WO2015016470A1 - 방사선 영상 촬영용 두부 고정장치 및 이를 갖는 엑스선 촬영시스템 - Google Patents

방사선 영상 촬영용 두부 고정장치 및 이를 갖는 엑스선 촬영시스템 Download PDF

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WO2015016470A1
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WO
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head
support
backrest
fixing device
image
Prior art date
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PCT/KR2014/004456
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Inventor
김성훈
안효원
최용석
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경희대학교 산학협력단
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Publication date
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    • A61B90/10—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis
    • A61B90/14—Fixators for body parts, e.g. skull clamps; Constructional details of fixators, e.g. pins
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
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    • A61B6/04—Positioning of patients; Tiltable beds or the like
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    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/51—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for dentistry

Definitions

  • the present invention relates to a head aligning device, ie, a head fixing device, which maintains the head in a photographing position during radiographic imaging. More particularly, the present invention relates to radiation for acquiring radiographic images of the head and / or neck.
  • the present invention relates to a head fixation device having a structure that can align the position of a head and maintain a stable position, and not to deform facial soft tissue when performing imaging, and an X-ray imaging system having the same.
  • Imaging technology using radiation in particular X-ray (hereinafter, referred to as X-ray) is one of the important technologies used to obtain an image of the inside of the human body in the medical field today, and imaging using the X-ray
  • the device is an X-ray imaging device.
  • Conventional X-ray imaging apparatus using the above-described X-rays a part or the whole of the human body, such as to photograph the internal structure of the human body, for example, the state of internal organs and bones, to photograph the structure of the teeth, or to take images of the skull In order to shoot the picture has been applied in the form of various devices.
  • the above-described conventional X-ray imaging apparatus includes an X-ray generator that generates X-rays and irradiates the subject, and X-rays that detect X-rays projected on the subject located on the ray path after being irradiated by the X-ray generator. And an image output unit for outputting an image of a subject according to the signal detected by the X-ray detector.
  • the X-ray generator and the X-ray detector are disposed at positions spaced apart from each other by a predetermined distance, the X-ray generator is configured to generate the X-rays are configured to include an X-ray light source.
  • Conventional X-ray imaging apparatus such as dental CT (Dental Computer Tomography) is to take an image of the teeth and / or the image of the skull X-ray image (radiation images for dental procedures such as orthodontics or jaw correction)
  • An example of such an X-ray image is disclosed in FIGS. 1A and 1B of Korean Patent Publication No. 10-0904187.
  • the skin tissue (soft tissue) of the face is relatively softer than the bone tissue (hard tissue), and the contour of the skin surface is formed on the outside of the hard tissue.
  • the X-ray imaging apparatus is used not only in the dental field, but also in various industrial fields, including cosmetic departments such as the plastic surgery field. In particular, in the dental field or the plastic surgery field, not only the X-ray image described above but also the external appearance of the subject You need an image (a face image).
  • the facial appearance image is matched with the X-ray image of the head and is used as diagnostic data for orthodontics or plastic surgery, and at the same time, it is used for establishing a procedure plan suitable for a subject and for simulation for virtual plastic surgery or virtual surgery.
  • Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2012-0096238 shows a matching image of a skull image (radiation image) and a facial appearance image (face image), and a facial that can accurately and perform superposition of the facial appearance image and skull image.
  • a method of providing a corrected image and a system thereof are disclosed.
  • the X-ray imaging apparatus used to acquire the above-described skull image, when the subject is sitting in the lower jaw in the jaw rest and holding the posture while the radiograph is in progress, the radiation is emitted to obtain an X-ray image of the skull.
  • the facial appearance image may be acquired by an apparatus for acquiring a facial appearance image, for example, an exterior image acquisition device such as a 3D scanner (face scanner), and the subject may be placed at a location where the exterior image acquisition device is installed.
  • the image acquisition device acquires a facial image of the subject while maintaining a posture stopped at a predetermined photographing position after moving.
  • the image acquisition apparatus may acquire the facial appearance while the examinee is positioned at the radiographic position of the X-ray imaging apparatus before or after the skull image is acquired by the X-ray imaging apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of an image processing system of an X-ray imaging apparatus having a three-dimensional scanner, wherein the image processing system includes the above-described X-ray imager and the face three-dimensional scanner (hereinafter, referred to as a 'facial scanner').
  • An image obtainer an image processing module for acquiring the X-ray image and facial appearance image, a storage module for storing the image, a display module and a control module for outputting the X-ray image and facial appearance image on a screen, etc. It may be configured to include.
  • the subject can acquire the X-ray image and the facial appearance image in the same posture without the posture change or the seat shift while the subject rests the lower jaw on the chin rest.
  • the facial appearance image is not troublesome to the subject in the process of obtaining the image.
  • the two images when super-imposition of the facial appearance image corresponding to the part on the photographed X-ray image, the two images must be accurately matched to increase the accuracy as a diagnostic data.
  • the device can acquire the X-ray image and facial appearance image in the same posture without changing posture or shifting position, so that the accuracy of matching the facial appearance image and the X-ray image can be increased, and the image and / or facial appearance for matching Minimize the correction of the image.
  • the conventional image processing system described above has the disadvantage that the following problems occur in acquiring X-ray images and facial appearance images and matching them.
  • the radiation information acquired based on the degree of radiation attenuation on the face that is, the CBCT image information, the face tone and the spatial position information of the face Requires surface imaging.
  • the face image (face image) of the face is required to provide more accurate diagnostic information by matching with the CBCT image (head radiographic image), the above two images are obtained with a time difference, so when shooting the two images
  • Setting the position and posture of the head to be the same as possible is important for providing more accurate diagnostic information, and may also be important for establishing a procedure plan suitable for the subject and for simulating plastic surgery or correction.
  • panoramic radiographic examination and cone beam computed tomography require a long exposure time of 15 to 30 seconds, and the movement of the head generated during panoramic radiographic imaging and CBCT imaging. Is a factor that increases the amount of radiation exposed to the patient by creating noise and artifacts in the final result, which reduces the diagnostic value or allows rephotography. Ensuring the stability of the position and posture of the head so that the movement of the head does not occur during time, ie, radiographic imaging, is an important factor in determining the success of the imaging.
  • a patient with a disability who is difficult to fix the position of the head of the dental patient for example, a patient who needs to take a radiographic image depending on a body assistive device such as a wheelchair, is difficult to maintain an upright posture during radiographic imaging. Due to the difficulty in radiography, high probability of error during radiographic examination, and the acquisition of images with low diagnostic value, there are measures to support stable radiography for patients who are difficult to position and maintain during radiography. need.
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems, it is possible to effectively secure the stability and stability of the position of the head during radiographic imaging, to minimize the possibility of error during radiographic imaging and obtain a high diagnostic value image
  • the purpose is to provide a head fixation device and an X-ray imaging system having the same.
  • the present invention can improve the structure of supporting the rear portion of the head instead of the jaw for X-ray imaging and facial image acquisition to solve the facial soft tissue pressing phenomenon, it is possible to increase the matching accuracy of the X-ray image and facial appearance image of the subject
  • the present invention also provides a head fixation device, that is, a head alignment device and an X-ray imaging system having the same, in which an operation of correcting an X-ray image and a facial appearance image may be minimized or omitted.
  • the present invention is applied to an X-ray imaging system having an X-ray generator and an X-ray detector for capturing the head image so that the head of the subject remains aligned with the photographing position.
  • an X-ray imaging system having an X-ray generator and an X-ray detector for capturing the head image so that the head of the subject remains aligned with the photographing position.
  • the head fixing device supports the head and temporal part of the subject to align the subject's head with the photographing position and maintain the position.
  • the head fixation device may be configured to block the head from moving backwards and to move from side to side, and further to block forward movement.
  • the head fixing device includes a posterior head support (a laryngeal support) for supporting the back of the head so that the movement of the head to the rear is blocked, and a head support (temporal support) for blocking the left and right movement of the head. ),
  • the temporal support may be provided in the laryngeal support or may be separated from the laryngeal support.
  • the back head support may be a pillow type having a predetermined curvature in close contact with the back head and supporting the back of the head.
  • the present invention provides a radiographic head fixation device for fixing the head during radiographic imaging: a posterior head support supporting the back of the head; And a head fixation device of the image acquisition device having a head fixation device, ie, a head fixation device configured to include a head restraint for clamping the head to prevent movement of the head from side to side. to provide.
  • the present invention provides: a backrest; A posterior head support connected to the backrest; A head holder provided to be movable on the laryngeal support so as to be in close contact with the head of the subject and preventing left and right movement of the head; And it provides a head fixing device for radiographic imaging and X-ray imaging system having the same; a driving unit for moving the head holder.
  • Head fixing device for radiographic imaging that is, head fixing device for fixing the head to the radiographic position during radiographic imaging according to the present invention has the following effects.
  • the present invention it is possible to effectively secure the position of the head and secure the position of stability in the general radiographic and dental radiographic examination of the head and neck, thereby minimizing the possibility of errors during radiographic imaging and diagnostic value It is possible to obtain a high image.
  • X-ray image and facial appearance image can be accurately matched, and diagnostic value High image data can be obtained.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of an X-ray imaging system having a face scanner.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the head fixing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a state in which a head of a subject is supported by the head fixing apparatus of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a rear view of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a plan view of FIG. 2.
  • Figure 6a is a view showing an embodiment of the operation structure of the head fixing device according to the present invention.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view along the line II of FIG. 6A.
  • Figure 7a is a view showing another embodiment of the operation structure of the head fixing device according to the present invention.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view along the line II-II of FIG. 7A.
  • FIG. 8 is a view showing another embodiment of the operation structure of the head fixing device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view showing the operation of the head fixing device of FIG.
  • FIG. 10 is a view showing another embodiment of the operation structure of the head fixing device according to the present invention.
  • FIG. 11 is a structural diagram schematically showing another embodiment of the head fixing device according to the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing the head fixing device shown in FIG.
  • FIG. 13 is a side view of the head fixing device shown in FIG.
  • FIG. 14 is a perspective view of the head fixing device shown in FIG.
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating an example of an X-ray imaging system as an example of an image acquisition device having a head fixation apparatus according to the present invention.
  • FIG. 16 is a front view illustrating a state where a subject is positioned in the head fixing device of FIG. 11.
  • FIG. 17 is a front view schematically showing another embodiment of the head fixing device according to the present invention.
  • FIG. 18 is a view showing another embodiment of the head fixing device according to the present invention.
  • the embodiments of the present invention can be used not only for dental use, but also in medical fields such as plastic surgery.
  • the X-ray imaging system using the head fixing apparatus according to the present invention may further include a face image acquirer for acquiring a face image, particularly a three-dimensional image.
  • the head fixing device 100 that is, the head aligning device according to an embodiment of the present invention, is an X-ray imaging apparatus having an X-ray generator and an X-ray detector for capturing the head image. Applied to the head image acquisition system, the head of the subject is kept in alignment with the photographing position.
  • the head aligning device 100 may be configured to support the head and temporal part to prevent the subject's head from moving back and left and right, and further, to prevent the subject's head from moving forward.
  • the present embodiment discloses a head fixation device 100 which supports the head and the temporal part to maintain the photographing position so that the photographing can be made without changing the facial soft tissue (face skin, facial skin) during X-ray imaging and facial scanning.
  • the head fixing device may be configured not to cover the front of the subject.
  • the head fixing device 100 of the present embodiment supports the back of the head so that the movement of the head to the rear is blocked, while the head head supports both sides of the head, particularly the upper part of the ear so that the left and right movement of the head is blocked.
  • the head fixation device 100 is preferably configured to support the scalp area (hairy part) to prevent the softening of the facial soft tissue (face scalp).
  • the head support 11 is installed on both left and right sides of the rear of the head, has a symmetrical structure, includes a head support for supporting the back of the head (back of the head) and a temporal support for supporting the temporal head, and the temporal support is the back of the head.
  • the temporal support and the back support are integrated as one body.
  • the horizontal support portion 11a and the vertical support portion 11b are integral, and the head support functions as a posterior head support and a head support.
  • the horizontal support portion 11a is formed to extend to the temporal head position so as to support both sides of the head, so that the head support 11 serves as both a posterior head support function and a temporal head support function.
  • the transverse support 11a may support only the rear portion of the head and may be separately provided with a temporal support for preventing left and right movement of the head.
  • the structure in which the temporal head support and the back head support are separated is described in another embodiment to be described later.
  • the head aligning device that is, the head fixing device 100 is capable of adjusting the left and right width, and further may be lifted.
  • Head fixing device 100 is provided with a drive unit for adjusting the left and right width and / or lifting, the drive unit is a portion for supporting the left and right width of the head support 11 in particular the temporal portion (temporal support)
  • Width adjustment unit for adjusting the width of the head support 11 is configured to include a lifting unit for adjusting the height of the lifting portion of the head support (particular laryngeal support) in particular.
  • the width of the temporal support is adjusted by adjustment, and the height of the laryngeal support and the temporal support is adjusted by the elevation of the head support 11.
  • the width adjusting unit includes the left and right linear driving blocks 21a and 21b to which the left and right rear head support 11 is fixed, and the linear movement of the left and right linear driving blocks 21a and 21b, respectively.
