WO2016175399A1 - 골밀도 측정 시스템 - Google Patents

골밀도 측정 시스템 Download PDF

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WO2016175399A1
WO2016175399A1 PCT/KR2015/010228 KR2015010228W WO2016175399A1 WO 2016175399 A1 WO2016175399 A1 WO 2016175399A1 KR 2015010228 W KR2015010228 W KR 2015010228W WO 2016175399 A1 WO2016175399 A1 WO 2016175399A1
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WO
WIPO (PCT)
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subject
bone density
rays
bone
measurement system
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/010228
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English (en)
French (fr)
Inventor
김국세
박정회
이병석
김재학
최무진
Original Assignee
(주)나눔테크
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04—Positioning of patients; Tiltable beds or the like

Definitions

  • the present invention relates to a bone density measuring system, and more particularly, in the whole body type bone density measurement, a separate lower body fixing means is provided to automatically fix the lower body of the subject, thereby preventing the distortion of the spine and the thigh, thereby generating a highly accurate bone image. And it relates to a bone density measurement system that can measure the bone density, and minimize the unnecessary exposure by controlling the X-ray exposure amount according to the obese state of the subject.
  • osteoporosis As a "systemic skeletal disease that is prone to fractures and increased bone fragility due to a decrease in bone mass and changes in the microstructure of bone tissue.”
  • WHO World Health Organization
  • DXA Dual Energy X-ray Absorptiometry
  • the basic principle of the dual energy radiation absorption method is to measure the degree of attenuation as it penetrates the soft tissues and bones of the body using two different energy X-ray photons, and the dual energy radiation absorption method is an X-ray beam. It is based on the fact that as it passes through this material, the x-ray intensity is attenuated by an amount determined by the material's basic properties, i.e. thickness, density and atomic composition, in a manner that is a thin pencil-beam. Fan-beam and cone-beam methods.
  • the spine may be bent in an arch shape, and when the bone density is measured by irradiating X-rays as it is, there is a disadvantage in that accuracy is lowered due to image distortion.
  • Korean Patent No. 10-0886483 (“Ultrasonic Foot Bone Density Measurement Device capable of Correction of Measurement Position”, hereinafter, Reference Document 1)
  • the feet of the subject are measured by the plurality of gap adjusting members installed at both ends of the footrest part.
  • the heel and the achilles tendon can be fixed by the achilles gun cover part, and the calf can be fixed by the calf support. Since it is firmly fixed, it discloses an ultrasonic foot bone density measuring apparatus capable of describing more reliable measurement results.
  • Prior Art 1 is not a whole-body scan, i.e. a systemic bone density measurement system, but only a foot which is a body part of a patient (measured body), and performs bone density measurement after fixing the foot. Problems such as unnecessary physical contact, loss of original data due to image overlap, and unnecessary radiation exposure, which are problems to be overcome in the measurement system, are not mentioned at all.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to provide a separate lower body fixing means in the measurement of systemic bone density by automatically fixing the lower body of the subject, spine and It is to provide a bone density measurement system that can prevent femoral distortion to generate accurate bone image and bone density, and to control the amount of X-ray exposure according to the obesity state of the subject.
  • the lower body fixing means 200 is formed to protrude in an upward direction of one side of the bed body 100, is protruded to be movable in the longitudinal direction of the bed body 100, the bed body 100 Is formed on the upper side, is formed to be movable in the width direction and the longitudinal direction of the bed body 100 and the posture of the head portion 300 and the body part of the subject to irradiate the X-ray (X-Ray) to the subject
  • the lower body fixing means 200 is fixed to the center, and the center of the bone density of the subject is determined using the bone image generated by detecting the X-rays radiated from the head part 300 and passing through the body part of the subject. Characterized in that it comprises a management unit 400.
  • the bed body 100 detects the X-rays irradiated from the head portion 300 and passed through a specific body part of the subject to generate a bone image and transmits the X-ray detector to the central management unit 400. Characterized in that it further comprises (110).
  • the head unit 300 includes a recognition camera 310 and the distance measuring sensor 320, the information received from the recognition camera 310 and the distance measuring sensor 320 in the central management unit 400. Determine the distance between the subject and the head unit 300 by using the control unit to calculate the obesity level of the subject, and control the dose of X-rays radiated from the head unit 300 using the calculated obesity degree. .
  • the lower body fixing means 200 is forcibly controlling the lower body posture of the subject under the control of the central management unit 400 according to the position of the body to be measured.
  • the head unit 300 is characterized in that it further comprises an X-ray source unit 330 for irradiating high energy X-rays and low-energy X-rays at different doses at the same time.
  • the bone density measuring system is formed to be coupled to the head portion 300 on one side of the bed body 100, the moving means for moving the head portion 300 under the control of the central management unit 400. Characterized in that it further comprises a 500.
  • Bone density measurement system of the present invention by the configuration as described above is provided with a separate lower body fixing means on the upper surface of the bed portion in the whole body type bone density measurement, the lower body of the subject by controlling the movement of the lower body fixing means under the control of the measurer
  • By automatically fixing and irradiating X-rays it is possible to prevent the distortion of the spine and thigh, to generate accurate bone image and bone density, as well as to maximize the convenience of shooting.
  • the body obesity of the subject is calculated, thereby controlling the X-ray exposure amount, thereby minimizing unnecessary exposure.
