시트(11)는 메쉬형태로 형성되며, 바람직하게는 벌집모양으로 형성된다. 벌집모양으로 형성될 경우 시트(11)의 구조적 안정을 얻을 수 있다.The sheet 11 is formed in a mesh shape, preferably in a honeycomb shape. When formed in a honeycomb shape, structural stability of the sheet 11 can be obtained.
상부로부터 입사되는 엑스선의 입사 경로에 맞게 투과 경로를 형성하도록 상하로 적층되는 각 시트(11)의 투과홀(11a)들은 상하로 연통되게 형성된다. 각 시트(11)의 투과홀(11a)중 일부는 각 시트(11)를 적층했을 때 엑스선이 수직으로 투과될 수 있도록 다른 시트(11)와 동일 위치에 형성되고, 나머지는 엑스선이 사선방향으로 투과될 수 있도록 다른 시트(11)와 위치를 달리하여 형성된다. 즉, 엑스선의 투과경로 중 일부는 수직으로 형성되고 나머지는 사선방향으로 하향 경사지게 형성된다. 각 시트(11)는 입사되는 엑스선의 입사각(θ)이 변하더라도 투과홀(11a)들이 직선의 투과경로를 형성할 수 있도록 적층을 조절할 수 있다.The transmission holes 11a of each sheet 11 stacked up and down to form a transmission path in accordance with the incident path of the X-rays incident from the top are formed to communicate vertically. Some of the transmission holes 11a of each sheet 11 are formed at the same position as the other sheets 11 so that the X-rays can be vertically transmitted when the sheets 11 are stacked, and the remaining X-rays are in a diagonal direction. It is formed at a different position from the other sheets 11 so as to be transmitted. That is, some of the transmission paths of the X-rays are formed vertically and the others are formed to be inclined downward in the diagonal direction. Each sheet 11 may adjust stacking so that the transmission holes 11a may form a straight transmission path even if the incident angle θ of the incident X-rays is changed.
한편, 흡수부(11b)의 소재로는 납(Pb), 금(Au), 탄탈(Ta) 중 어느 하나가 사용된다. 이러한 소재중 엑스선의 흡수성이 뛰어나고 비용적으로 경제적인 납이 흡수부(11b)의 소재로 가장 많이 사용된다.On the other hand, any one of the lead (Pb), gold (Au), tantalum (Ta) is used as the material of the absorbing portion (11b). Among these materials, lead which is excellent in X-ray absorption and economical in cost, is most used as a material of the absorber 11b.
도 3은 본 발명의 엑스레이 그리드를 이용해 엑스레이를 촬영하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically showing an image of X-rays using the X-ray grid of the present invention.
엑스레이 촬영시 엑스선의 이동경로를 보면, 엑스선 발생장치(1), 피사체(인체,20), 엑스레이 그리드(10) 및 엑스선 필름(30) 순으로 구성된다. 촬영시 엑스선 발생장치(1)에서 방사되는 엑스선은 피사체를 통과하는 과정에서 투과(transmission), 흡수(absorption), 감쇠(attenuation) 및 산란(scattering)이 일어나게 된다. 이 때 발생되는 엑스선의 난반사와 산란은 인체를 구성하는 뼈, 근육, 기관 등의 원자구성에 따라 각각 다르게 일어난다. 이와 같은 엑스선의 난반사와 산란은 필름의 컨트라스트를 저하시키는 요인이 되므로 엑스레이 그리드에서 난반사 및 산란 엑스선을 제거하게 된다.When the X-ray photographs the moving path of the X-ray, the X-ray generator 1, the subject (human body 20), the X-ray grid 10, and the X-ray film 30 are configured in this order. X-rays radiated from the X-ray generator 1 during imaging may cause transmission, absorption, attenuation, and scattering as the object passes through the subject. Diffuse reflection and scattering of X-rays generated at this time occurs differently depending on the atomic composition of bones, muscles, and organs that constitute the human body. Such diffuse reflection and scattering of the X-rays is a factor to lower the contrast of the film is to remove the diffuse reflection and scattering X-rays from the X-ray grid.
