WO2017091022A1 - 후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치 - Google Patents

후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치 Download PDF

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shielding
portable
ring
shield mechanism
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김영균
김태우
윤민석
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주식회사바텍
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    • H05G1/04—Mounting the X-ray tube within a closed housing
    • H05G1/06—X-ray tube and at least part of the power supply apparatus being mounted within the same housing

Definitions

  • the present invention relates to a back scattering line shielding mechanism for a portable X-ray generator and a portable X-ray generator including the same. More specifically, the back scattering line is mounted on a portable X-ray generating apparatus which the photographer holds by hand and irradiates the X-rays, thereby shielding the back scattering lines scattered toward the photographer when the X-rays are emitted to protect the photographer from the X-ray exposure.
  • a shielding mechanism and a portable x-ray generator including the same.
  • X-ray imaging is a radiographic method using transmission characteristics of X-rays, and acquires X-ray images of an internal structure of a photographing object based on the amount of attenuation accumulated in the process of passing through the photographing object.
  • the X-ray imaging apparatus for this purpose includes an X-ray generator for irradiating X-rays, an X-ray sensor disposed opposite to the X-ray generator with the photographing object interposed therebetween, and an X-ray sensor for detecting X-rays passing through the object. It includes an image processing device for implementing an image.
  • X-ray generators are continuously miniaturized and improved in convenience, and recently, portable portable X-ray generators that are easily used by a photographer for diagnosis in a hospital or non-destructive inspection in an industrial site are frequently used.
  • such a small X-ray generator is used for intraoral X-ray imaging of a dentist.
  • a small X-ray generator called a portable type or a hand-held type is used. Is inserted into the oral cavity of the examinee, and the X-ray radiator is irradiated toward an X-ray sensor inserted into the oral cavity with the oral structure interposed between the oral structures from the outside of the oral cavity with the photographer holding the X-ray generator in his hand.
  • the conventional portable X-ray generator 10 may include a main body 11 that generates X-rays, an X-ray radiator 12 that emits X-rays generated by the main body 11 in a predetermined direction, and a photographer. Hold by hand and press the shooting button is made to include a handle 13 for irradiating X-rays. That is, the conventional portable X-ray generating apparatus 10 is advantageous for intraoral X-ray imaging because it is possible to freely irradiate X-rays in various directions by the photographer in the form of a gun or a camera.
  • X-ray imaging in this manner is very convenient for the subject.
  • a problem arises in that the photographer repeatedly exposes back-scattered radiation.
  • the back scattering line is exposed to the photographer such as the photographer's hand 20 for a long time, it is known that the back scattering line may cause diseases and complications.
  • a shield for shielding backscatter is employed in a conventional portable X-ray generator.
  • FIG. 2 shows a conventional portable X-ray generator. This figure shows the main body 11 of the portable X-ray generator in which the small X-ray generator is built, and the shield 2 assembled around the X-ray output unit 12. Since the conventional shield 2 uses lead acrylic, it is difficult to hold the hand without shaking because it is thick and heavy. Commercially available products are about 12mm thick and weigh about 500g.
  • the present invention has been proposed to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to prevent the backscattered line from being exposed to the photographer when the X-ray image is photographed using the portable X-ray generating apparatus, and thus, the weight is reduced. It is to provide a backscatter line shielding mechanism that is easy to handle. In addition, since it is always mounted to the main body and is used only when shooting, it is easy to store and handle, and is made of a lightweight material and has an adjustable rear shield mechanism, which can increase the accuracy of X-ray imaging. Has its purpose.
  • the back scattering line shielding mechanism is mounted on a portable X-ray generating apparatus for radiating X-rays by the photographer and shields the back-scattered X-rays when the X-rays are emitted.
  • the shielding mechanism includes a lead-free lightweight shielding member mounted detachably or foldable in an X-ray exit portion of the portable X-ray generator, and partially supported by the X-ray exit portion.
  • the lead-free lightweight shield member may include at least one support member mounted around the X-ray emitter and connected to and support a portion of the lead-free lightweight shield member.
  • the X-ray emitter may have a cylindrical shape, and the at least one support member may include a ring installed to rotate around the X-ray emitter or move along a length direction thereof.
  • the lead-free lightweight shield member may include an X-ray shielding material having no lead component and having a smaller specific gravity than lead.
  • the X-ray shielding material may be a material selected from the group consisting of tungsten, barium, bismuth, or a compound thereof.
  • the back scattering line shielding mechanism is a back scattering line shielding mechanism which is mounted on a portable X-ray generating apparatus that a photographer holds by hand and irradiates X-rays and shields X-rays scattered backwards when X-rays are emitted.
  • a support member detachably mounted around an X-ray exit portion of the portable X-ray generator; And an x-ray shielding material that is free of lead and has a specific gravity lower than that of lead, wherein a portion thereof is supported by the support member, and spreads to a predetermined area to shield backscattered lines. It includes.
  • the support member at least one support ring which is mounted around the X-ray emitting portion; And at least one guide rail attached to the support ring so as to face the X-ray exit part in a longitudinal direction, and the shielding sheet is partially supported by the guide rail and may move along the guide rail.
  • the support member at least one support ring which is mounted around the X-ray exit portion, respectively; And at least one connecting bar attached to the support ring so as to face the X-ray emitting part in a longitudinal direction, the first and second connecting bars having first and second connecting bars disposed along the length direction.
  • the length may be adjusted by sliding and overlapping each other, or folded into a hinge structure, and the shielding sheet may be moved according to the adjusted length.