  • 1 is an exemplary view showing a conventional bone density measurement system and spinal distortion phenomenon.
  • Figure 2 is a block diagram showing a bone density measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exemplary view showing a bone density measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an illustration of the use of bone density measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the shape of a foot of a subject according to an example of use of FIG. 4.
  • Figure 6 is another example of the use of bone density measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the shape of a foot of a subject according to an example of use of FIG. 6.
  • Figure 8 is another exemplary view showing a bone density measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • a system is a set of components including devices, instruments, means, and the like that are organized and regularly interact to perform the necessary functions.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a simplified bone density measurement system according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 2 will be described in detail the bone density measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • Bone density measurement system according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the bed body 100, the lower body fixing means 200, protruding toward the upper surface of the bed body 100, X-ray It may be configured to include a head 300 for irradiating and the central management unit 400 for determining the bone density of the subject.
  • Bone density measurement system is a systemic bone density measuring device, through the lower body fixing means 200 formed to protrude on the upper surface of the bed body 100, the lower body of the subject to a specific posture automatically By fixing and irradiating X-rays, it is possible to prevent the spine and thigh distortion to generate a high accuracy bone image, thereby measuring a high accuracy bone density.
  • the bed body 100 is a means for allowing the subject to lie down to measure bone density.
  • the bed body 100 detects X-rays emitted from the head unit 300 and passes through a specific body part of the subject to generate a bone image.
  • the central management unit 400 may be configured to further include an X-ray detector unit 110.
  • the X-ray detector 110 may detect X-rays passing through a specific body part of the subject and generate the detection result as an analog signal, and convert the analog signal into a digital signal to generate a bone image. do.
  • the X-ray detector 110 transmits the generated bone image to the central management unit 400, and the central management unit 400 may determine the bone density of the subject through the received bone image.
  • the X-ray detector 110 may further include a scintillator layer and a camera for photographing the scintillator layer.
  • the scintillator layer emits visible light when X-rays are received, and a bone image, which is an X-ray imaging image, may be obtained by photographing an image of the scintillator layer with a camera that photographs the scintillator layer, that is, a visible light camera. .
  • the bed unit body 100 including the X-ray detector unit 110 is operated by a separate lifting means (not shown) so that the subject can easily lie on the bed body 100. It can move in the upward and downward directions, which is controlled by the manager of the central management unit 400, that is, the height of the bed body 100 under the control of the measurer.
  • the central management unit 400 rotates the head unit 300 by 90 degrees according to the position of the subject under the control of the manager, that is, the measurer, when the subject is lying on the bed body 100. Head bump can be prevented, and according to the body position information of the subject determined by the head unit 300, by moving up and down and left and right on the plane of the bed body 100 to the correct position in the X-ray source unit 330 Irradiation of X-rays can minimize unnecessary X-ray exposure of the subject.
  • the lower body fixing means 200 is formed so as to protrude in an upper direction of one surface of the bed body 100, protrudes in the longitudinal direction of the bed body 100, That is, it may be formed to be movable toward the upper body of the subject.
  • the lower body fixing means 200 may forcibly control the lower body posture of the subject under the control of the central management unit 400 according to the position of the body of the subject to be measured. Specifically, in order to measure the bone density of the spine position of the subject to measure the lower body fixing means 200 to prevent the spinal distortion (shown in Figure 1) that occurs when lying down, the bed portion of the body 100 Protruding upward and moving in the direction of the upper body of the subject, the patient is lying on his back and bent knees to prevent the distortion of the spine.
  • spinal distortion shown in Figure 1
  • the lower body fixing means 200 in order to measure the bone density of the femoral position of the subject to move the lower body fixing means 200 in the direction of the foot of the subject and at the same time to the lower direction of the bed body 100 to the bed body 100 ) And the lower body of the subject is straightened to prevent the thigh distortion.
  • the lower body posture of the subject can be forcibly controlled (shown in FIG. 7) so that the tip of the toe is perpendicular to the floor, so that the bone image of the subject can be understood more clearly.
  • the lower body fixing means 200 moves in the direction of the subject's foot, and forms a straight line with the bed body 100.
  • the bed body 100 By being accommodated in the bed body 100, it is possible to clearly grasp the bone image of the subject's thigh in a posture to straighten the lower body of the subject.
  • the lower body posture of the subject is forcedly controlled (shown in FIG. 5) so that both ends of the feet face inwardly in the shape of eyeballs.
  • the bone density measuring system of the present invention is provided with a separate driving means (not shown) in the lower body fixing means 200, it can be driven in the longitudinal direction and the vertical direction of the bed body 100.
  • the driving means drives the stroke through the hydraulic device, or drives the motor device.
  • the head part 300 is formed above the bed body 100, and is formed to be movable in the width direction and the longitudinal direction of the bed body 100, bone density measurement system according to an embodiment of the present invention 3 to 8 may further include a moving means 500 for moving the head portion 300.
  • the moving unit 500 is formed to be coupled to the head unit 300 on one side of the bed body 100, under the control of the central management unit 400, that is, under the control of the manager (measurer)
  • the head 300 may be easily moved.
  • the head unit 300 may include an X-ray radiator 330 for irradiating X-rays to a subject, a recognition camera, and a distance measuring sensor 320.
  • the X-ray radiator 330 may simultaneously irradiate high-energy X-rays and low-energy X-rays having different irradiation amounts, thereby generating a plurality of bone images having different contrast ratios in the X-ray detector 110.