  • Rotation force is applied to the first guide rail 22 for guiding the first guide screw, the first lead screw 23 rotatably installed through the left and right linear driving blocks 21a and 21b, and the first lead screw 23.
  • It includes a drive motor 20 for transmitting. As the first lead screw 23 rotates, the width between the pair of head supports 11 is narrowed or widened by the first lead screw 23.
  • the first lead screw 23 is formed in a direction opposite to each other on the basis of the center in the axial direction, so that when the first lead screw rotates in any one direction the left and right linear drive block (21a, 21b) Move in opposite directions.
  • the first lead screw 23 may be manually rotated instead of the automatic rotation by the drive motor 20.
  • a handle for turning the first lead screw 23 may be provided in the width adjusting unit. .
  • the elevating unit may include a mount plate 24 on which components of the width adjusting unit, in particular, left and right linear driving blocks 21a and 21b, a first guide rail 22, and a first lead screw 23 are installed, And a second lead screw 26 rotatably installed to penetrate the mount plate 24 in a longitudinal direction, and a second guide rail 27 for guiding linear movement of the mount plate 24. .
  • the mount plate 24 is raised or lowered by the rotation of the second lead screw 26.
  • the second lead screw 26 may also be manually operated instead of the driving motor 25, and a rotation knob (not shown) may be connected to the lifting unit for this purpose.
  • the horizontal support (11a) or the vertical support (11b) may be provided with an ear road (not shown) to help the alignment of the head is located at the end of the ear (that is, the outer ear). . Since the ear rod itself is a known technique, further description is omitted.
  • a pair of head support 11 is provided on the support arm 13 and supported by the support arm 13, and the left and right linear driving blocks 21a are supported by the support arm 13. , 21b) indirectly.
  • the vertical support (11b) may be directly connected to the left and right linear drive blocks (21a, 21b), in this case has a shape and structure that does not interfere with the neck or back.
  • the head support 11 and the support arm 13 may have an elastic material. More specifically, the head support 11 and the support arm 13 may be made of a material having high elasticity and rigidity with high X-ray transmittance such as acrylic resin, fiber reinforced plastic or polycarbonate using carbon fiber.
  • the X-ray image and the facial appearance image may be obtained without changing the posture in a state where the back and temporal portions of the subject are supported instead of the jaw during X-ray imaging and / or facial scanning, and the head fixing apparatus 11 ) Is a structure that does not block the front of the face.
  • the height or width of the head support 11 can be adjusted according to the physical condition of the subject, for example, the height or the sitting height or the size (length or width) of the head.
  • the mount plate 24 is raised or lowered, and thus, the head support 11 depends on the rotation direction of the drive motor 25. ) rises or falls.
  • the left and right linear driving blocks 21a and 21b are close to or far from each other, so that the width adjustment between the head support 11 is made. Can be.
  • the crushing of the facial soft tissue can be prevented, and the X-ray image and the facial appearance image can be easily matched to the operator and the patient. It is very effective for virtual surgery simulation because it can provide more accurate diagnostic data.
  • the head fixing device 100 includes a head support 11, a width adjusting unit and a lifting unit, except that the width adjusting unit and the lifting unit are described above. Functions are the same, but there is a difference in structure and manner of operation, and the contents described in the above embodiments may be equally applied to the head support.
  • the pair of head support 11 has a structure in which the upper end portion is widened or narrowed by rotation. More specifically, in the present embodiment, the width adjusting unit includes a drive motor 35 for rotating the head support 11 clockwise or counterclockwise, and a mount plate on which the drive motor 35 is mounted. 31). At this time, the driving motor 35 is installed on both left and right sides of the mounting plate.
  • the head support 11 is shown indirectly coupled to the drive motor 35 via the support arm 13, but without the support arm 13 directly to the lower end of the vertical support (11b) drive motor ( Of course, 35) may also be combined directly.
  • the elevating unit guides linear movement of the lead screw 26 and the mount plate 31 rotatably installed to penetrate the mount plate 31 constituting the left and right width adjusting units in a vertical direction. It is configured to include a guide rail 27, the mount plate 31 is raised or lowered in accordance with the rotation direction of the lead screw 26.
  • the lead screw 26 may be operated by the drive motor 25 or manually operated as described in the above-described embodiment.
  • the head support 11 when the lead screw 26 is rotated by the manual or drive motor 25 for the head image capturing, the head support 11 is moved in conjunction with the lead screw 26 (mount plate) Go up and down with 31).
  • the width between the vertical support parts 11b is adjusted according to the head size (width) of the subject by the width adjusting unit.
  • the head support 11 when driving the drive motor 35 for width adjustment, as shown by the arrow in Figure 8a, the head support 11 is also rotated in accordance with the rotational direction of the width adjustment drive motor 35, Accordingly, between the upper ends of the head support (11) is pinched or spread apart.
  • another embodiment of the head fixation device according to the present invention includes a laryngeal support 41 (a laryngeal support) and a temporal support 42 (a temporal support).
  • 41 has a pillow shape.
  • the temporal support is provided in the laryngeal support, but in this embodiment, the laryngeal support 41 and the temporal support 42 are separated.
  • the head fixation device is installed separately from the rear head support 41 supporting the rear part of the head and the rear head support 41 so that the movement of the back of the head is blocked, and the left and right movement of the head is blocked.
  • a temporal support 42 which supports the temporal part, more specifically both sides above the ear (scalp region).
  • the posterior head support 41 of this embodiment is in the form of a pillow having a predetermined curvature in close contact with the back of the head and capable of supporting the back of the head.
  • the head fixing device further includes a lifting unit for lifting the rear head support 41, the lifting unit is a component for raising and lowering the back head support 41, which are described in the above embodiments.
  • Various techniques such as lead screw, solenoid, pneumatic or hydraulic may be applied.
  • the temporal support 42 is provided on the mount plate 43, and is mounted on the mount plate 43 so as to be movable from side to side.
  • a lower end of the temporal support 42 is provided with a fixing member 44a for fixing the position of the temporal support 42.
  • the fixing member 44a is a screw type. When the fixing member 44a is released, the fixing of the temporal head support 42 is released, so that the left and right movement of the temporal head support is possible, and when the fixing member 44a is tightened, The position of the temporal support 42 is fixed, but the fixing method of the temporal support 42 is not limited thereto.
  • the temporal support 42 may be provided with an ear rod to help align the head.
  • the materials described in the above embodiments may be equally applied to the laryngeal support 41 and the temporal support 42.
  • the temporal support 42 may be retracted or opened by rotation to adjust its width.
  • Figure 10 shows a further embodiment of the head fixing device according to the invention, the head support 42 is a lever (Lever) type to rotate relative to the lower end.
  • the temporal support 42 is provided in the mount plate 43, and the temporal support 42 is based on the motor shaft 45b by the driving motor 45 for width adjustment. It is installed to be rotatable, and thus the upper end of the temporal support 42 is opened or retracted to adjust the width.
  • a head image that is, an X-ray image and / or a face (face) image may be photographed without covering the front of the face of the subject, and the head fixing device may prevent pressing or deformation of the scalp (facial soft tissue).
  • the head fixing device described in the present invention is not limited to being applied to an X-ray apparatus (radiation imaging system) for providing a radiographic image, and has a function of photographing a radiographic image, for example, the X-ray apparatus and the face.
  • a face image acquirer for acquiring an image may be applied to a device that is implemented as a system, that is, a composite device. In this case, a face image of a subject and a radiographic image of a head may be obtained at the same posture and location.
  • the present invention can be applied to a radiographic imaging apparatus for various uses, such as not only for dental use but also for plastic surgery.
  • the head fixing device may be provided in a frame of an upper structure, for example, an imaging apparatus supporting an X-ray generator and an X-ray detector, or may be provided in a back structure or a bed of a lower structure, such as a chair.
  • Head fixing device (hereinafter referred to as 'head fixing device') according to the embodiment described below is a device for fixing the head during radiographic imaging, the head is provided in the back head support and the back head support supporting the back of the head And a head restraint for preventing left and right movement, the head restraint having a function of temporal support.
  • the head fixture is provided to be movable on the laryngeal support, and the head is removed to prevent the head from moving left and right. Therefore, the present invention can be applied to radiographic imaging in which a head image is required, and can also be applied to image capturing for acquiring a face image.
  • the head support includes a structure including a left support movably provided in the rear head support to press the left side of the head, and a right support provided movably in the back head support to press the right side of the head. Fixture may be divided into left and right structure based on the back of the head support.
  • the head restraint may include a head restraint band surrounding the head and both heads of the head to tighten the head, and closely attaching the rear part of the head to the back head support.
  • the back head support may be configured to be elevated for height adjustment.
  • the head restraint may be moved automatically to clamp the head or manually.
  • the head fixing device according to the present invention may further include a driving unit for moving the head holder so that the head holder clamps the head.
  • the drive unit may include a traction member for pulling the head holder so that the head holder clamps the head, and an actuator for applying traction to the head holder through the traction member.
  • the laryngeal support is supported by a backrest, and the traction member is housed in a traction passage formed in the laryngeal support and the backrest.
  • the back head support and the backrest may be connected by a neck support that supports the back of the neck.
  • the cervical support has a forward convex shape to form a curve of the "C" shape where the cervical spine is convex forward.
  • the neck support includes a support frame forming a skeleton and a cushion provided on the support frame, the cushion supporting the back portion of the neck so that the cervical spine is expanded in accordance with the filling amount of the fluid supplied therein so as to form a curved curve of the cervical spine forward. It may be configured to include.
  • the backrest may be installed on a backrest support (backrest holder) for supporting the backrest, and the backrest may be provided with a backrest fixing belt in the form of a band for fixing the backrest to the backrest support. And the backrest may be provided with a subject fixing belt for fixing the body of the subject to the backrest.
  • a backrest support backrest holder
  • the backrest may be provided with a subject fixing belt for fixing the body of the subject to the backrest.
  • the head fixing device according to the present invention may further comprise a chair supporting the hips so that the subject can sit.
  • the head holder may be composed of a bar (Bar) of a material having elasticity or a band having a flexible material
  • the rear head support has an acrylic resin material, but is not limited thereto.
  • the head fixing device includes a back head support 2 and a head holder 3.
  • the back head support 2 is a configuration (head rest) that supports the back of the head (Head, head), that is, the back head.
  • the head holder (3) is in close contact with the head to secure the head on the back head support (2), more specifically, as a configuration to tighten the head to fix the head to the head head support (2), Prevent the head from moving left and right.
  • the back head support 2 may be configured to be suspended by the body 10 supporting the upper structure, for example, the X-ray generator and the X-ray detector, or may be configured to be supported by the lower structure, for example, the backrest described below.
  • the head support (3) is provided to be movable on the laryngeal support (2), but is not limited thereto.
  • the head holder 3 may be opened or contracted manually, but in the present embodiment, the head restraint 3 is moved by the power (driving force) of the driving unit to be in close contact with the head, thereby restraining the movement of the head and performing radiographic imaging. Maintain the head position and posture of the subject.
  • the head fixing device is movable to the backrest 1 supporting the back, the back head support 2 connected to the backrest 1, and the back head support 2. It is provided so that the head restraint (3) in close contact with the head of the subject, in particular the head and the right side of the head for fixing the head, and the head restraint (3) is moved to the head restraint (3) to be in close contact with the head It is configured to include a drive unit for giving.
  • the drive unit includes a traction member 5 for pulling the head holder 3 and an actuator for applying traction to the head holder 3 through the traction member 5, for example, a motor.
  • the driving unit disclosed in this embodiment is connected to a motor (not shown, actuator) for providing a driving force, a winding roll (4) rotated by the motor, and the head holder (3) and the winding roll (4) It is configured to include a pulling member (5) for pulling the head holder (3) while winding in the), when the pulling member (5) is pulled on the winding roll (4) and pulling the head holder (3), the head As the holder 3 is in close contact with the head, the head is tightened, whereby the head of the examinee is fixed to the front of the posterior head support 2.
  • the traction member 5 is installed in the vertical direction from the back head support (2) to the backrest (1), the drive unit is configured to support the traction member 5 to change the direction of the traction force, In other words, it may further include a guide roller 6 for converting the traction force in the vertical direction applied to the traction member 5 into the traction force in the left and right directions.
  • the traction member 5 is installed in the traction passage formed in the back head support 2 and the backrest 1 to transmit the driving force of the actuator, that is, the motor, to the head restraint 3.
  • the motor and the take-up roll 4 and the like are built in the backrest 1, but are not limited thereto and may be installed to be exposed to the outside of the backrest 1.
  • the head restraint (3) is elastic, and is installed in the guide hole 300 formed on the left and right of the rear head support (2), respectively, and the portion extending in front of the back head support (2) Divided.
  • the towing member 5 includes a left tow portion 5a connected to the left side of the head holder 3 and a right tow portion 5b connected to the right side of the head holder 3. It is configured to include.
  • the left side of the head restraint (3) is supported by being mounted on the left side (left guide hole) of the back head support (2), and the right side of the head restraint (3) is the right part of the back head support (2) ( Mounted in the right guide hole).
  • the rear ends of the left support 3L, the rear end and the right support 3R are movable in the axial direction (the longitudinal direction of the guide hole) in the guide holes 300 formed on the left and right sides of the rear head support 2, respectively. Is installed.