엑스레이 그리드로 입사되는 엑스선 중 난반사 및 산란 엑스선은 시트(11)의 흡수부(11b)에 흡수되며, 다이렉트 엑스선만이 투과홀(11a)을 통과한 후 필름에 도달하여 필름을 감광시킴으로써 필름에 영상이 맺게 된다. Diffuse reflection and scattering X-rays of the X-rays incident on the X-ray grid are absorbed by the absorbing portion 11b of the sheet 11, and only the direct X-rays pass through the transmission hole 11a to reach the film to expose the film to the film. This bears.
도 4는 레이저에 의한 펀칭 방식에 의해 각 시트를 제조하는 모습을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a state of manufacturing each sheet by a punching method by a laser.
도 4에 도시된 바와 같이, 레이저에 의해 시트의 투과홀을 펀칭하는 시스템은 단말기(100)에 의해 컨트롤되는 레이저 발생장치(110), 레이저 발생장치(110)로부터 방사되는 레이저를 반사하는 반사미러(120)(121), 반사미러(120)(121)를 통해 반사되는 빛을 시트(11)로 조사하여 시트(11)에 투과홀(11a)을 형성하는 스캔미러(130), 및 시트(11)가 안착되는 안착부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the system for punching the through hole of the sheet by the laser includes a laser generator 110 controlled by the terminal 100 and a reflection mirror reflecting a laser emitted from the laser generator 110. (120) 121, the scan mirror 130 for irradiating light reflected through the reflecting mirrors 120, 121 to the sheet 11 to form a transmission hole (11a) in the sheet 11, and the sheet ( 11) includes a seating portion 140 is seated.
따라서, 레이저 발생장치(110)로부터 방사되는 레이저는 반사미러(120)(121)에 의해 스캔미러(130)로 반사된 후 최종적으로 스캔미러(130)에서 반사되어 시트(11)로 조사됨으로써, 시트(11)에 투과홀(11a)을 형성하게 된다.Therefore, the laser emitted from the laser generator 110 is reflected by the reflecting mirror (120, 121) to the scan mirror 130 and finally reflected by the scan mirror 130 is irradiated to the sheet 11, The through hole 11a is formed in the sheet 11.
이 과정에서 안착부(140)에 안착된 시트(11)의 위치를 변화시키거나, 반사미러(120)(121) 및 스캔미러(130) 등의 위치를 변화시켜 시트(11)에 다수의 투과홀(11a)을 형성하게 된다.In this process, the position of the seat 11 seated on the seating part 140 is changed, or the positions of the reflecting mirrors 120 and 121 and the scan mirror 130 are changed to transmit a plurality of transmissions to the seat 11. The hole 11a is formed.
도 5는 에칭에 의한 화학적 방식에 의해 각 시트를 제조하는 모습을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a state of manufacturing each sheet by a chemical method by etching.
도 5에 도시된 바와 같이, 에칭에 의해 시트의 투과홀을 형성하는 과정은, 기판(200)상에 마스크 패턴(210)을 형성하는 단계(S1), 기판(200) 상에 애칭보호막(220)을 형성하는 단계(S2), 마스크 패턴(210)을 제외하고 에칭보호막(220) 이외의 부분을 에칭하여 투과홀(11a)을 형성하는 단계(S3)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the process of forming the through hole of the sheet by etching may include forming a mask pattern 210 on the substrate 200 (S1) and a nickname protective layer 220 on the substrate 200. ) (S2) and the step (S3) to form a transmission hole (11a) by etching a portion other than the etching protection film 220, except for the mask pattern (210).
상기 기판(200)은 엑스선의 흡수성이 뛰어난 납(Pb)을 사용함이 바람직하다. 에칭으로는 습식 또는 건식에칭이 이용될 수 있다. 습식에칭의 경우에는 과산화수소화 초산과 같은 종류의 에칭용액을 이용하여 에칭을 수행하며, 건식에칭의 경우에는 알아이비 장비를 이용하여 건식에칭을 하게 된다.The substrate 200 preferably uses lead (Pb) having excellent absorption of X-rays. Wet may be wet or dry etching. In the case of wet etching, etching is performed using the same type of etching solution as hydrogen peroxide acetic acid, and in the case of dry etching, dry etching is performed by using an Alby equipment.