  • the central management unit 400 may calculate the obesity level of the subject by determining the distance between the subject and the head unit 300 using the information received from the recognition camera 310 and the distance measuring sensor 320.
  • the amount of X-rays irradiated by the head unit 300 may be controlled according to the calculated obesity of the subject.
  • the degree of control of the X-ray radiation dose can be controlled by the operator, and it is preferable that the measurer controls the X-ray radiation dose of a desired degree after confirming the obesity degree of the subject.
  • the body position information of the subject may also be determined through the recognition camera 310.
  • the body position information means information about the body part to be measured by the subject
  • the bone density measuring system determines the information about the body part to be measured by the subject, and then,
  • the bed 200 may be moved up, down, left, and right on a plane, or the lower body fixing means 200 may be moved to easily irradiate X-rays to a specific part to be measured by the subject in the X-ray source unit 330. .
  • the imaging time that is, the subject should minimize the movement
  • the time is extended from a minute and a half to a maximum of 30 minutes, and when applied to a systemic bone density measurement system other than a specific part such as ankle or wrist, the measurer needs unnecessary contact to determine the position information of the body part of the subject.
  • the X-ray source unit 330 of the head 300 of the bone density measuring system may generate X-rays of a cone-beam method.
  • the one-time shooting time is about 1 second and thus, there is an advantage of minimizing unnecessary X-ray exposure.
  • the central management unit 400 may control the lower body fixing means 200 to fix the posture of the body part of the subject, and use the bone image generated by detecting X-rays passing through the body part of the subject.
  • the bone density of the subject can be determined.
  • the central management unit 400 uses the information received from the recognition camera 310 and the distance measuring sensor 320 of the head unit 300 and the subject and the head unit 300
  • the obesity degree (BMI) of the subject may be calculated by determining the distance between the subjects, and the amount of X-ray irradiation irradiated from the X-ray radiator 330 of the head unit 300 may be controlled according to the calculated obesity degree of the subject.
  • the head unit 300 and the blood are measured using the distance measuring sensor 320. You can determine the distance between the measurers.
  • the central management unit 400 may measure the obesity level of the subject using not only the distance information between the head unit 300 and the subject, but also the height and weight of the subject.
  • the key information of the subject is previously input from the subject, or using the recognition camera 310 provided in the head unit 300, the subject lying on the bed body 100 To calculate the total length of
  • the weight information of the subject may be input in advance from the subject, or may be calculated by being sensed through a weight sensor (not shown) provided in the bed body 100.
  • the central management unit 400 may measure the obesity degree of the subject using the above-described information, and may control the amount of X-ray irradiation irradiated from the X-ray source unit 330 by using the same.
  • the central management unit 400 is connected to the bed body 100, the lower body fixing means 200, the head portion 300 by wire or wirelessly,
  • the X-ray source unit 330 may be controlled by the manager (measurer) of the central management unit 400 to radiate X-rays to the body part of the subject to be photographed according to the body position information of the subject.
  • the central management unit 400 may control the irradiation amount and time of X-rays differently according to the body part to be photographed by the subject.
  • the X-ray source unit 330 may be controlled to irradiate X-rays for 250ms at 4mA,
  • the X-ray source unit 330 may be controlled to irradiate X-rays for 250ms at 5mA,
  • the X-ray source 330 may be controlled to irradiate X-rays for 500 ms at 6mA,
  • the X-ray source unit 330 may be controlled to irradiate X-rays for 250ms at 4mA.
  • Bone density measurement system may be configured to further include a database (not shown),
  • the database unit may determine the X-ray irradiation amount irradiated by the X-ray source unit 330 of the head unit 300 and bone density information determined by the bone image and the bone image generated by the X-ray detector unit 110 of the bed body 100. Can be stored and managed by database.
  • the database unit may transmit the X-ray dosage data and the bone image data stored and managed according to an external request.
  • the X-ray dose data, bone image data, and bone density information are at risk of leaking the information of the subject, data may be transmitted only to the outside that has been authenticated after performing a separate authentication procedure.
  • the bone density measurement system may be configured to include a separate voice means (not shown),
  • the bone density measurement system is a systemic bone density meter, through the lower body fixing means 200 protruded to the upper surface of the bed body 100, the lower body of the subject
  • the bone density measurement system is a systemic bone density meter, through the lower body fixing means 200 protruded to the upper surface of the bed body 100, the lower body of the subject

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Abstract

본 발명은 골밀도 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베드부 몸체(100), 상기 베드부 몸체(100) 일면 상부 방향으로 돌출 가능하게 형성되되, 돌출되어 상기 베드부 몸체(100)의 길이 방향으로 이동 가능하게 형성되는 하체 고정수단(200), 상기 베드부 몸체(100) 상부에 형성되되, 상기 베드부 몸체(100)의 폭 방향 및 길이 방향으로 이동 가능하게 형성되고 피측정자에게 엑스선(X-Ray)을 조사하는 헤드부(300) 및 피측정자의 신체 부위의 자세를 고정시키도록 상기 하체 고정수단(200)을 제어하고, 상기 헤드부(300)에서 조사되어 피측정자의 신체 부위를 통과한 엑스선을 검출하여 생성된 골 이미지를 이용하여 피측정자의 골밀도를 판단하는 중앙 관리부(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골밀도 측정 시스템에 관한 것이다.