  • the portion extending forward from the rear end of the left support 3L and pressing the left side of the head and the portion extending forward from the rear end of the right support 3R and pressing the right side of the head are the left and right temporal portions.
  • the inner surfaces each have a concave curved shape so as to be in close contact with the surface.
  • the head holder 3 that is, the left support 3L and the right support 3R may be formed of a bar of elastic material.
  • a connector 7 is provided between the backrest 1 and the back head support 2 to connect the backrest 1 and the back head support 2 to support the back head support 2.
  • the connector 7 is a neck support which supports the back of the neck.
  • a passage of the towing member 5 may be formed in the connector, that is, the neck support 7.
  • the neck support 7 is hollow and has an internal space (hollow) of the neck support 7.
  • a part) forms a passage of the towing member 5.
  • the cervical support 7 preferably has a convex shape forward to form a curved curve of the cervical spine "C" forward.
  • the cervical support 7 is preferably formed such that the shape of the side facing the neck (neck) of the subject is curved so as to be in close contact with the cervical spine and further along the normal curve of the spine in the posture of the normal person.
  • the cervical support 7 may be configured to support not only the cervical spine but also at least a portion of the spine, for example the upper vertebrae.
  • the neck support 7 is preferably made of a material having elasticity.
  • the backrest 1 and the neck support 7 may be a configuration in which a cushion member such as a sponge or cotton or a fluid-filled cushion, which cushions and supports the support frame made of acrylic material forming a skeleton, is combined. It is not necessarily limited thereto.
  • the neck support 7 may include a support frame 7a constituting a skeleton and a cushion 7b provided on the support frame 7a and expanded by filling of the fluid.
  • the cushion 7b is configured to expand in accordance with the amount of the filled fluid when the fluid such as air is filled, and the cervical spine may have a volume suitable for the physical condition of the examinee so as to form a convex forward "C" curve. It expands from the volume of the dotted line to the volume of the solid line to support the back of the neck.
  • the cushion 7b is connected to a fluid supply pipe for filling the fluid, and the technology for filling air using a fluid supply pipe, for example, an air supply pipe, is variously known, and thus, further description thereof will be omitted. .
  • the head fixation apparatus of various embodiments described in the present disclosure may further include a chair supporting the hip so that the subject can sit (hip support C). That is, the head fixation device may fix the head of the subject while the subject is standing or lying down, but may fix the head of the subject while the subject is sitting, ie seated, and the head of the subject in the lying state of the subject. It can also be fixed.
  • the chair that is, the hips may be configured to be movable.
  • the chair may be configured to be capable of lifting up and down and / or moving left and right.
  • the chair has a structure capable of lifting up and down, the head height of the examinee may be adjusted according to the photographing position. Since the movement structure of the chair itself is variously known in various chairs, for example, a chair for a passenger car, a detailed description thereof will be omitted.
  • the backrest 1 may be detachably installed on the backrest support for supporting the backrest 1, for example, the backrest 1a of the existing backrest chair.
  • the backrest 1 is provided on the backrest.
  • a belt-type backrest fixing belt 8 for fixing the backrest support 1a to the backrest support 1a may be provided, and thus the backrest 1 can be detached and installed in the existing X-ray apparatus. It can be applied as is to the backrest chair.
  • the backrest 1 of the head restraint device may be fixed to the backrest 1a of the backrest chair (a chair having a backrest and a hip rest) by using the backrest fixing belt 8.
  • the belt 8 is provided with a pair of left and right, respectively, in the upper half and the lower half of the backrest 1, but is not limited thereto.
  • the backrest 1 may be provided with a subject fixing belt 9 for fixing the body of the subject to the backrest 1, in the present embodiment the subject fixing belt 9 is the chest and abdomen of the subject Two pairs are provided on the backrest 1 to be bound, but the present invention is not limited thereto.
  • the subject fixing belt (9) is moved forward to wrap around the subject's body, it is provided in a structure that can provide a tightening force so that the subject can be fixed tightly to the backrest (1).
  • a structure in which the Velcro (aka, squeegee tape) 800, 900 is employed in the belt It is a matter of course that a structure for providing a tightening force applied to a public seat belt or a seat belt of an airplane or a structure for providing a general belt tightening force may be taken.
  • the operation of the head fixing device according to the embodiment including the above-described configuration is as follows.
  • the imaging may be stably performed without changing the soft tissue near the facial soft tissues (face skin, facial skin), especially the face midline from the chin to the bilateral side during radiographic image acquisition.
  • the head and the head of the subject are supported so as to stably position and maintain the head of the subject at the photographing position.
  • the head restraint (3) is preferably configured to support the scalp region (flame-retardant tissue portion), that is, is configured so as not to press the scalp region (face soft tissue region), in the present embodiment as described above It is installed on both left and right sides of the head together, and is installed to form a symmetrical structure.
  • the back of the head support (2) is in close contact with the back of the head to support the back of the head (back of the head), thereby preventing the head from flipping back.
  • the head holder 3 and the neck support 7 are preferably made of a material having elasticity so as to effectively support the corresponding body parts such as the head and cervical spine of the subject while performing a buffer function.
  • the head holder 3 and the neck support 7 are made of a material having high elasticity and rigidity with high X-ray transmittance such as acrylic resin, fiber reinforced plastic or polycarbonate using carbon fiber, and a certain level of firmness. It is preferable to obtain the ergonomics and the ergonomic compatibility, the traction member 5 may be made of a flexible band or wire form as a synthetic resin series (nylon, polyethylene, fluorocarbon, etc.).
  • the head fixation apparatus fixes the head so that the radiographic image can be obtained without changing the head position or posture while tightening the head of the subject and fixing the back head to the aforementioned posterior head support 2.
  • the winding roll 4 is rotated while the motor provided in the backrest 1 is driven, and thus the towing member 5 is wound around the winding roll 4 while the The head holder 3 connected to the towing member 5 is moved in a direction in which the head restraint 3 is in close contact with the left and right sides of the subject's head.
  • the head restraint (3) receives the traction force of the traction member (5) applied by the actuator to move from the solid line position to the dotted line position to the temporal part of the subject ie the left and right of the head Close contact.
  • the head holder 3 When the head holder 3 is in close contact with the left and right sides of the head, the head position is naturally fixed and the stability in radiographic imaging is secured.
  • the head fixing device of the present embodiment may be installed in the existing chair by the backrest fixing belt (8), the subject fixing belt (9) when the subject is difficult to maintain the body balance for a long time, such as the elderly or disabled patients ), The upper body of the subject can be fixed to the backrest 1 in close contact.
  • the head fixation device, the cervical support (7) for supporting the body parts from the back to the neck is in close contact with the curvature of the cervical spine, the material is elastic, such as ergonomically designed to have a high adhesion to the body and stable support It is possible.
  • the phenomena of the pressurized skin such as the jaw portion may be minimized or eliminated at the source, thereby providing accurate diagnosis data.
  • the head fixation device can be used to match the radiographic image and the facial image at the same position and posture, so that the two images can be matched to separate the radiographic image (X-ray image) and the facial image (facial appearance image).
  • Image correction can be minimized or eliminated, it is possible to establish a more suitable treatment plan for the subject, and molding or correction simulation close to the actual treatment result is possible.
  • the back head support 2 may be configured to be elevated for height adjustment.
  • the back head support 2 may be elevated together with the backrest 1, and the back support 1 may have a structure in which the back head support 2 is lifted in a fixed state.
  • the neck support 7 is divided into two parts so that the height of the back head support 2 can be adjusted according to the physical condition of the examinee. Can be configured.
  • the neck support may be configured in a stretchable type. More specifically, the neck support 7 includes a lower part 7c and a lower part installed in the backrest 1, and an upper part 7d, which is provided to be movable in the lower part 7c. Upper part) and a fixing part for fixing the upper part 7d to the lower part 7c.
  • the upper pit 7d is detachably provided at the lower pit 7c and is slidably installed in the vertical direction so as to be adjustable according to the height of the examinee.
  • the fixing part is fastened to a screw fastening hole of the lower part 7c through the guide hole 700 formed along the longitudinal direction in the upper part 7d and the guide hole 700, and the upper part 7d. It can be configured to include a fixing screw 702 to secure the to the lower part (7c).
  • the fixing portion is not limited to the above-described configuration.
  • the lower part may have a structure in which the upper part is inserted to be pulled out in multiple stages.
  • the fixing part when at least one pin insertion hole is formed in one of the lower part and the upper part, and the plurality of pin insertion holes are formed to be spaced apart in the vertical direction in the other, the pin insertion hole and the upper part of the lower part.
  • the height of the back head support 2 can be adjusted according to the relative position of the pin insertion hole of the part. That is, of course, the fixing part for height adjustment of the neck support divided into the upper part and the lower part can be configured in a variety of known forms.
  • the head holder 3 may be provided with an ear rod (not shown) extending from the head holder 3 and positioned at an end thereof in the ear (ie, the outer ear) to help align the head. .
  • the ear rod itself which assists the alignment of the head, is a known technical configuration known in the art, and in the present invention, it may be a branched structure, that is, a branching from the head holder 3.
  • the head fixing device may be configured to include a head strap 3a and a posterior head support 2 in the form of a band that binds the head. have.
  • the head restraint 3a is composed of a head restraint band which surrounds the head and front head of the head and tightens the head, and closely attaches the rear part of the head (back head) to the back head support.
  • one end of the head fixing band 3a is connected to the left traction part 5a of the traction member described in the above-described embodiment, and the other end of the head fixing band 3a is towing the right side of the traction member. It is connected to the portion (5b), the head fixing band (3a) is closed as the traction member (5) is wound on the take-up roll by the drive of the motor is in close contact with the frontal and temporal portion of the subject, thereby The head of the subject is fixed while the back of the subject is in close contact with the laryngeal support (2).
  • the head holder has a structure made of a flexible band, and the rest of the configuration except for this, that is, the back head support, the backrest, and the driving unit, can be applied in the same manner as described above. have.
  • the head fixing device has been described as being configured to be applicable to an existing backrest chair, but the head fixing device according to the present invention may be a structure in which the back head support is directly mounted on the backrest chair.
  • the present invention is applied to an image capturing apparatus including a radiographic apparatus, and is used in the field of medical imaging apparatus as a head fixing apparatus for fixing a head of a subject at a photographing position.
  • the present invention can minimize or prevent the squeezing of the facial skin (facial soft tissue) when a radiographic image of the head (head) is required, it is possible to provide accurate diagnostic data for a diagnosis or procedure requiring a correlation between soft tissue and hard tissue.
  • the registration of the facial image and the cranial radiographic image, which are matched with respect to the facial soft tissue, can be made accurately and simply.
  • more accurate shaping / correction simulation may be performed through registration of the facial image and the cranial radiographic image.

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Abstract

본 발명은, 피검자의 머리가 촬영위치에 정렬된 상태로 유지되도록 두부 영상 촬영을 위한 엑스선(X-ray) 발생기와 엑스선 검출기를 갖는 엑스선 촬영시스템에 적용되어서 피검자의 머리를 지지하는 두부 고정장치 및 이를 이용한 엑스선 촬영시스템을 개시한다. 여기서, 상기 두부 고정장치는 피검자의 후두부 및 측두부를 지지하여 상기 피검자의 머리를 상기 촬영위치에 정렬시키고 위치를 유지한다.상기 두부 고정장치는, 두부의 후방으로의 움직임이 차단되도록 머리의 뒷부분을 지지하는 후두부(後頭部) 지지대(후두 지지부)와, 두부의 좌우 움직임이 차단하는 측두부(側頭部) 지지대(측두 지지부)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 측두부 지지대는 후두부 지지대에 구비될 수도 있고 상기 후두부 지지대와 분리된 형태가 될 수도 있다. 본 발명에 따르면, 두경부에 대한 일반 방사선 영상 검사 및 치과방사선 영상검사에 있어서 두부 위치의 고정과 안정성 위치 확보가 효과적으로 이루어질 수 있도록 하여, 방사선 영상 촬영시 오류 발생 가능성이 최소화 또는 방지되고 진단학적 가치가 높은 영상이 획득될 수 있다.

Description

방사선 영상 촬영용 두부 고정장치 및 이를 갖는 엑스선 촬영시스템
본 발명은 방사선 영상 촬영시에 두부(머리)를 촬영 위치에 유지하는 두부(頭部) 정렬장치 즉 두부 고정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두부 및/또는 경부에 대한 방사선 영상 획득을 위해 방사선 영상 촬영을 수행할 때 두부의 위치를 정렬시키고 안정적으로 위치를 유지하며, 안면 연조직에 변형을 가하지 않을 수 있는 구조의 두부 고정장치 및 이를 갖는 엑스선 촬영시스템에 관한 것이다.
방사선, 특히 엑스선(X-ray)(이하, X선이라 약칭함)을 이용한 촬영기술은 오늘날 의료 분야에서 인체 내부의 영상을 획득하기 위해 이용되는 중요한 기술 중의 하나로서, 상기 X선을 이용한 영상촬영장치가 X선 촬영장치이다.
상술한 X선을 이용한 종래의 X선 촬영장치는, 인체의 내부 구조 예를 들면 내부 장기나 뼈의 상태를 촬영하거나, 치아의 구조를 촬영하거나, 두개골의 영상을 촬영하는 등 인체의 일부 또는 전체를 촬영하기 위하여 다양한 장치의 형태로 적용되고 있다.