한편, 본 발명 엑스레이 그리드의 시트(11)를 형성하게 되는 기판(200)의 두께는 시트(11)가 복수개가 적층되는 것을 고려하여 0.2~0.6mm로 형성하는 것이 바람직하다. 만일, 0.6mm를 초과하게 되면 투과홀을 형성하는 과정에서 투과홀의 내경이 상부에서 하부로 가면서 확장될 우려가 있으며, 0.2mm 미만일 경우에는 시트(11)의 강도가 약하게 되는 문제점이 있다.On the other hand, the thickness of the substrate 200 to form the sheet 11 of the X-ray grid of the present invention is preferably formed in 0.2 ~ 0.6mm in consideration of the plurality of sheets 11 are stacked. If the thickness exceeds 0.6mm, the inner diameter of the transmission hole may expand from the top to the bottom in the process of forming the transmission hole. If the diameter is less than 0.2mm, the strength of the sheet 11 may be weak.
도 6은 금형에 의한 몰딩 방식에 의해 각 시트를 제조하는 모습을 나타낸 도면이다.6 is a view illustrating a state in which each sheet is manufactured by a molding method using a mold.
도 6에 도시된 바와 같이 금형(300)은 하부금형(310)과 상부금형(320)으로 구성된다. 하부금형(310)의 상면에는 몰딩액을 주입하여 시트(11)를 형성하기 위한 몰딩액 삽입홈(311)이 형성되고, 몰딩액 삽입홈(311)의 바닥면에는 시트(11)의 투과홀을 형성하기 위한 다수의 돌기(312)가 일정간격으로 돌출 형성된다.As shown in FIG. 6, the mold 300 includes a lower mold 310 and an upper mold 320. A molding liquid insertion groove 311 is formed in the upper surface of the lower mold 310 to form the sheet 11 by injecting the molding liquid, and a through hole of the sheet 11 is formed in the bottom surface of the molding liquid insertion groove 311. A plurality of protrusions 312 for forming the protrusion is formed at a predetermined interval.
상기 상부금형(320)의 중심부에는 하부금형(310)의 몰딩액 삽입홈(311)으로 몰딩액을 주입하기 위한 몰딩액 주입홀(321)이 형성된다.A molding liquid injection hole 321 for injecting the molding liquid into the molding liquid insertion groove 311 of the lower mold 310 is formed at the center of the upper mold 320.
상기 하부금형(310)의 상면중 몰딩액 삽입홈(311)의 바깥쪽에는 대각선 방향에 두 개의 위치결정돌기(313)가 돌출 형성되며, 상부금형(320)에는 하부금형(310)의 위치결정돌기(313)가 삽입되는 돌기 삽입홀(322)이 대각선 방향에 형성된다.Two positioning protrusions 313 protrude from the upper side of the upper surface of the lower mold 310 in a diagonal direction, and a lower mold 310 is positioned on the upper mold 320. The protrusion insertion hole 322 into which the protrusion 313 is inserted is formed in a diagonal direction.
상기와 같은 구성을 갖는 금형에 따르면, 하부금형(310)과 상부금형(320)을 서로 맞댄 상태에서 상부금형(320)의 몰딩액 주입홀(321)을 통해 몰딩액을 주입하면 몰딩액이 하부금형(310)의 몰딩액 삽입홈(311)에 삽입됨으로써, 시트(11)가 완성된다.According to the mold having the above configuration, when the molding liquid is injected through the molding liquid injection hole 321 of the upper mold 320 in a state where the lower mold 310 and the upper mold 320 face each other, the molding liquid is lowered. The sheet 11 is completed by being inserted into the molding liquid insertion groove 311 of the mold 310.
한편, 시트(11)를 형성하기 위한 몰딩액은 납(Pb)과 주석(Sn)을 포함한다. 이때, 납(Pb)의 함량은 전체 성분대비 85중량% 이상이 바람직하다. 납의 함량이 85중량% 미만일 경우에는 산란되는 엑스선의 흡수력이 떨어지게 된다.On the other hand, the molding liquid for forming the sheet 11 contains lead (Pb) and tin (Sn). At this time, the content of lead (Pb) is preferably at least 85% by weight relative to the total components. If the content of lead is less than 85% by weight, the absorption of scattered X-rays is reduced.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 변경할 수 있다.As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiments, but the present invention is not limited to the specific embodiments, and those skilled in the art may change the scope within the scope of the claims. .