Description

골밀도 측정 시스템
본 발명은 골밀도 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전신형 골밀도 측정에 있어서 별도의 하체 고정수단을 구비하여 피측정자의 하체를 자동으로 고정함으로써, 척추 및 대퇴부 왜곡을 방지하여 정확도 높은 골 이미지 생성 및 골밀도를 측정하고, 피측정자의 비만 상태에 따라 엑스선 피폭량을 제어하여 불필요한 피폭을 최소화할 수 있는 골밀도 측정 시스템에 관한 것이다.
1990년대 초기에 “뼈질량의 감소와 뼈조직의 미세구조의 변화로 뼈의 취약성이 증가되고 골절이 되기 쉬운 전신 골격계 질환”으로 골다공증에 대한 관심이 모아졌으며, 1994년 WHO(World Health Organization)에서 척추, 둔부 또는 아래팔의 이중에너지 방사선 흡수법(DXA, Dual energy X-ray Absorptiometry)로 측정하여 T점수(T-score) 표준편차 단위로 측정한 골밀도를 기본으로 골다공증의 정의를 제시하였다.
이러한 이중에너지 방사선 흡수법의 기본원리는, 두 개의 서로 다른 에너지 엑스선 광자를 이용하여, 신체의 연부 조직 및 뼈를 투과할 때 감쇠정도를 측정하는 것으로, 이중에너지 방사선 흡수법은 엑스선 빔(beam)이 물질을 통과하여 지나 갈 때 엑스선 강도가 물질의 기본 특성, 즉, 두께, 밀도 및 원자 구성 등에 의해 결정되는 양에 의해서 감쇠되는 사실을 기초로 하며, 방식으로는 가는 빗살 빔(pencil-beam), 부채꼴 빔(fan-beam) 및 원뿔 빔(cone-beam) 방식이 있다.
기존의 가는 빗살 빔 방식, 부채꼴 빔 방식은, 촬영 시간이 최소 30초에서 최대 30분까지 걸려 환자의 부담이 증가되고, 촬영 준비 과정에서 정확한 척추 위치 및 대퇴부 위치(Spine Lumber 1~4, Right-Femur, Left-Femur)를 선정하기 위해 촬영자가 환자의 신체 부위를 만지는 행위에 대하여 환자들의 거부감이 심한 상태이다.
게다가, 몸을 스캔해야하는 상황에서 환자가 몸을 비틀거나, 움직이게 되면 정확한 영상 데이터 획득 자체가 어렵게 된다.
그리고, 피측정자가 골밀도 측정을 위해 다리를 반듯이 펴고 누울 경우, 척추 부분이 아치 형태로 휘게되어 그대로 엑스선을 조사하여 골밀도를 측정할 경우, 영상 왜곡으로 인해 정확도가 낮아지게 되는 단점이 있다.
그러므로, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 환자가 누울 경우 척추가 휘 어지는 현상을 방지하기 위하여 정육면체 또는 삼각형의 발포 고정대를 다리에 끼움으로써 척추 왜곡 현상을 방지하고 있으나 이 경우 대퇴부 위치를 측정하기 위해서는 다시 한번 피측정자의 자세를 바꿔야 하는 단점이 있어 촬영 시간이 길어질 뿐 아니라 촬영 과정의 번거로움을 그대로 포함하고 있다.
국내등록특허 제10-0886483호(“측정 위치의 보정이 가능한 초음파 발 골밀도 측정 장치”, 이하 선행문헌 1)에서는 발판부 양측 끝단에 설치된 복수 개의 간격 조절 부재에 의해 피측정자의 발을 발판부의 정중앙에 고정할 수 있고, 아킬레스건 커버부에 의해 뒤꿈치 및 아킬레스건을 밀착시켜 고정할 수 있고, 종아리 받침대에 종아리를 밀착시켜 고정할 수 있으므로, 피측정자가 측정 중 신체를 움직이더라도 측정 위치에 위치한 발은 견고하게 고정되므로 보다 신뢰도 높은 측정 결과를 기재 할 수 있는 초음파 발 골밀도 측정 장치를 개시하고 있다.