상술한 종래의 X선 촬영장치는, X선을 발생시켜 이를 피사체에 조사하는 X선 발생기와, 상기 X선 발생기에서 조사된 후 광선 경로상에 위치된 상기 피사체에 투사된 X선을 검출하는 X선 검출기와, 상기 X선 검출기에서 검출된 신호에 따라 피사체의 영상을 출력하는 영상출력부를 포함하여 구성된다.
여기서 상기 X선 발생기와 상기 X선 검출기는 상호 일정 거리 이격된 위치에 배치되며, 상기 X선 발생기는 상기 X선을 발생시키는 구성으로서 X선 광원을 포함하여 구성된다.
종래의 X선 촬영장치, 예를 들면 덴탈 CT(Dental Computer Tomography)는 치아의 영상 및/또는 두개골의 영상을 촬영하여 치열의 교정이나 악골의 교정시술 등 치과적 시술을 위한 X선 이미지(방사선 영상)를 제공하며, 상기 X선 이미지의 예가 대한민국 특허공보 제10-0904187호의 도 1a와 도 1b에 개시되어 있다.
이러한 방사선 영상에서 X선의 흡수차에 의해 얼굴의 피부조직(연조직)은 뼈조직(경조직)에 비해 상대적으로 연하게 나타나고, 경조직의 외부에는 피부 표면의 형태에 따른 윤곽이 형성된다. 상기 X선 촬영장치는, 상술한 치과분야뿐만 아니라 성형외과 분야 등의 외료분와를 포함해서 다양한 산업 분야에 이용되고 있으며, 특히 치과분야나 성형외과 분야에서는 상술한 X선 이미지뿐만 아니라 피검자의 안면 외관 이미지(안면 영상)를 필요로 한다.
상술한 안면 외관 이미지는 두부의 X선 이미지와 정합되어서 치과교정이나 성형의 진단 데이터로 사용되는 동시에 피검자에게 적합한 시술계획의 수립 및 가상 성형이나 가상 교정을 위한 시뮬레이션에 사용되기도 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0096238호에는 두개골 이미지(방사선 영상)와 안면 외관 이미지(안면 영상)의 정합 이미지가 도시되어 있으며, 안면 외관 이미지와 두개골 이미지의 중첩을 정확하고 수행할 수 있는 안면 보정 이미지 제공방법 및 그 시스템이 개시되어 있다.
즉, 외과적 성형수술이나 치과교정 등과 같은 시술을 수행하기 전에 시술자가 계획하는 술법에 의한 안면 형태의 변화를 미리 보여주고, 보다 정확한 시술 계획을 수립하기 위한 안면보정 이미지 제공방법 및 그 시스템에 관한 기술이 특허문헌2에 개시되어 있다.
상술한 두개골 이미지를 획득하는데 사용되는 X선 촬영장치는, 피검자가 턱받침대에 아래턱을 괴고 앉아서 방사선 촬영이 진행되는 동안 멈춘 자세를 유지하면, 방사선을 출사해서 두개골에 대한 X선 이미지를 획득한다.
그리고, 상기 안면 외관 이미지는 안면 외관 이미지를 획득하는 장치, 예를 들면 3차원 스캐너(안면 스캐너) 등의 외관 영상 획득장치에 의해 획득될 수 있는데, 피검자가가 상기 외관 영상 획득장치가 설치된 장소로 이동한 후 소정의 촬영 위치에서 멈춘 자세를 유지하는 동안 상기 영상 획득장치가 상기 피검자의 안면 영상을 획득한다.
물론, 상기 X선 촬영장치에 의해 두개골 이미지를 획득하기 전 또는 후에 상기 X선 촬영장치의 방사선 촬영위치에 피검자가 위치해 있는 동안 상기 영상 획득장치가 상기 안면 외관을 획득할 수도 있다.
도 1은 3차원 스캐너를 갖는 X선 촬영장치의 영상 처리시스템의 일 예를 나타낸 블럭 구성도로서, 상기 영상 처리시스템은 상술한 X선 촬영기와 상기 안면 3차원 스캐너(이하, '안면 스캐너'라 한다)를 갖는 영상 획득기와, 상기 X선 이미지와 안면 외관 이미지를 획득하는 이미지 처리모듈과, 이를 저장하는 저장모듈과, 상기 X선 이미지와 안면 외관 이미지를 화면에 출력하는 디스플레이 모듈과 제어모듈 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 X선 촬영장치는 피검자가 턱 받침대(Chin Rest)에 아래턱을 괸 상태에서 자세 변경이나 자리 이동이 없는 상태로 동일 자세에서 X선 이미지와 안면 외관 이미지를 획득할 수 있으므로, X선 이미지 및 안면 외관 이미지 획득 과정에 있어서 피검자에게 번거로움을 주지 않게 된다.
또한, 촬영된 X선 이미지에 그 부분에 해당하는 안면 외관 이미지를 겹치기(Super-imposition)할 때, 두 영상이 정확하게 정합(整合) 되어야 진단 자료로서의 정확도가 높아지는데, 안면 스캐너를 갖는 X선 촬영장치는 자세 변경이나 자리 이동이 없는 상태로 동일 자세에서 X선 이미지와 안면 외관 이미지를 취득할 수 있으므로, 안면 외관 이미지와 X선 이미지의 정합 정확도를 높일 수 있고 정합을 위하여 영상 및/또는 안면 외관 이미지의 보정작업을 최소화할 수 있다.
그러나, 상술한 기존의 영상 처리 시스템은 X선 이미지와 안면 외관 이미지 획득 및 이들의 정합에 있어서 다음과 같은 문제점이 발생하는 단점이 있다.
두개골 또는 치아 및 턱뼈의 해부학적 구조에 대한 영상 획득을 위해 피검자가 상기 턱 받침대에 아래턱을 괸 상태에서 방사선 촬영이 수행되면, 상기 턱 받침대에 의해 턱의 연조직이 눌리면서 안면 연조직에 변화가 일어나게 되며, 이는 방사선 영상에서 안면 윤곽의 변형을 초래하므로, 경조직의 상태와 함께 안면 연조직의 윤곽이 중요한 경우에 정확한 영상 자료로 사용되기 어려운 문제점이 있다.
즉, 턱받침 대에 의해 턱이 눌리면서 안면 연조직에 변화가 일어남에 따라 안면 외관 이미지와 X선 이미지의 정합 정확도가 떨어지게 되어 정확한 진단 자료를 얻기가 어렵게 되고, 이에 따라 안면 외관 이미지와 X선 이미지의 정합 정확도를 높이는데 한계가 있다.
또한, X선 이미지와 안면 외관 이미지의 정합 정확도를 높이기 위하여 영상 및/또는 안면 외관 이미지의 보정작업이 수반되어야 하는 등의 추가적인 작업이 소요됨에 따라 시간과 인력이 불필요하게 투입되어야 하는 단점이 있다.
따라서, 안면부위의 표면영상정보(Surface Data), 즉 안면 외관 이미지과 CBCT(Cone Beam Computed Tomography: 이하, 'CBCT'라 한다) 영상 등의 방사선 영상을 얻고자 할 때, 안면 연조직의 변화(턱 받침대와 같은 구조물에 의한 하안면의 눌림과 변형, 중력 및 근육의 긴장도에 의한 피부 처짐 등의 변형)없이 자연스런 안모(顔貌-얼굴의 생김새) 상태의 영상이 취득되도록 두부(Head)를 안정적으로 고정하는 것은, 진단 및 치료의 최종적인 결과에 대한 정확한 정보를 제공하는데 있어 매우 중요하며, 정확한 영상 데이터는 환자와 시술자 간에 시술 정보를 교환하고 환자의 이해를 돕는데 중요하게 작용한다.
특히, 치과분야(교정, 구강외과, 보철)나 성형외과 분야에서는 안면에 대한 방사선의 감쇄정도를 기반으로 획득하는 방사선 정보, 즉 CBCT 영상 정보와 안면의 색조와 표면의 공간적 위치 정보를 취득하는 안면의 표면 영상을 필요로 한다.
이러한 안면의 표면 영상(안면 영상)은 CBCT 영상(두부 방사선 이미지)에 정합됨으로써 더욱 정확한 진단정보를 제공할 필요가 있는데, 상술한 두 가지 영상은 시간차를 두고 획득되므로, 두 가지 영상의 촬영시에 두부의 위치와 자세를 최대한 동일하게 설정하는 것은 보다 정확한 진단 정보의 제공을 위해 중요하며, 피검자에게 적합한 시술계획의 수립 및 성형이나 교정의 시뮬레이션을 위해서도 중요하게 작용할 수 있다.
그러나 상술한 바와 같이 턱부위의 피부 눌림 등에 의해 안면 연조직(면피)이 변형된 방사선 영상이 획득되면, 이러한 방사선 영상은 외관이 고려되어야 하는 시술에서 정확한 진단에 장애가 되는 문제가 있다.
또한, 방사선 영상에서 연조직의 윤곽은 방사선 영상과 안면 영상의 정합에서 정합 기준으로 작용하므로, 턱부위의 피부 눌림 등에 의한 연조직의 윤곽 변형은 두 가지 영상의 정합을 어렵게 하고 정확한 정합에 장애요소가 되며, 결과적으로 성형이나 교정의 시뮬레이션에 대한 정확도 및 실제시술의 성공률을 떨어뜨리는 등 다양한 문제를 낳게 된다.
또한, 치과방사선촬영 기법 중, 파노라마방사선 영상검사와 콘빔형전산화단층영상검사(CBCT)는 15~30초 간의 장시간의 방사선 노출시간을 요구하며, 파노라마방사선 영상검사와 CBCT 촬영 중에 발생된 두부의 움직임은 최종 결과물인 영상에 노이즈(noise) 및 인공음영(artifact)을 형성하여 진단학적 가치를 떨어뜨리거나 재촬영을 시행하도록 하여 환자에게 노출되는 방사선량을 증가시키는 요인으로 작용하므로, 방사선이 노출되는 시간 즉 방사선 촬영이 진행되는 동안 두부의 움직임이 발생하지 않도록 두부의 위치 및 자세의 안정성을 확보하는 것은 촬영의 성공을 결정짓는 중요한 요인이 된다.
한편, 치과 환자 중에 두부의 위치를 고정하기 힘든 장애환자, 예를 들면 휠체어 등의 신체 보조 장치에 의존하여 방사선 영상을 촬영해야 하는 환자의 경우, 방사서 촬영시에 직립자세의 유지가 어려우므로 안정적인 방사선 촬영이 어렵고, 방사선 검사시 오류 발생 가능성이 높으며, 진단학적 가치가 낮은 영상이 획득되는 등의 문제가 있으므로, 방사선 촬영시에 자세를 잡고 유지하기 어려운 환자에게 안정적인 방사선 촬영을 지원할 수 있는 대책이 필요하다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방사선 영상 촬영중에 두부 위치의 고정과 안정성 확보가 효과적으로 이루어질 수 있도록 하여, 방사선 영상 촬영시 오류 발생 가능성을 최소화하고 진단학적 가치가 높은 영상을 획득할 수 있도록 한 두부 고정장치와 이를 갖는 엑스선 촬영시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, X선 촬영 및 안면 영상 획득을 위해 턱 대신 두부의 후방부를 지지하는 구조로 개선하여 얼굴 연조직 눌림 현상을 해소할 수 있고, 피검자의 X선 이미지와 안면 외관 이미지의 정합 정확도를 높일 수 있으며, X선 이미지 및 안면 외관 이미지의 보정 작업이 최소화 또는 생략될 수 있는 두부 고정장치 즉 두부 정렬장치와 이를 갖는 엑스선 촬영시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 피검자의 머리가 촬영위치에 정렬된 상태로 유지되도록 두부 영상 촬영을 위한 엑스선(X-ray) 발생기와 엑스선 검출기를 갖는 엑스선 촬영시스템에 적용되어서 피검자의 머리를 지지하는 두부 정렬장치 즉 두부 고정장치 및 이를 이용한 엑스선 촬영시스템을 제공한다. 여기서, 상기 두부 고정장치는 피검자의 후두부 및 측두부를 지지하여 상기 피검자의 머리를 상기 촬영위치에 정렬시키고 위치를 유지한다.
상기 두부 고정장치는, 두부가 후방으로 움직이는 것과 좌우방향으로 움직이는 것을 차단하며, 더 나아가 전방으로 움직이는 것을 차단하도록 구성될 수도 있다.
이때, 두부 고정장치는, 두부의 후방으로의 움직임이 차단되도록 머리의 뒷부분을 지지하는 후두부(後頭部) 지지대(후두 지지부)와, 두부의 좌우 움직임이 차단하는 측두부(側頭部) 지지대(측두 지지부)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 측두부 지지대는 후두부 지지대에 구비될 수도 있고 상기 후두부 지지대와 분리된 형태가 될 수도 있다. 그리고 상기 후두부 지지대는, 후두부에 밀착되어 두부 후방을 지지할 수 있는 소정의 곡률을 갖는 베개 타입일 수도 있다.