그러나, 선행문헌 1은 홀-바디 스캔, 즉 전신형 골밀도 측정 시스템이 아니라 환자(피측정자)의 신체 일부인 발에 한정하여, 발을 고정한 후 골밀도 측정을 수행하는 것으로서, 상술한 바와 같은 전신형 골밀도 측정 시스템에 있어서 극복하고자 하는 문제점인, 불필요한 신체접촉, 이미지 오버랩에 의한 원본 데이터 손실, 불필요한 방사선 피폭 등의 문제점에 대해서는 전혀 언급하지 않고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전신형 골밀도 측정에 있어서 별도의 하체 고정수단을 구비하여 피측정자의 하체를 자동으로 고정함으로써, 척추 및 대퇴부 왜곡을 방지 하여 정확도 높은 골 이미지 생성 및 골밀도를 측정하고, 피측정자의 비만 상태에 따라 엑스선 피폭량을 제어하여 불필요한 피폭을 최소화할 수 있는 골밀도 측정 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템은, 베드부 몸체(100). 상기 베드부 몸체(100) 일면 상부 방향으로 돌출 가능하게 형성되되, 돌출되어 상기 베 드부 몸체(100)의 길이 방향으로 이동 가능하게 형성되는 하체 고정수단(200), 상 기 베드부 몸체(100) 상부에 형성되되, 상기 베드부 몸체(100)의 폭 방향 및 길이 방향으로 이동 가능하게 형성되고 피측정자에게 엑스선(X-Ray)을 조사하는 헤드부(300) 및 피측정자의 신체 부위의 자세를 고정시키도록 상기 하체 고정수단(200)을 제어하고, 상기 헤드부(300)에서 조사되어 피측정자의 신체 부위를 통과한 엑스선을 검출하여 생성된 골 이미지를 이용하여 피측정자의 골밀도를 판단하는 중앙 관리부(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 베드부 몸체(100)는 상기 헤드부(300)에서 조사되어 피측정자의 특정 신체 부위를 통과한 엑스선을 검출하여 골 이미지를 생성하여 상기 중앙 관리부(400)로 전달하는 엑스레이 디텍터부(110)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 헤드부(300)는 인식 카메라(310) 및 거리 측정 센서(320)를 포함하며, 상기 중앙 관리부(400)에서 상기 인식 카메라(310)와 거리 측정 센서(320)로 부터 전달받은 정보들을 이용하여 피측정자와 상기 헤드부(300) 간의 거리를 판단 하여 피측정자의 비만도를 산출하며, 산출된 비만도를 이용하여 상기 헤드부(300) 에서 조사되는 엑스선의 조사량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 하체 고정수단(200)은 측정하고자 하는 신체 위치에 따른 상기 중앙 관리부(400)의 제어에 따라, 피측정자의 하체 자세를 강제 제어하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 헤드부(300)는 조사량이 각각 상이한 고에너지 엑스선과 저에너 지 엑스선을 동시에 조사하는 엑스레이 소스부(330)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 골밀도 측정 시스템은 상기 베드부 몸체(100) 일측에 상기 헤드부(300)와 결합되도록 형성되어, 상기 중앙 관리부(400)의 제어에 따라 상기 헤드부(300)를 이동시키는 이동수단(500)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 골밀도 측정 시스템은 전신형 골밀도 측정에 있어서 베드부 일면 상부에 별도의 하체 고정수단을 구비하여, 측정자의 제어에 따라 하체 고정수단의 움직임을 제어하여 피측정자의 하체를 자동으로 고정하고 엑스선을 조사함으로써, 척추 및 대퇴부 왜곡을 방지하여 정확도 높은 골 이미지 생성 및 골밀도를 측정할 수 있을 뿐 아니라 촬영의 편의성을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
더불어, 피측정자의 신체 비만도를 산출하여 이에 따라 엑스선 피폭량을 제어하여 불필요한 피폭을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 골밀도 측정 시스템 및 척추 왜곡 현상을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템의 사용 예시도이다.
도 5는 도 4의 사용 예시에 따른 피측정자의 발 모양을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템의 또다른 사용 예시도이다.
도 7은 도 6의 사용 예시에 따른 피측정자의 발 모양을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템을 나타낸 또다른 예시도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
더불어, 시스템은 필요한 기능을 수행하기 위하여 조직화되고 규칙적으로 상호 작용하는 장치, 기구 및 수단 등을 포함하는 구성 요소들의 집합을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다. 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 베드부 몸체(100), 상기 베드부 몸체(100) 일면 상부 방향으로 돌출 가능하게 형성된 하체 고정수단(200), 엑스선을 조사하는 헤드부(300) 및 피측정자의 골밀도를 판단하는 중앙 관리부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템은 전신형 골밀도 측정기로서, 상기 베드부 몸체(100) 일면 상부에 돌출 가능하게 형성된 하체 고정수단(200)을 통해서, 피측정자의 하체를 특정 자세로 자동 고정하고 엑스선을 조사함으로써, 척추 및 대퇴부 왜곡을 방지하여 정확도 높은 골 이미지를 생성하고, 이에 따른 정확도 높은 골밀도를 측정할 수 있다.
각 구성에 대하여 자세히 알아보자면,
상기 베드부 몸체(100)는 피측정자가 누워서 골밀도를 측정받을 수 있도록 하는 수단으로서, 상기 헤드부(300)에서 조사되어 피측정자의 특정 신체 부위를 통과한 엑스선을 검출하여 골 이미지를 생성하여 상기 중앙 관리부(400)로 전달하는 엑스레이 디텍터부(110)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
자세하게는, 상기 엑스레이 디텍터부(110)는 피측정자의 특정 신체 부위를 통과한 엑스선을 검출하여 그 검출 결과를 아날로그 신호로 생성할 수 있으며, 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 골 이미지를 생성하게 된다.
상기 엑스레이 디텍터부(110)는 생성한 상기 골 이미지를 상기 중앙 관리부(400)로 전달하며, 상기 중앙 관리부(400)는 전달받은 골 이미지를 통해서, 피측정자의 골밀도를 판단할 수 있다.
또한, 상기 엑스레이 디텍터부(110)는 신틸레이터(scintillator)층과, 상기 신틸레이터층을 촬영하는 카메라를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 신틸레이터층은 엑스선을 받으면 가시광선을 방사하는 것으로서, 상기 신틸레이터층의 상을 상기 신틸레이터층을 촬영하는 카메라, 즉, 가시광선 카메라로 촬영함으로써, 엑스선 촬영 영상인 골 이미지를 얻을 수 있다.
이 때, 상기 엑스레이 디텍터부(110)가 포함되어 구성되는 상기 베드부 몸체(100)는 피측정자가 상기 베드부 몸체(100)에 용이하게 누울 수 있도록 별도의 리프트 수단(미도시)를 동작하여 상, 하 방향으로 이동할 수 있으며, 이는 상기 중앙 관리부(400)의 관리자, 즉, 측정자의 제어에 따라서 상기 베드부 몸체(100)의 높낮이가 제어되게 된다.
더불어, 상기 중앙 관리부(400)는 관리자, 즉, 측정자의 제어에 따라, 피측정자의 위치에 따라 상기 헤드부(300)를 90도 회전시켜 피측정자가 상기 베드부 몸체(100)에 누울 때, 머리 부딪힘을 예방할 수 있으며, 상기 헤드부(300)에서 판단한 피측정자의 신체 위치 정보에 따라, 상기 베드부 몸체(100)의 평면 상에서 상하 좌우로 이동시킴으로써 상기 엑스레이 소스부(330)에서 정확한 위치에 엑스선을 조사하여 피측정자의 불필요한 엑스선 피폭을 최소화할 수 있다.
상기 하체 고정수단(200)은 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 베드부 몸체(100)의 일면 상부 방향으로 돌출 가능하게 형성되되, 돌출되어 상기 베드부 몸체(100)의 길이 방향, 즉, 피측정자의 상체를 향해서 이동 가능하게 형성될 수 있다.
상기 하체 고정수단(200)은 상기 중앙 관리부(400)의 제어에 따라, 측정자가 측정하고자 하는 피측정자의 신체 위치에 따라 피측정자의 하체 자세를 강제 제어 할 수 있다. 상세하게는, 피측정자의 척추 위치의 골밀도를 측정하기 위해서는 반듯이 누워있을 때 발생하는 척추 왜곡(도 1에 도시)을 방지하기 위하여, 상기 하체 고정수단(200)을 상기 베드부 몸체(100)의 상부 방향으로 돌출되면서 피측정자의 상체 방향으로 이동시켜, 피측정자가 반듯이 누워서 무릎을 굽힌 자세를 취하게 되어 척추 왜곡을 방지할 수 있다.
그리고, 피측정자의 대퇴부 위치의 골밀도를 측정하기 위해서는 상기 하체 고정수단(200)을 피측정자의 발 방향으로 이동시킴과 동시에 상기 베드부 몸체(100)의 하부 방향으로 이동하여 상기 베드부 몸체(100)와 일직선이 형성되도록 하여 피측정자의 하체가 곧게 펴지는 자세를 취하게 되어 대퇴부 왜곡을 방지할 수 있다.
즉, 피측정자의 척추 위치의 골밀도를 측정하기 위해서는 반듯이 누워있을 때 발생하는 척추 왜곡을 방지하기 위하여, 도 6과 같이, 상기 하체 고정수단(200)이 피측정자의 상체 방향으로 이동함과 동시에, 상기 베드부 몸체(100) 상부로 돌출됨으로써 피측정자가 반듯이 누워서 무릎을 굽힌 자세를 취하게 되어 척추 왜곡을 방지할 수 있다. 이 때, 발 끝이 바닥과 직각을 향하도록 피측정자의 하체 자세를 강제 제어(도 7에 도시)하여 피측정자의 골 이미지를 좀 더 명확하게 파악할 수 있다.
또한, 피측정자의 대퇴부 위치의 골밀도를 측정하기 위해서는, 도 4와 같이, 상기 하체 고정수단(200)이 피측정자의 발 방향으로 이동함과 동시에, 상기 베드부 몸체(100)와 일직선을 형성하도록 상기 베드부 몸체(100)에 수납됨으로써, 피측정자의 하체를 곧게 펴지는 자세로 피측정자의 대퇴부의 골이미지를 명확하게 파악할 수 있다.
이 때, 양 발 끝이 안쪽으로 안짱 형태로 향하도록 피측정자의 하체 자세를 강제 제어(도 5에 도시)하여 피측정자의 대퇴부 골 이미지를 명확하게 파악할 수 있다.
이 때, 본 발명의 골밀도 측정 시스템은 상기 하체 고정수단(200)에 별도의 구동수단(미도시)을 구비하여, 상기 베드부 몸체(100)의 길이 방향 및 상하 방향으로 구동할 수 있다.
상기 구동수단은 유압 장치를 통한 스트로크 구동 또는, 모터 장치를 통한 구동하는 것이 바람직하다.
상기 헤드부(300)는 상기 베드부 몸체(100) 상부에 형성되되, 상기 베드부 몸체(100)의 폭 방향 및 길이 방향으로 이동 가능하게 형성되며, 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템은 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 헤드부(300)를 이동시키는 이동수단(500)을 더 구비할 수 있다.
상기 이동수단(500)은 상기 베드부 몸체(100) 일측에 상기 헤드부(300)와 결합되도록 형성되어, 상기 중앙 관리부(400)의 제어에 따라, 즉, 관리자(측정자)의 제어에 따라 상기 헤드부(300)를 용이하게 이동하도록 할 수 있다.
상세하게는, 상기 헤드부(300)는 피측정자에게 엑스선을 조사하는 엑스레이 조사부(330)와, 인식 카메라 및 거리 측정 센서(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
이 때, 상기 엑스레이 조사부(330)는 조사량이 각각 상이한 고에너지 엑스선과 저에너지 엑스선을 동시에 조사하여, 상기 엑스레이 디텍터부(110)에서 명암비가 상이한 복수 개의 골 이미지를 생성하도록 할 수 있다.