본 발명은 방사선 영상 촬영시에 두부를 고정하는 방사선 촬영용 두부 고정장치로서: 머리의 뒷부분을 받치는 후두부 지지대; 그리고 상기 후두부 지지대에 이동 가능하게 구비되며, 상기 머리가 좌우로 움직이는 것을 방지하기 위하여 상기 머리를 죄는 헤드 고정대를 포함하여 구성되는 두부 고정장치, 즉 방사선 촬영장치를 갖는 영상 획득장치의 두부 고정장치를 제공한다.
보다 구체적인 일 형태로서, 본 발명은: 등받이와; 상기 등받이에 연결되는 후두부 지지대와; 피검자의 두부에 밀착되도록, 상기 후두부 지지대에 이동 가능하게 구비되어 상기 두부의 좌우 움직임을 방지하는 헤드 고정대; 그리고 상기 헤드 고정대를 움직이는 구동유닛;을 포함하여 구성되는 방사선 영상 촬영용 두부 고정장치 및 이를 갖는 엑스선 촬영시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 방사선 촬영용 두부 고정장치, 즉 방사선 촬영시 두부를 방사선 촬영위치에 고정하는 두부 고정장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 따르면, 두경부에 대한 일반 방사선 영상 검사 및 치과방사선 영상검사에 있어서 두부 위치의 고정과 안정성 위치 확보가 효과적으로 이루어질 수 있도록 하여, 방사선 영상 촬영시 오류가 발생할 가능성을 최소화하고 진단학적 가치가 높은 영상을 획득할 수 있게 된다.
둘째, 본 발명에 따르면 방사선 촬영에서 턱부위의 연조직의 눌림 현상에 의한 안면 윤곽 변형을 최소화하거나 원천적으로 해소할 수 있게 함으로써, X선 이미지와 안면 외관 이미지의 정합이 정확히 이루어질 수 있고, 진단학적 가치가 높은 영상 데이터가 획득될 수 있다.
셋째, 본 발명에 따르면, X선 이미지와 안면 외관 이미지의 정확이 보다 쉽고 정확하게 이루어지므로, 치과교정이나 성형에 있어서 정확한 진단 자료 및 시뮬레이션 데이터가 제공될 수 있고, 피검자에게 더욱 적합한 시술계획의 수립이 가능하며 성형이나 교정 시뮬레이션에서 이해가 쉽고 시각적 인식도가 우수한 영상이 구현될 수 있다.
도 1은 안면 스캐너를 갖는 X선 촬영시스템의 일 예를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 두부 고정장치를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 두부 고정장치에 피검자의 머리가 지지된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 배면도이다.
도 5는 도 2의 평면도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 두부 고정장치의 작동 구조에 대한 일 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 6b는 도 6a의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 횡단면도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 두부 고정장치의 작동 구조에 대한 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 7b는 도 7a의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 횡단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 두부 고정장치의 작동 구조에 대한 또 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 두부 고정장치의 작동을 보여주는 평면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 두부 고정장치의 작동 구조에 대한 또 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 두부 고정장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 12는 도 11에 도시된 두부 고정장치를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 11에 도시된 두부 고정장치의 측면도이다.
도 14는 도 11에 도시된 두부 고정장치의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 두부 고정장치를 갖는 영상 획득장치의 일 예로서, 엑스선 촬영시스템의 일 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 16은 도 11의 두부 고정장치에 피검자가 위치된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 두부 고정장치의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 18은 본 발명에 따른 두부 고정장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 첨부도면 도 2 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되어 질 수 있으며 이에 따른 부가적인 설명은 생략될 수 있음을 전제한다.
그리고, 본 발명의 실시 예들은 치과용으로뿐만 아니라 성형외과 등의 의료 분야에 사용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명에 따른 두부 고정장치를 이용한 엑스선 촬영시스템 즉 두부 영상 획득 시스템은 안면 영상, 특히 3차원 화상을 획득하는 안면 영상 획득기를 더 포함할 수도 있다.
먼저, 도 2 내지 도 5을 참조하여 본 발명의 일 실시 예가 설명된다.
도 2 내지 도 5을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 두부 고정장치(100) 즉 두부 정렬장치는, 두부 영상 촬영을 위한 엑스선(X-ray) 발생기와 엑스선 검출기를 갖는 엑스선 촬영장치 즉 두부 영상 획득 시스템에 적용되며, 피검자의 머리를 받쳐서 촬영위치에 정렬된 상태로 유지시킨다.
상기 두부 정렬장치(100)는, 후두부 및 측두부를 지지하여 상기 피검자의 머리가 후방 및 좌우로 움직이는 것을 방지하며, 더 나아가 피검자의 머리가 전방으로 움직이는 것을 방지하도록 구성될 수도 있다.
즉, 본 실시예는 X선 촬영 및 안면 스캔시 안면 연조직(면피, 얼굴 피부)의 변화없이 촬영이 이루어질 수 있도록 후두부 및 측두부를 지지하여 촬영위치에 유지하는 두부 고정장치(100)를 개시하며, 본 발명의 실시 예들에 따르면 두부 고정장치가 피검자의 전방을 가리지 않도록 구성될 수 있다.
본 실시예의 두부 고정장치(100)는, 두부의 후방으로의 움직임이 차단되도록 머리의 뒷면을 지지하는 동시에 두부의 좌우 움직임이 차단되도록 머리의 양 측면, 특히 귀 위쪽을 지지하는 측두부(側頭部) 지지하는 두부(後頭部) 지지대(11)을 가진다. 상기 두부 고정장치(100)는 가급적 두피 영역(머리카락이 난 부분)을 받치도록 구성되는 것이 안면 연조직(면피)의 눌림을 방지하는데 좋다.
본 실시 예에서 상기 두부 지지대(11)는 머리 후방의 좌우 양측에 분리 설치되며, 대칭 구조를 가지며, 머리 뒤(후두부)를 받치는 후두부 지지대와 측두부를 지지하는 측두부 지지대를 포함하며, 측두부 지지대가 후두부 지지대에 구비되는 구조로서, 보다 구체적으로는 측두부 지지대와 후두부 지지대가 일체형으로서 일체로 거동한다.
상기 두부 지지대(11)의 개별 세부 구성을 살펴보면, 머리의 뒷부분에 좌우 방향으로 밀착되어 머리의 뒷부분을 가로방향으로 지지하는 막대형의 가로지지부(11a)와, 상기 머리의 뒷부분에 상하 방향으로 밀착되어 머리의 뒷부분을 세로방향으로 지지하는 막대형의 세로지지부(11b)를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 가로지지부(11a)와 세로지지부(11b)는 일체형으로서 상기 두부 지지대는 후두부 지지대와 측두부 지지대의 기능을 수행한다. 다시 말해서, 본 실시 예에서는, 상기 가로지지부(11a)가 머리의 양 측면을 지지하도록 측두부 위치까지 연장 형성됨으로써, 두부 지지대(11)가 후두부 지지기능과 측두부 지지기능을 겸하는 구조이다.
하지만, 본 실시예에서와는 달리, 상기 가로지지부(11a)가 머리 뒷부분만을 지지하고 머리의 좌우 움직임을 방지하는 측두부 지지대가 별도로 구비될 수도 있음은 물론이다. 측두부 지지대와 후두부 지지대가 분리되어 있는 구조는 후술되는 다른 실시 예에서 설명된다.
한편, 상기 두부 정렬장치 즉 두부 고정장치(100)는 좌우 폭 조절이 가능하고 더 나아가 승강이 가능할 수도 있다. 본 실시 예에 따른 두부 고정장치(100)는 좌우 폭 조절 및/또는 승강을 위한 구동유닛을 구비하는데, 상기 구동유닛은 두부 지지대(11)의 좌우 폭 조절 특히 측두부를 지지하는 부분(측두 지지부)의 폭 조절을 위한 폭 조절유닛과, 상기 두부 지지대(11)의 승강 특히 후두부를 지지하는 부분(후두 지지부)의 높이 조절을 위한 승강 유닛을 포함하여 구성된다. 본 실시 예에서는 후두 지지부(후두부 지지대)에 측두 지지부(측두부 지지대)가 구비되는 구조, 특히 후두 지지부와 측두 지지부가 일체형인 구조로서 두부의 좌우측 후방에 위치하는 한 쌍의 두부 지지대(11)의 폭 조절에 의해 측두 지지부의 폭이 조절되고 상기 두부 지지대(11)의 승강에 의해 후두 지지부와 측두 지지부의 높이가 조절된다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 폭 조절유닛은, 좌우 양측 후두부 지지대(11)가 각각 고정되는 좌우 선형구동블록(21a, 21b)과, 상기 좌우 선형구동블록(21a, 21b)의 직선운동을 안내하는 제1가이드레일(22)과, 상기 좌우 선형구동블록(21a, 21b)을 관통하여 회전가능하게 설치되는 제1리드스크류(23)와, 상기 제1리드스크류(23)에 회전력을 전달하는 구동모터(20)를 포함한다. 상기 제1리드스크류(23)가 회전하면 제1리드스크류(23)에 의해 한 쌍의 두부 지지대(11) 사이의 폭이 좁아지거나 넓어진다.
이때, 상기 제1리드스크류(23)는 축 방향의 가운데를 기준으로 나사선이 서로 반대방향으로 형성되어 있어, 상기 제1리드스크류가 어느 한 방향으로 회전하면 상기 좌우 선형구동블록(21a, 21b)이 서로 반대방향으로 이동한다.
상기 제1리드스크류(23)는 구동모터(20)에 의한 자동 회전이 아닌 수동으로 회전될 수도 있으며, 이를 위하여 상기 제1리드스크류(23)를 돌리는 손잡이가 상기 폭 조절유닛에 구비될 수도 있다.
그리고 상기 승강 유닛은, 상기 폭 조절유닛의 구성요소들, 특히 좌우 선형구동블록(21a, 21b), 제1가이드레일(22), 제1리드스크류(23)가 설치되는 마운트플레이트(24), 상기 마운트플레이트(24)를 세로방향으로 관통하여 회전가능하게 설치되는 제2리드스크류(26)와, 상기 마운트플레이트(24)의 직선운동을 안내하는 제2가이드레일(27)을 포함하여 구성된다. 상기 제2리드스크류(26)의 회전에 의해 상기 마운트플레이트(24)가 상승 또는 하강하게 된다.
상기 제2리드스크류(26) 역시 구동모터(25) 대신 수동으로 작동될 수 있으며, 이를 위하여 상기 승강 유닛에 회전손잡이(미도시)가 연결될 수도 있다.
한편, 상기 가로 지지부(11a) 또는 세로지지부(11b)에는 귓속(즉, 외이공)에 그 끝 부분이 위치하여 두부의 정렬을 도와주는 이어로드(ear road)(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 이어로드 그 자체는 공지된 기술이므로 부가적인 설명은 생략된다.
그리고, 본 실시 예에서는 한 쌍의 두부 지지대(11)는 서포트암(13)에 구비되어서 상기 서포트암(13)에 의해 지지되며, 상기 서포트암(13)을 매개로 상기 좌우 선형구동블록(21a, 21b)에 간접적으로 연결된다. 물론, 상기 세로지지부(11b)가 상기 좌우 선형구동블록(21a, 21b)에 직접 연결될 수도 있으며, 이러한 경우 목이나 등에 간섭되지 않는 형상과 구조를 가진다.
그리고, 상기 두부 지지대(11) 및 서포트암(13)은 탄성 재질을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 두부 지지대(11) 및 서포트암(13)은 아크릴수지, 탄소섬유를 이용한 섬유강화플라스틱 또는 폴리카보네이트 등과 같은 X선 투과율이 높고 탄성 및 강성을 지니는 재질로 제조될 수 있다.
본 실시 예에 따른 두부 고정장치(11)의 작동은 다음과 같다.
본 실시 예에 따르면, X선 촬영 및/또는 안면 스캔시에 턱받침 대신에 피검자의 후두부와 측두부가 지지된 상태에서 자세의 변경 없이 X선 영상과 안면 외관 이미지이 획득될 수 있으며, 두부 고정장치(11)가 얼굴 전방을 가리지 않는 구조이다. 그리고 피검자의 신체 조건, 예를 들면 신장이나 앉은 키나 머리의 크기(길이나 폭) 등에 맞추어 두부 지지대(11)의 높이나 폭이 조절될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제2리드스크류(26)가 구동모터(25)에 의해 회전하면 상기 마운트플레이트(24)가 상승 또는 하강하므로, 구동모터(25)의 회전방향에 따라 상기 두부 지지대(11)가 상승 또는 하강한다.
그리고, 상기 제1리드스크류(23)가 별도의 구동모터(20)에 의해 회전하면 상기 좌우 선형구동블록(21a, 21b)이 서로 근접되거나 멀어지므로, 두부지지대(11) 사이의 폭 조절이 이루어질 수 있다.
본 실시예에 따르면, X선 촬영 및 안면 스캔을 통한 두부 영상 획득시에 안면 연조직의 눌림 현상이 방지될 수 있고 X선 이미지와 안면 외관 이미지의 정합이 용이하게 수행될 수 있으며, 시술자 및 환자에게 보다 정확한 진단 자료를 제공할 수 있으므로 가상시술 시뮬레이션에 매우 효과적이다.