상기 중앙 관리부(400)는 상기 인식 카메라(310)와 거리 측정 센서(320)로부터 전달받은 정보들을 이용하여 피측정자와 상기 헤드부(300) 간의 거리를 판단하여 피측정자의 비만도를 산출할 수 있으며, 산출한 피측정자의 비만도에 따라 상기 헤드부(300)에서 조사되는 엑스선 조사량을 제어할 수 있다.
이 때, 엑스선 조사량의 제어 정도는 측정자의 제어에 따라서 가능하며, 측정자가 피측정자의 비만도를 확인한 후 원하는 정도의 엑스선 조사량 제어를 수행 하는 것이 바람직하다.
상기 인식 카메라(310)를 통해서 피측정자의 신체 위치 정보 또한 판단할 수 있다.
여기서, 신체 위치 정보란, 피측정자의 측정하고자 하는 신체 부위에 대한 정보를 의미하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템은 피측정자의 측정하고자 하는 신체 부위에 대한 정보를 판단한 후, 상기 베드부(200)를 평면 상으로 상하좌우 이동시키거나, 상기 하체 고정수단(200)을 이동시켜 상기 엑스레이 소스부(330)에서 피측정자가 측정하고자 하는 특정 부위에 엑스선을 용이하게 조사 할 수 있다.
또한, 골밀도 측정 시스템에서 일반적으로 사용되는 가는 빗살 빔(pencil-beam) 방식 또는, 부채꼴 빔(fan-beam) 방식을 이용하여 엑스선을 조사할 경우, 촬영 시간, 즉, 피측정자가 움직임을 최소화해야하는 시간이 최소 1분 30초에서 최대 30분까지 길어지게 되며, 발목이나 손목 등의 특정 부위가 아닌 전신형 골밀도 측정 시스템에 적용할 경우, 측정자가 피측정자의 신체 부위 위치 정보를 판단하기 위하여 불필요한 접촉이 많아지며, 일괄적으로 엑스선을 조사하기 때문에 불필요한 엑스선에 피폭되는 문제점이 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템의 상기 헤드부(300)의 엑스레이 소스부(330)는 원뿔 빔(cone-beam) 방식의 엑스선(X-ray)을 발생할 수 있다.
이를 통해서, 면 단위로 촬영하기 때문에, 1회 촬영 시간이 1초 내외로서, 불필요한 엑스선 피폭을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
상기 중앙 관리부(400)는 피측정자의 신체 부위의 자세를 고정시키도록 하는 상기 하체 고정수단(200)을 제어할 수 있으며, 피측정자의 신체 부위를 통과한 엑스선을 검출하여 생성된 골 이미지를 이용하여 피측정자의 골밀도를 판단할 수 있다.
이 때, 상기 중앙 관리부(400)는 상술한 바와 같이, 상기 헤드부(300)의 상기 인식 카메라(310)와 거리 측정 센서(320)로부터 전달받은 정보들을 이용하여 피측정자와 상기 헤드부(300) 간의 거리를 판단하여 피측정자의 비만도(BMI)를 산출하고, 산출한 피측정자의 비만도에 따라 상기 헤드부(300)의 엑스레이 조사부(330)에서 조사되는 엑스선 조사량을 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 헤드부(300)는 높낮이가 조절되지 않기 때문에, 피측정자가 상기 베드부 몸체(100)에 누웠을 경우, 상기 거리 측정 센서(320)를 이용하여, 상기 헤드부(300)와 피측정자 간의 거리를 판단할 수 있다.
상기 중앙 관리부(400)는 상기 헤드부(300)와 피측정자 간의 거리 정보 뿐 아니라, 피측정자의 키와 몸무게 정보를 이용하여 피측정자의 비만도를 측정할 수 있다.
이 때, 피측정자의 키 정보는, 피측정자로부터 미리 입력받거나, 상기 헤드부(300)에 구비되어 있는 상기 인식 카메라(310)를 이용하여, 상기 베드부 몸체(100) 상에 누워있는 피측정자의 전체 길이를 산출할 수 있으며,
피측정자의 몸무게 정보는, 피측정자로부터 미리 입력받거나, 상기 베드부 몸체(100)에 구비되어 있는 무게 감지 센서(미도시)를 통해 센싱받아 산출할 수 있다.
상기 중앙 관리부(400)는 상술한 정보들을 이용하여 피측정자의 비만도 측정이 가능하게 되며, 이를 이용하여 상기 엑스레이 소스부(330)에서 조사되는 엑스선 조사량을 제어할 수 있다.
다시 말하자면, 비만도가 매우 낮은 사람과, 비만도가 매우 높은 사람은 뼈와 살 간의 분포되어 있는 지방층이 다르기 때문에, 동일한 엑스선 조사량을 조사 할 경우, 골 이미지에 오류가 발생할 수 있기 때문에, 이러한 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
상기 중앙 관리부(400)는 상기 베드부 몸체(100), 하체 고정수단(200), 헤드부(300)와 유선 또는 무선으로 연결되어 있으며,
기본적으로 피측정자의 신체 위치 정보에 따라, 상기 중앙 관리부(400)의 관리자(측정자)가 촬영하고자 하는 피측정자의 신체 부위에 엑스선이 조사되도록 상기 엑스레이 소스부(330)를 제어할 수 있다.
이 때, 상기 중앙 관리부(400)는 피측정자의 촬영하고자 하는 신체 부위에 따라 각각 상이하게 엑스선의 조사량 및 시간을 제어할 수 있다.
피측정자의 머리의 골밀도를 측정할 경우, 상기 엑스레이 소스부(330)에서 4mA으로 250ms동안 엑스선을 조사하도록 제어할 수 있으며,
피측정자의 가슴의 골밀도를 측정할 경우, 상기 엑스레이 소스부(330)에서 5mA으로 250ms동안 엑스선을 조사하도록 제어할 수 있으며,
피측정자의 복부의 골밀도를 측정할 경우, 상기 엑스레이 소스부(330)에서 6mA으로 500ms동안 엑스선을 조사하도록 제어할 수 있으며,
피측정자의 대퇴부의 골밀도를 측정할 경우, 상기 엑스레이 소스부(330)에서 4mA으로 250ms동안 엑스선을 조사하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템은 데이터베이스부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있으며,
상기 데이터베이스부는 상기 헤드부(300)의 엑스레이 소스부(330)에서 조사한 엑스선 조사량과, 상기 베드부 몸체(100)의 엑스레이 디텍터부(110)에서 생성한 골 이미지와 골 이미지를 통해서 판단한 골밀도 정보를 데이터베이스화하여 저장 및 관리할 수 있다.
이를 통해서, 추후에 동일한 피측정자가 골밀도 측정할 경우, 과도한 엑스선 피폭을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
더불어, 상기 데이터베이스부는 외부의 요청에 따라, 저장 및 관리하고 있는 상기 엑스선 조사량 데이터 및 상기 골 이미지 데이터를 전달할 수 있다.
이 때, 상기 엑스선 조사량 데이터, 골 이미지 데이터 및 골밀도 정보는 피측정자 정보 유출의 위험이 있기 때문에, 별도의 인증 절차를 수행한 후 인증된 외부에만 데이터들을 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템은 별도의 음성수단(미도시)를 포함하여 구성될 수 있으며,
상기 음성수단을 통해서 골밀도 측정의 각 단계에 대한 측정자의 음성 정보를 전달해줌으로써, 측정자와 피측정자 간의 의사소통을 유도할 수 있어, 피측정자의 불안감을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 골밀도 측정 시스템은 전신형 골밀도 측정기로서, 상기 베드부 몸체(100) 일면 상부에 돌출 가능하게 형성된 하체 고정수단(200)을 통해서, 피측정자의 하체를 특정 자세로 자동 제어 및 고정한 후 엑스선을 조사함으로써, 척추 및 대퇴부 왜곡을 방지하여 정확도 높은 골 이미지를 생성하고, 이에 따른 정확도 높은 골밀도를 측정할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수 정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 베드부 몸체(100);
    상기 베드부 몸체(100) 일면 상부 방향으로 돌출 가능하게 형성되되, 돌출되어 상기 베드부 몸체(100)의 길이 방향으로 이동 가능하게 형성되는 하체 고정수단(200);
    상기 베드부 몸체(100) 상부에 형성되되, 상기 베드부 몸체(100)의 폭 방향 및 길이 방향으로 이동 가능하게 형성되고 피측정자에게 엑스선(X-Ray)을 조사하는 헤드부(300); 및
    피측정자의 신체 부위의 자세를 고정시키도록 상기 하체 고정수단(200)을 제어하고, 상기 헤드부(300)에서 조사되어 피측정자의 신체 부위를 통과한 엑스선을 검출하여 생성된 골 이미지를 이용하여 피측정자의 골밀도를 판단하는 중앙 관리부(400);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골밀도 측정 시스템
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베드부 몸체(100)는
    상기 헤드부(300)에서 조사되어 피측정자의 특정 신체 부위를 통과한 엑스선을 검출하여 골 이미지를 생성하여 상기 중앙 관리부(400)로 전달하는 엑스레이 디텍터부(110);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골밀도 측정 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 헤드부(300)는
    인식 카메라(310) 및 거리 측정 센서(320)를 포함하며,
    상기 중앙 관리부(400)에서 상기 인식 카메라(310)와 거리 측정 센서(320)로부터 전달받은 정보들을 이용하여 피측정자와 상기 헤드부(300) 간의 거리를 판단하여 피측정자의 비만도를 산출하며, 산출된 비만도를 이용하여 상기 헤드부(300)에서 조사되는 엑스선의 조사량을 제어하는 것을 특징으로 하는 골밀도 측정 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하체 고정수단(200)은
    측정하고자 하는 신체 위치에 따른 상기 중앙 관리부(400)의 제어에 따라,
    피측정자의 하체 자세를 강제 제어하는 것을 특징으로 하는 골밀도 측정 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 헤드부(300)는
    조사량이 각각 상이한 고에너지 엑스선과 저에너지 엑스선을 동시에 조사하는 엑스레이 소스부(330);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골밀도 측정 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 골밀도 측정 시스템은
    상기 베드부 몸체(100) 일측에 상기 헤드부(300)와 결합되도록 형성되어, 상기 중앙 관리부(400)의 제어에 따라 상기 헤드부(300)를 이동시키는 이동수단(500);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골밀도 측정 시스템.
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