다음으로, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 두부 고정장치의 다른 실시 예가 설명된다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 실시 예에서의 두부 고정장치(100)는 두부 지지대(11)와 폭 조절유닛과 승강 유닛을 포함하며, 다만 폭 조절유닛과 승강 유닛이 전술한 실시 예와 기능이 동일하나 구조와 작동 방식에 차이가 있고, 두부 지지대에는 전술한 실시 예에서 설명된 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
본 실시 예에서 한쌍의 두부 지지대(11)는 회동에 의해 상단부의 폭이 넓어지거나 좁아지는 구조이다. 보다 구체적으로 설명하면, 본 실시 예에서의 폭 조절유닛은, 상기 두부 지지대(11)를 시계 또는 반시계 방향으로 회동시키는 구동모터(35)와, 상기 구동모터(35)가 장착되는 마운트플레이트(31)를 포함하여 구성된다. 이때, 구동모터(35)는 마운트 플레이트의 좌우 양측에 각각 설치된다.
본 실시 예에서도 상기 두부 지지대(11)가 서포트암(13)을 매개로 구동모터(35)에 간접 결합되는 구조를 도시하였으나, 서포트암(13) 없이 세로지지부(11b) 하단에 바로 구동모터(35)가 직접 결합될 수도 있음은 물론이다.
그리고, 상기 승강 유닛은, 상기 좌우 폭 조절유닛을 구성하는 상기 마운트플레이트(31)를 세로방향으로 관통하여 회전가능하게 설치되는 리드스크류(26)와, 상기 마운트플레이트(31)의 직선운동을 안내하는 가이드레일(27)을 포함하여 구성되며, 상기 리드스크류(26)의 회전 방향에 따라 상기 마운트플레이트(31)가 상승 또는 하강한다.
이때, 상기 리드스크류(26)는 전술한 실시 예에서 설명된 바와 같이 구동모터(25)에 의해 작동되거나 수동으로 작동될 수도 있다.
본 실시 예에 따르면, 두부 영상 촬영을 위해 상기 리드스크류(26)가 수동 또는 구동모터(25)에 의해 회전하면, 상기 두부 지지대(11)가 상기 리드스크류(26)와 연동하여 움직이는 마운트플레이트(31)와 함께 승강한다.
그리고, 상기 두부 지지대(11)의 높이 조절이 완료되면, 상기 폭 조절 유닛에 의해 세로지지부(11b)들 사이의 폭이 피검자의 머리 크기(폭)에 맞게 조절된다.
보다 구체적으로 설명하면, 폭 조절용 구동모터(35)를 구동시키게 되면, 도 8a에 화살표로 나타낸 바와 같이, 폭 조절용 구동모터(35)의 회전 방향에 맞추어서 두부 지지대(11)도 회동하게 되며, 이에 따라 상기 두부 지지대(11)들의 상단부 사이가 오므라지거나 벌어지게 된다.
다음으로, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 두부 고정장치의 또 다른 실시 예는, 후두 지지부(41; 후두부 지지대)와 측두 지지부(42; 측두부 지지대)를 포함하며, 상기 후두부 지지대(41)는 베개 형상을 갖는다. 전술한 실시 예들에서는 측두 지지부가 후두 지지부에 구비되는 구조이나, 본 실시 예는 후두 지지부(41)와 측두 지지부(42)가 분리된 구조이다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 두부 고정장치는, 두부의 후방으로의 움직임이 차단되도록 머리의 뒷부분을 지지하는 후두부 지지대(41)와, 상기 후두부 지지대(41)와는 분리 설치되며 두부의 좌우 움직임이 차단되도록 측두부, 보다 구체적으로는 귀 위쪽 양 측면(두피 영역)을 지지하는 측두부 지지대(42)를 포함하여 구성된다.
본 실시 예의 후두부 지지대(41)는, 후두부에 밀착되어 두부 후방을 지지할 수 있는 소정의 곡률을 갖는 베개 형태이다. 그리고 두부 고정장치는, 상기 후두부 지지대(41)의 승강을 위한 승강 유닛을 더 포함하며, 상기 승강 유닛은 상기 후두부 지지대(41)를 상승 및 하강시키는 구성요소로서, 전술한 실시 예들에서 설명되어 있는 리드스크류나 솔레노이드나 공압이나 유압 등의 다양한 기술이 적용될 수 있다.
그리고, 상기 측두부 지지대(42)는 마운트플레이트(43)에 구비되며, 본 실시 예에서는 상기 마운트플레이트(43)에 좌우로 이동 가능하게 설치된다. 상기 측두부 지지대(42)의 하단부에는 상기 측두부 지지대(42)의 위치 고정을 위한 고정부재(44a)가 구비된다.
상기 고정부재(44a)는 나사 타입으로서, 상기 고정부재(44a)가 풀리면 상기 측두부 지지대(42)의 고정이 해제되어서 상기 측두부 지지대의 좌우 이동이 가능하게 되고, 상기 고정부재(44a)가 조이면 상기 측두부 지지대(42)의 위치가 고정되나, 상기 측두부 지지대(42)의 고정방식이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서도 상기 측두부 지지대(42)에는 두부의 정렬을 돕는 이어로드가 구비될 수도 있다. 그리고 상기 후두부 지지대(41) 및 측두부 지지대(42)에는 전술한 실시 예들에서 설명된 재질이 동일하게 적용될 수 있다.
상기 측두부 지지대(42)는 회전에 의해 오므라지거나 벌어져서 폭이 조절될 수도 있다. 도 10은 본 발명에 따른 두부 고정장치의 추가적인 실시 예를 나타낸 것으로서, 상기 측두부 지지대(42)가 하단을 기준으로 회전하는 레버(Lever) 타입이다.
도 10을 참조하면, 본 실시 예에서의 측두부 지지대(42)는 마운트플레이트(43)에 구비되며, 상기 측두부 지지대(42)가 폭 조절용 구동모터(45)에 의해 모터축(45b)을 기준으로 회동가능하게 설치되며, 이에 따라 상기 측두부 지지대(42)의 상단부가 벌어지거나 오므라져서 폭 조절이 이루어진다.
상술한 실시 예들에 의하면 피검자의 얼굴 전방을 가리지 않고 두부 영상 즉 X선 영상 및/또는 얼굴(안면) 이미지를 촬영할 수 있으며, 두부 고정장치에 의해 면피(안면 연조직)의 눌림 즉 변형이 방지될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 구체적인 실시예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
즉, 상술한 실시 예들에서 제시된 폭 조절 유닛과 승강 유닛과 두부 지지대의 구조 및 형상은 다양하게 변경될 수 있으며, 측두 지지부와 후두 지지부가 서로 연결될 수도 있고 분리될 수도 있다. 그리고 본 발명에서 설명되는두부 고정장치는, 방사선 영상을 제공하는 엑스레이 장치(방사선 영상 촬영시스템)에 적용되는 것에 한정되지 않고, 방사선 영상을 촬영하는 기능을 갖는 장치, 예를 들면 상기 엑스레이 장치와 안면 영상을 획득하는 안면 영상 획득기가 하나의 시스템으로 구현되어 있는 장치, 즉 복합장치에 적용될 수도 있으며, 이러한 경우 동일 자세와 위치에서 피검자에 대한 안면 영상과 두부에 대한 방사선 영상이 획득될 수 있다. 또한, 본 발명은 치과용으로뿐만 아니라 성형외과용 등 다양한 용도의 방사선 영상 촬영장치에 적용될 수 있음은 물론이다.
그리고 상기 두부 고정장치는 상부 구조물, 예를 들면 엑스선 발생기와 엑스선 검출기를 지지하는 영상 장치의 프레임에 구비되거나, 하부 구조물 예를 들면 의자 등의 등받이나 베드에 구비될 수도 있다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로서, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 특허청구범위의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있음은 물론이다.
이하에서 설명되는 실시 예에 따른 두부 고정장치(이하 '두부 고정장치'라 칭함)는 방사선 영상 촬영시에 두부를 고정하는 장치로서, 머리의 뒷부분을 받치는 후두부 지지대와 상기 후두부 지지대에 구비되어서 머리가 좌우로 움직이는 것을 방지하는 헤드 고정대를 포함하여 구성되며, 상기 헤드 고정대는 측두 지지의 기능을 갖는다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 헤드 고정대는 상기 후두부 지지대에 이동 가능하게 구비되며, 상기 머리가 좌우로 움직이는 것을 방지하기 위하여 상기 머리를 죈다. 따라서 본 발명은 두부 영상이 필요한 방사선 영상촬영에 적용될 수 있고, 더 나아가 안면 영상 획득을 위한 영상 촬영시에도 적용될 수 있다.
상기 헤드 고정대는, 상기 머리의 좌측을 가압하도록 상기 후두부 지지대에 이동 가능하게 구비되는 좌측 지지대와, 상기 머리의 우측을 가압하도록 상기 후두부 지지대에 이동 가능하게 구비되는 우측 지지대를 포함하는 구조, 즉 헤드 고정대가 상기 후두부 지지대를 기준으로 좌우로 분할된 구조가 될 수 있다.
이와 달리, 상기 헤드 고정대는, 상기 머리의 양쪽 측두부와 전두부를 둘러싸서 상기 머리를 죄며, 상기 머리의 뒷부분을 상기 후두부 지지대에 밀착시키는 헤드 고정밴드를 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 후두부 지지대는, 높이 조절을 위해 승강 가능하게 구성될 수도 있다.
그리고. 상기 헤드 고정대가 상기 머리를 죄도록 자동으로 움직일 수도 있고 수동으로 움직일 수도 있다. 본 발명에 따른 두부 고정장치는, 상기 헤드 고정대가 상기 머리를 죄도록, 상기 헤드 고정대를 움직이는 구동유닛을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 구동유닛은, 상기 헤드 고정대가 상기 머리를 죄도록 상기 헤드 고정대를 당기는 견인부재와, 상기 견인부재를 통해 상기 헤드 고정대에 견인력을 가하는 액츄에이터(Actuator)를 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 후두부 지지대는 등받이에 의해 지지되며, 상기 견인부재는 상기 후두부 지지대와 상기 등받이에 형성되는 견인 통로에 내설된다. 그리고 상기 후두부 지지대와 상기 등받이는 목의 뒷부분을 받치는 경부 지지대에 의해 연결될 수도 있다.
상기 경부 지지대는, 경추가 앞으로 볼록한 "C"형의 곡선을 이루도록 전방으로 볼록한 형상을 갖는다.
상기 경부 지지대는, 골격을 이루는 지지대 프레임과, 상기 지지대 프레임에 구비되며, 내부에 공급되는 유체의 충진량에 맞추어 팽창되어서 경추가 앞으로 볼록한 "C"형의 곡선을 이루도록 상기 목의 뒷부분을 받치는 쿠션을 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 등받이는 상기 등받이를 지지하는 등받이 지지대(등받이 거치대)에 설치될 수도 있으며, 상기 등받이에는 상기 등받이 지지대에 상기 등받이를 고정하는 띠 형태의 등받이 고정벨트가 구비될 수도 있다. 그리고 상기 등받이에는 피검자의 신체를 상기 등받이에 고정하는 피검자 고정벨트가 구비될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 두부 고정장치는, 피검자가 앉을 수 있도록 엉덩이를 받치는 의자를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 헤드 고정대는 탄성을 갖는 재질의 바(Bar) 또는 유연한 재질을 갖는 띠로 구성될 수 있으며, 상기 후두부 지지대는 아크릴 수지 재질을 가지나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명에 대한 추가적인 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 설명되며, 동일 구성에 대해서는 동일 도면 부호가 적용된다.
도 11 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 두부 고정장치는, 후두부 지지대(2)와 헤드 고정대(3)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 후두부 지지대(2)는 머리(Head, 두부)의 뒷부분, 즉 후두부를 받치는 구성(헤드 레스트; Head Rest)이다.
그리고, 상기 헤드 고정대(3)는 머리에 밀착되어서 상기 후두부 지지대(2)상에 머리를 고정하는 구성, 보다 구체적으로 설명하면 상기 머리를 조여서 상기 머리를 후두부 지지대(2)에 고정하는 구성으로서, 상기 머리가 좌우로 움직이는 것을 방지한다.
상기 후두부 지지대(2)는 상부 구조물, 예를 들면 엑스선 발생기와 엑스선 검출기를 지지하는 몸체(10)에 매달리거나, 하부 구조물 예를 들면 후술되는 등받이에 의해 떠받쳐지도록 구성될 수도 있는데, 본 실시예에서 상기 후두부 지지대(2)는 등받이에 의해 지지되며, 상기 헤드 고정대(3)는 상기 후두부 지지대(2)에 이동 가능하게 구비되나 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 헤드 고정대(3)는 수동으로 벌어지거나 오므라질 수 있으나, 본 실시예에서는 구동유닛의 동력(구동력)에 의해 움직여서 상기 머리에 밀착됨으로써 상기 머리의 움직임을 구속하고 방사선 촬영이 진행되는 동안 피검자의 머리 위치와 자세를 유지시킨다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 두부 고정장치는, 등을 지지하는 등받이(1)와, 상기 등받이(1)에 연결되는 후두부 지지대(2)와, 상기 후두부 지지대(2)에 이동 가능하게 구비되어서 상기 두부의 고정을 위해 피검자의 두부, 특히 머리의 좌측과 우측에 밀착되는 헤드 고정대(3)와, 상기 헤드 고정대(3)가 이동하여 두부에 밀착되도록 상기 헤드 고정대(3)에 구동력을 부여하는 구동유닛을 포함하여 구성된다.
상기 구동유닛은, 상기 헤드 고정대(3)를 당기는 견인부재(5)와 상기 견인부재(5)를 통해 상기 헤드 고정대(3)에 견인력을 가하는 액츄에이터, 예를 들면 모터를 포함하여 구성된다.
본 실시예에 개시되는 구동유닛은, 구동력을 제공하는 모터(미도시, 액츄에이터)와, 상기 모터에 의해 회전하는 권취롤(4)과, 상기 헤드 고정대(3)에 연결되며 상기 권취롤(4)에 감기면서 상기 헤드 고정대(3)를 당기는 견인부재(5)를 포함하여 구성되는데, 상기 견인부재(5)가 상기 권취롤(4)에 감기면서 상기 헤드 고정대(3)를 당기면, 상기 헤드 고정대(3)가 머리에 밀착되면서 상기 머리를 조이고, 이에 따라 피검자의 머리가 상기 후두부 지지대(2)의 전면에 고정된다.
그리고, 상기 견인부재(5)는 상기 후두부 지지대(2)에서 상기 등받이(1)까지 상하방향으로 설치되며, 상기 구동유닛은 상기 견인부재(5)를 지지해서 상기 견인력의 방향을 전환시키는 구성, 다시 말해서 상기 견인부재(5)에 걸리는 상하 방향으로의 견인력을 좌우 방향의 견인력으로 변환시키는 가이드롤러(6)를 더 포함할 수도 있다.
상기 견인부재(5)는 상기 후두부 지지대(2)와 등받이(1)에 형성되는 견인 통로에 내설되어서 상기 액츄에이터, 즉 모터의 구동력을 상기 헤드 고정대(3)에 전달한다. 상기 모터와 권취롤(4) 등은 등받이(1)에 내장되나, 이에 한정되는 것은 아니고 등받이(1) 외부에 노출되도록 설치될 수도 있다.
한편, 상기 헤드 고정대(3)는 탄성을 가지며, 상기 후두부 지지대(2)의 좌측과 우측에 각각 형성된 안내홀(300)에 설치되는 부분과, 상기 후두부 지지대(2)의 앞쪽으로 연장되는 부분으로 나뉜다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 견인부재(5)는 상기 헤드 고정대(3)의 좌측부에 연결되는 좌측 견인부(5a)와 상기 헤드 고정대(3)의 우측부에 연결되는 우측 견인부(5b)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 헤드 고정대(3)의 좌측부는 상기 후두부 지지대(2)의 좌측 부분(좌측 안내홀)에 장착되어서 지지되고, 상기 헤드 고정대(3)의 우측부는 상기 후두부 지지대(2)의 우측 부분(우측 안내홀)에 장착되어서 지지된다.
본 실시예에서 상기 헤드 고정대(3)는, 상기 머리의 좌측을 가압하도록 상기 후두부 지지대(2)에 이동 가능하게 구비되는 좌측 지지대(3L)와, 상기 머리의 우측을 가압하도록 상기 후두부 지지대(2)에 이동 가능하게 구비되는 우측 지지대(3R)를 포함하여 구성된다.
상기 좌측 지지대(3L)와 후단부와 우측 지지대(3R)의 후단부는, 상기 후두부 지지대(2)의 좌측과 우측에 각각 형성된 안내홀(300)에 축방향(안내홀의 길이방향)으로 이동가능하게 설치된다.
그리고, 상기 좌측 지지대(3L)의 후단부에서 전방으로 연장되어서 머리의 좌측을 가압하는 부분과 상기 우측 지지대(3R)의 후단부에서 전방으로 연장되어서 머리의 우측을 가압하는 부분은, 좌우 측두부의 표면을 따라 밀착되도록 각각 안쪽 면이 오목한 곡면 형상을 갖는다.
따라서, 본 실시예에서 상기 헤드 고정대(3), 즉 상기 좌측 지지대(3L)와 우측 지지대(3R)는 탄성을 갖는 재질의 바(Bar)로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 등받이(1)와 상기 후두부 지지대(2) 사이에는, 상기 등받이(1)와 후두부 지지대(2) 사이를 연결해서 상기 후두부 지지대(2)를 받치는 커넥터(7)가 구비되며, 본 실시예에서 상기 커넥터(7)는 목(경부)의 뒷부분을 받치는 경부 지지대가 된다.
상기 커넥터, 즉 경부 지지대(7)에는 상기 견인부재(5)의 통로가 형성될 수 있는데, 본 발명에서는 상기 경부 지지대(7)가 속이 빈 중공형으로서 상기 경부 지지대(7)의 내부 공간(중공부)이 상기 견인부재(5)의 통로를 형성한다.
한편, 상기 경부 지지대(7)는 경추가 앞으로 볼록한 "C"형의 곡선을 이루도록 전방으로 볼록한 형상을 갖는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 상기 경부 지지대(7)는, 피검자의 경부(목)와 대면하는 측의 형상이 정상인의 자세에서 경추 더 나아가 척추의 정상적인 곡선을 따라 밀착되도록 만곡 형성됨이 바람직하다. 본 발명에서 경부 지지대(7)는 경추만 지지하는 것이 아니라 척추의 적어도 일부, 예를 들면 상부 척추를 지지하도록 구성될 수도 있다.
그리고, 상기 경부 지지대(7)는 탄성을 갖는 재질을 포함하여 이루어짐이 바람직하다. 예컨대, 등받이(1)와 경부 지지대(7)는, 골격을 이루는 아크릴 재질의 지지대 프레임에 완충 및 지지 역할을 하는 스펀지나 솜 혹은 유체가 충진된 쿠션 등의 쿠션부재가 결합된 구성일 수 있으며, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
도 13을 참조하면, 상기 경부 지지대(7)는 골격을 이루는 지지대 프레임(7a)과 상기 지지대 프레임(7a)에 구비되어서 유체의 충진에 의해 팽창되는 쿠션(7b)을 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 쿠션(7b)은 공기 등의 유체가 충진되면 충진된 유체의 양에 맞추어 팽창하는 구성으로서, 상기 경추가 앞으로 볼록한 "C"형의 곡선을 이루도록 피검자의 신체 조건에 맞는 부피가 되도록 도 13의 점선의 부피에서 실선의 부피로 팽창되어서 경부의 후방을 지지한다. 도시되지는 않았으나 상기 쿠션(7b)에는 유체의 충진을 위한 유체 공급관이 연결되는데 유체 공급관, 예를 들면 에어 공급관을 이용해서 공기를 충진하는 기술 그 자체는 다양하게 공지되어 있으므로 부가적인 설명은 생략된다.
본 발명에서 설명되는 다양한 실시 예의 두부 고정장치는 피검자가 앉을 수 있도록 엉덩이를 받치는 의자(엉덩이 받침; C)을 더 포함할 수도 있다. 즉, 상기 두부 고정장치는 피검자가 서거나 누운 상태에서 피검자의 머리를 고정할 수도 있으나, 피검자가 앉은 상태 즉 착석한 상태에서 피검자의 머리를 고정할 수도 있으며, 피검자가 누운 상태에서 피검자의 머리를 고정할 수도 있다.
그리고 상기 의자, 즉 엉덩이 받침은 이동 가능하게 구성될 수도 있다. 예를 들면 상기 의자가 상하방향의 승강 및/또는 좌우방향의 이동이 가능하게 구성될 수도 있다. 상기 의자가 상하방향으로 승강 가능한 구조가 되면 피검자의 머리 높이가 촬영위치에 맞게 조절될 수도 있다. 상기 의자의 이동 구조 그 자체는 각종의 의자, 예를 들면 승용차용 의자 등에 다양하게 공지되어 있으므로 구체적인 설명은 생략된다.
한편, 상기 등받이(1)는 상기 등받이(1)를 지지하는 등받이 지지대, 예를 들면 기존의 등받이 의자의 등받이(1a)에 착탈 가능하게 설치될 수도 있는데, 이를 위하여 상기 등받이(1)에는 상기 등받이(1)를 상기 등받이 지지대(1a)에 고정하는 띠 형태의 등받이 고정벨트(8)가 구비될 수도 있으며, 이에 따라 상기 등받이(1)의 탈착이 가능하게 되므로, 기존의 엑스레이 장치에 설치되어 있는 등받이 의자에 그대로 적용될 수 있다.
다시 말해서, 상기 등받이 고정벨트(8)를 이용해서 등받이 의자(등받이와 엉덩이 받침을 갖는 의자)의 등받이(1a)에 상기 두부 고정장치의 등받이(1)를 결속해서 고정할 수 있으며, 상기 등받이 고정벨트(8)는 상기 등받이(1)의 상반부와 하반부에 각각 좌우 한 쌍씩 구비되나 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 등받이(1)에는 피검자의 신체를 상기 등받이(1)에 고정하는 피검자 고정벨트(9)가 구비될 수도 있으며, 본 실시예에서 상기 피검자 고정벨트(9)는 피검자의 흉부와 복부를 결박하도록 상기 등받이(1)에 두 쌍이 구비되나 이에 한정되는 것은 아니다.
다시 말해서, 상기 피검자 고정벨트(9)는 피검자의 몸 주위를 감아 맬 수 있도록 전방으로 이행되며, 피검자가 등받이(1)에 밀착 고정될 수 있도록 조임력을 제공할 수 있는 구조로 제공된다.
상기 등받이 고정벨트(8) 및 피검자 고정벨트(9)의 조임력 제공을 유지하는 수단으로서, 본 실시예에서는 벨트에 벨크로(일명, 찍찍이 테이프)(800, 900)를 채용한 구조를 제시하고 있지만, 공지(公知)의 자동차용 좌석벨트나 비행기의 좌석벨트에 적용되는 조임력 제공을 위한 구조 혹은 일반적인 혁대의 조임력 제공을 위한 구조를 취할 수 있음은 물론이다.
상술한 구성들을 포함하는 본 실시예에 따른 두부 고정장치의 작용은 다음과 같다.
본 실시 예에 따른 두부 고정장치는, 방사선 영상획득 더 나아가 안면 영상획득시에 안면 연조직(면피, 얼굴 피부), 특히 턱끝에서 양미간에 이르는 얼굴 정중선 부근에서 연조직의 변화없이 영상 촬영이 안정적으로 이루어질 수 있도록, 피검자의 후두부 및 측두부를 지지하여 피검자의 두부를 촬영위치에 안정적으로 위치시키고 유지한다.
이때, 상기 헤드 고정대(3)는 가급적 두피 영역(머리카락이 난 연조직 부분)을 받쳐주도록 구성되는 것, 즉 면피 영역(안면 연조직 영역)을 누르지 않도록 구성되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 전술한 바와 같이 머리의 좌우 양측에 분리 설치되며, 대칭 구조를 이루도록 설치된다.
그리고, 상기 후두부 지지대(2)는 머리의 뒷부분에 밀착되어 머리의 뒷부분(후두부)을 받치며, 이에 따라 머리가 뒤로 젖혀지지 않게 한다.
상기 헤드 고정대(3) 및 경부 지지대(7)은 각각 완충 기능을 수행하면서 피검자의 두부 및 경추 등 접촉하는 해당 신체 부위를 효과적으로 지지할 수 있도록 탄성을 갖는 재질로 구성됨이 바람직하다.
구체적으로, 상기 헤드 고정대(3) 및 경부 지지대(7)는 아크릴수지, 탄소섬유를 이용한 섬유강화플라스틱 또는 폴리카보네이트 등과 같은 X선 투과율이 높고 탄성 및 강성을 지니는 재료로 이루어짐으로써, 일정 수준의 견고함과 인체공학적 적합성을 얻을 수 있도록 함이 바람직하며, 상기 견인부재(5)는 합성수지계열(나일론, 폴리에틸렌, 불소카본 등)로서 유연한 띠나 와이어 형태로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 두부 고정장치는, 피검자의 머리를 조여서 후두부를 상술한 후두부 지지대(2)에 고정한 상태로 머리 위치나 자세의 변경 없이 방사선 영상이 획득할 수 있도록 두부를 고정하는데, 피검자의 머리가 후두부 지지대의 전방에 위치되면 상기 등받이(1)에 구비된 모터가 구동되면서 상기 권취롤(4)이 회전하고, 이에 따라 상기 권취롤(4)에 견인부재(5)가 감기면서 상기 견인부재(5)에 연결된 헤드 고정대(3)가 피검자의 두부 좌우측에 밀착되는 방향으로 이동하게 된다.
즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 헤드 고정대(3)가 상기 액츄에이터에 의해 가해지는 견인부재(5)의 견인력을 받아서 실선 위치에서 점선 위치로 이동해서 피검자의 측두부 즉 머리의 좌측과 우측에 밀착된다.
그리고, 이와 같이 헤드 고정대(3)가 피검자의 두부 좌우측에 각각 밀착되면 자연스럽게 두부 위치가 고정되면서 방사선 촬영에 있어서의 안정성이 확보된다.
한편, 본 실시 예의 두부 고정장치는, 등받이 고정벨트(8)에 의해 기존의 의자에 설치될 수도 있으며, 노약자나 장애환자 등과 같이 피검자가 신체 균형을 스스로 장시간 유지하기 힘든 경우에 피검자 고정벨트(9)를 이용해서 피검자의 상체를 등받이(1)에 밀착시켜 고정할 수 있다.
그리고, 상기 두부 고정장치는, 등에서 목에 이르는 신체 부위를 지지하는 경부 지지대(7)가 경추의 만곡을 따라 밀착되고, 재질이 탄성을 가지는 등 인체공학적으로 설계되어 신체와 밀착감이 높고 안정적인 지지가 가능하다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 방사선 영상 더 나아가 안면 영상의 촬영시에, 턱부위의 눌림 등 면피의 눌림 현상을 최소화하거나 원천적으로 해소할 수 있으므로, 정확한 진단 자료를 제공할 수 있다.
또한, 상기 두부 고정장치를 이용해서 동일 위치와 자세에서 방사선 영상과 안면 영상하고 이 두 가지 영상을 정합할 수 있으므로, 방사선 영상(X선 이미지)와 안면 영상(안면 외관 이미지)의 정합을 위한 별도의 이미지 보정 작업이 최소화되거나 제거될 수 있으며, 피검자에게 더욱 적합한 시술계획의 수립이 가능하고, 실제 시술결과에 가까운 성형이나 교정 시뮬레이션이 가능하다.
상기와 같이 본 발명의 구체적인 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
한편, 상기 후두부 지지대(2)는 높이 조절을 위해 승강 가능하게 구성될 수도 있다. 다시 말해서, 상기 후두부 지지대(2)가 상기 등받이(1)와 함께 승강할 수도 있고, 후술하는 실시예처럼 등받이(1)는 고정된 상태에서 후두부 지지대(2)가 승강하는 구조가 될 수도 있다.
도 17을 참조하여 후두부 지지대의 승강구조에 대한 일 예를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 경부 지지대(7)는 두 파트로 분리되어 피검자의 신체 조건에 맞추어 후두부 지지대(2)의 높이 조절이 가능하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 경부 지지대가 신축식으로 구성될 수 있다. 보다 구체적인 예를 설명하면, 상기 경부 지지대(7)는, 상기 등받이(1)에 설치되는 하부 파트(7c, Lower Part)와, 상기 하부 파트(7c)에 이동 가능하게 구비되는 상부 파트(7d, Upper Part)와, 상기 상부 파트(7d)를 하부 파트(7c)에 고정하는 고정부를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 상부 피트(7d)는, 상기 하부 피트(7c)에 분리 가능하게 구비되며 피검자의 신장에 따라 조절 가능하도록 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다.
상기 고정부는, 상기 상부 파트(7d)에 길이방향을 따라 형성되는 안내장공(700)과, 상기 안내장공(700)을 통해 상기 하부 파트(7c)의 나사 체결공에 체결되어 상부 파트(7d)를 하부 파트(7c)에 고정시키는 고정용 나사(702)를 포함하여 구성될 수 있다. 물론 상기 고정부가 상술한 구성에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 하부 파트에 상부 파트가 다단으로 인출 가능하도록 삽입된 구조가 될 수도 있다. 그리고 상기 고정부의 다른 예로서, 하부 파트와 상부 파트 중 어느 하나에는 적어도 하나의 핀 삽입공이 형성되고 다른 하나에는 복수 개의 핀삽입공이 상하방향으로 이격되게 형성되면, 상기 하부 파트의 핀삽입공과 상부 파트의 핀삽입공의 상대위치에 따라 상기 후두부 지지대(2)의 높이가 조절될 수 있다. 즉, 상부 파트와 하부 파트로 나뉜 상기 경부 지지대의 높이 조절을 위한 고정부는 여러 가지 공지의 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 헤드 고정대(3)에는, 상기 헤드 고정대(3)로부터 연장 형성되며 귓속(즉, 외이공)에 그 끝 부분이 위치하여 두부의 정렬을 돕는 이어로드(미도시)가 구비될 수도 있다.
상기 두부의 정렬을 도와주는 이어로드 그 자체는 이미 알려진 공지의 기술 구성으로서, 본 발명에서는 상기 헤드 고정대(3)로부터 갈라져 나온 구조 즉 분지(分枝) 구조가 될 수 있다.
다음으로, 도 18을 참조하면, 본 발명에 따른 두부 고정장치는, 머리를 결박하는 띠 형태, 즉 밴드(band) 형태의 헤드 고정대(3a)와 상기 후두부 지지대(2)를 포함하여 구성될 수도 있다.
다시 말해서, 상기 헤드 고정대(3a)는 머리의 측두부와 전두부를 둘러싸서 머리를 죄며, 머리의 뒷부분(후두부)를 상기 후두부 지지대에 밀착시키는 헤드 고정밴드로 구성된다.
본 실시예에서 상기 헤드 고정밴드(3a)의 일단은 전술한 실시예에서 설명된 견인부재의 좌측 견인부(5a)에 연결되고, 상기 헤드 고정밴드(3a)의 타단은 상기 견인부재의 우측 견인부(5b)에 연결되며, 상기 모터의 구동에 의해 견인부재(5)가 권취롤(4)에 권취됨에 따라 상기 헤드 고정밴드(3a)가 오므라지면서 피검자의 전두부와 측두부에 밀착되고, 이에 따라 피검자의 후두부가 후두부 지지대(2)에 밀착되면서 피검자의 머리가 고정된다.
즉 본 실시예에서는 상기 헤드 고정대가 유연한 재질의 띠 형태로 구성된 구조이며, 이를 제외한 나머지 구성, 즉 후두부 지지대와 등받이와 구동유닛 등의 구성에는 전술한 실시예들에서 설명된 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 실시 예에서는 두부 고정장치가 기존의 등받이 의자에 적용 가능하도록 구성된 것으로 설명되었으나, 본 발명에 따른 두부 고정장치는 등받이 의자에 후두부 지지대가 직접 탑재된 구조가 될 수 있음은 물론이다.
그러므로, 상술된 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로서, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 특허청구범위의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 방사선 촬영장치를 포함하는 영상 획득장치에 적용되어서 피검자의 머리를 촬영 위치에 고정하는 두부 고정장치로서 의료용 영상장치 분야 등에 이용된다.
본 발명은, 머리(두부)에 대한 방사선 영상이 요구될 때 면피(안면 연조직)의 눌림 현상을 최소화하거나 방지할 수 있으므로, 연조직과 경조직의 연관관계가 필요한 진단이나 시술에 정확한 진단 데이터를 제공할 수 있고, 안면 연조직을 기준으로 정합되는 안면 영상과 두개골 방사선 영상의 정합이 정확하고 간단하게 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 안면 영상과 두개골 방사선 영상의 정합을 통해 보다 정확한 성형/교정 시뮬레이션이 수행될 수 있다.

Claims (27)

  1. 방사선 영상 촬영시에 두부를 고정하는 두부 고정장치로서:
    머리의 뒷부분을 받치는 후두부 지지대; 그리고
    상기 후두부 지지대에 이동 가능하게 구비되며, 상기 머리가 좌우로 움직이는 것을 방지하기 위하여 상기 머리를 죄는 헤드 고정대를 포함하여 구성되는 두부 고정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤드 고정대는;
    상기 머리의 좌측을 가압하도록 상기 후두부 지지대에 이동 가능하게 구비되는 좌측 지지대와,
    상기 머리의 우측을 가압하도록 상기 후두부 지지대에 이동 가능하게 구비되는 우측 지지대를 포함하여 구성되는 두부 고정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 헤드 고정대는;
    상기 머리의 측두부와 전두부를 둘러싸서 상기 머리를 죄며, 상기 머리의 뒷부분을 상기 후두부 지지대에 밀착시키는 헤드 고정밴드를 포함하여 구성되는 두부 고정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 후두부 지지대는, 높이 조절을 위해 승강 가능한 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드 고정대가 상기 머리를 죄도록, 상기 헤드 고정대를 움직이는 구동유닛을 더 포함하여 구성되는 두부 고정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동유닛은;
    상기 헤드 고정대가 상기 머리를 죄도록 상기 헤드 고정대를 당기는 견인부재와, 상기 견인부재를 통해 상기 헤드 고정대에 견인력을 가하는 액츄에이터를 포함하여 구성되는 두부 고정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 후두부 지지대는 등받이에 의해 지지되며; 상기 견인부재는 상기 후두부 지지대와 상기 등받이에 형성되는 견인 통로에 내설되는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후두부 지지대는 등받이에 의해 지지되며; 상기 후두부 지지대와 상기 등받이는 목의 뒷부분을 받치는 경부 지지대에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 경부 지지대는, 경추가 앞으로 볼록한 "C"형의 곡선을 이루도록 전방으로 볼록한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 경부 지지대는;
    골격을 이루는 지지대 프레임과,
    상기 지지대 프레임에 구비되며, 내부에 공급되는 유체의 충진량에 맞추어 팽창되어서 경추가 앞으로 볼록한 "C"형의 곡선을 이루도록 상기 목의 뒷부분을 받치는 쿠션을 포함하여 구성되는 두부 고정장치.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후두부 지지대는 등받이에 의해 지지되며; 상기 등받이에는 상기 등받이가 설치되는 등받이 지지대에 상기 등받이를 고정하는 띠 형태의 등받이 고정벨트가 구비되는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후두부 지지대는 등받이에 의해 지지되며; 상기 등받이에는 피검자의 신체를 상기 등받이에 고정하는 피검자 고정벨트가 구비되는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    피검자가 앉을 수 있도록 엉덩이를 받치는 의자를 더 포함하여 구성되는 두부 고정장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 헤드 고정대는 탄성을 갖는 재질의 바(Bar) 또는 유연한 재질을 갖는 띠로 구성되고; 상기 후두부 지지대는 아크릴 수지 재질을 갖는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  15. 두부 영상 촬영을 위한 엑스선(X-ray) 발생기와 엑스선 검출기를 포함하는 엑스선 촬영장치에 구비되어서 피검자의 머리를 촬영위치에 고정하는 두부 고정장치로서:
    상기 두부 정렬장치는, 후두부 및 측두부를 지지하여 상기 피검자의 머리를 상기 촬영위치에 유지하는 것을 특징으로 하는 두부 고장장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 두부 고정장치는,
    머리의 뒷부분에 좌우 방향으로 밀착되어 머리의 뒷부분을 가로방향으로 지지하는 막대형의 가로지지부와,
    상기 머리의 뒷부분에 상하 방향으로 밀착되어 머리의 뒷부분을 세로방향으로 지지하는 막대형의 세로지지부를 포함하여 구성되며,
    후두부 좌우측을 지지하는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 두부 고정장치는,
    두부의 후방으로의 움직임이 차단되도록 머리 뒷면을 지지하는 후두 지지부와,
    두부의 좌우 움직임을 차단하는 측두 지지부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 측두 지지부는 상기 후두 지지부에 한 쌍이 구비되는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 측두 지지부의 좌우 폭 조절을 위한 폭 조절유닛과 상기 후두 지지부의 승강을 위한 승강 유닛 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 폭 조절유닛은,
    상기 후두 지지부와 함께 이동하는 좌우 선형구동블록과;
    상기 좌우 선형구동블록의 직선운동을 안내하는 제1가이드레일과;
    상기 좌우 선형구동블록을 관통하여 회전가능하게 설치되며, 상기 후두 지지부 사이의 폭이 좁아지거나 넓어지도록 좌우측의 나사선 방향이 서로 반대방향으로 형성되는 제1리드스크류;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 승강 유닛은,
    상기 폭 조절유닛을 구성하는 좌우 선형구동블록, 제1가이드레일 및 제1리드스크류가 설치되는 마운트플레이트와;
    상기 마운트플레이트를 세로방향으로 관통하여 회전가능하게 설치되어 회전시 상기 마운트플레이트를 상승 또는 하강하게 하는 제2리드스크류와;
    상기 마운트플레이트의 직선운동을 안내하는 제2가이드레일;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 폭 조절유닛은,
    후두 지지부에 힌지 결합되어 상기 후두 지지부를 시계 또는 반시계 방향으로 회동시키는 구동모터와;
    상기 구동모터가 장착되는 마운트플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 승강 유닛은, 상기 폭 조절유닛을 구성하는 상기 마운트플레이트를 세로방향으로 관통하여 회전가능하게 설치되어 회전시 상기 마운트플레이트를 상승 또는 하강하게 하는 리드스크류와, 상기 마운트플레이트의 직선운동을 안내하는 가이드레일을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  24. 제15항에 있어서,
    상기 두부 고정장치는,
    두부의 후방으로의 움직임이 차단되도록 머리의 뒷부분을 지지하는 후두부 지지대와;
    상기 후두부 지지대를 승강시키는 승강 유닛과;
    상기 후두부 지지대와는 분리 설치되며 두부의 좌우 움직임이 차단되는 측두부 지지대를 포함하며,
    상기 후두부 지지대는, 후두부에 밀착되어 두부 후방을 지지할 수 있는 소정의 곡률을 갖는 베개 형태인 것을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 측두부 지지대는, 마운트플레이트 상에서 가이드레일을 따라 슬라이딩 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 측두부 지지대는, 마운트플레이트 상에 회동 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 두부 고정장치.
  27. 제17항에 있어서,
    상기 후두 지지부 및 측두부 지지부는 각각 완충 기능을 수행하면서 지지할 수 있도록 탄성을 갖는 재질로 구성됨을 특징으로 하는 두부 고정장치.
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