  • the shielding sheet may be formed in a curtain shape and suspended on the support member.
  • the shielding sheet may be woven from tungsten filament.
  • the portable X-ray generating apparatus is installed; An X-ray emission unit disposed in front of the X-rays from the body; And a variable rear shield mechanism that is foldably mounted around the X-ray emitter of the body, unfolds during use to shield the backscatter line, and is folded and stored when not in use.
  • the variable rear shield mechanism may include a rotating ring rotating around the X-ray emission unit; And it may include a plurality of shielding blades folded or unfolded in conjunction with the rotation of the rotary ring.
  • variable rear shield mechanism the rotary ring for rotating around the X-ray emission portion; A plurality of shielding strips in close contact with each other or in connection with rotation of the rotary ring; And a flexible shielding film that is connected between the plurality of shielding strips so that the plurality of shielding strips are folded when being in close contact with each other and are unfolded when they are unfolded.
  • variable rear shield mechanism the slide ring for moving forward and backward in the X-ray emission direction around the X-ray emission port;
  • a plurality of shielding strips one end of which is connected to the slide ring and which is in close contact with each other or is separated from each other according to the position of the slide ring;
  • a flexible shielding film provided to be folded when the plurality of shielding strips are in close contact with each other and to be unfolded when they are opened to each other.
  • the portable X-ray generating apparatus the electric motor connected to the power supply of the main body; A power transmission unit which expands or folds the variable rear shield mechanism by using the power of the electric motor; And, it may include a controller for controlling the operation of the power transmission unit according to the user's input.
  • the present invention has the following excellent effects.
  • the back scattering line shielding mechanism of the present invention when the X-ray is irradiated from the portable X-ray generating apparatus, the X-rays scattered toward the photographer, such as the photographer's hand, can be shielded to protect the photographer's hand from the X-ray exposure, while being lightweight. It is effective to reduce the burden caused by the increase in weight to the photographer.
  • the backscattered shielding mechanism of the present invention since it can be applied to all existing X-ray radiating parts having different diameters, there is an advantage of good compatibility.
  • the backscatter line shielding mechanism of the present invention since the distance between the photographer's hand and the shielding sheet can be freely adjusted, the backscatter line can be effectively shielded according to the size of the hand of the photographer.
  • the portable X-ray generator having the variable backscatter line shielding mechanism according to the present invention is easy to store and handle since the rear shielding mechanism is variablely mounted to the main body and used only when photographing, and the rear shielding mechanism has a low weight. It is made of the material of the camera, which reduces the camera shake and provides the effect of improving the accuracy of the shooting. As a result, the X-ray generator having the variable rear shielding mechanism according to the present invention has the effect of reducing unnecessary X-ray exposure by re-photographing the subject by not only reducing the backscatter line exposure to the photographer but also increasing the accuracy of the photographing. .
  • FIG. 1 shows a conventional portable X-ray generator.
  • FIG. 2 shows a conventional portable X-ray generator having a backscatter shield.
  • FIG. 3 shows a backscatter line shield mechanism according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a backscatter line shield mechanism according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a backscatter line shield mechanism according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a backscatter line shield mechanism according to one embodiment of the invention.
  • variable rear shield mechanism is unfolded in the X-ray generator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic front view of a rotary variable rear shield mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 9 shows another example of a rotary variable rear shield mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows an example of a rotary variable rear shield mechanism driving means in the X-ray generator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a foldable variable rear shield mechanism in an X-ray generator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows another example of the foldable variable rear shield mechanism in the X-ray generator according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a backscatter line shield mechanism according to one embodiment of the invention.
  • the back scattering line shielding mechanism 100 uses the shielding sheet 120 as an example of the support ring 110 and the lead-free lightweight shielding member as an example of the supporting member. It is configured to include.
  • the support ring 110 is detachably fitted around the X-ray exit unit 12 of the portable X-ray generator 10.
  • the shielding sheet 120 to be described below is fixed to the X-ray exit unit 12. It is a support member for suspension.
  • the support ring 110 may be provided as an elastic ring such as rubber to be fitted around the X-ray output unit 12 having different diameters.
  • the support ring 110 is mounted to be movable in the longitudinal direction of the X-ray emitter 12, and the distance to the handle 13 of the portable X-ray generator 10 may vary according to its position. This is to allow the shielding sheet 120 to be suspended at an appropriate position according to the size of the photographer's hand.
  • the shielding sheet 120 has a predetermined area and is attached to the lower end of the support ring 110 as a sheet capable of blocking X-rays and suspended below the X-ray radiating unit 12.
  • the shielding sheet 120 shields the photographer's hand from being exposed to the X-ray by shielding it with a back scattering line which is X-rays scattered by the photographer's hand.
  • the shielding sheet 120 is preferably manufactured so that both edges are curved concave toward the rear to prevent the back scattering line is exposed to the photographer's hand as much as possible.
  • the shielding sheet 120 may include an X-ray shielding material having no lead component and having a specific gravity smaller than that of lead.
  • the sheet capable of shielding X-rays is not particularly limited, but may be, for example, a lead-free sheet or a tungsten sheet woven from tungsten filaments.
  • the back scattering line is detachably mounted to the existing portable X-ray generating apparatus 10 to prevent the back scattering line from being exposed to the photographer's hand.
  • the position of the shielding sheet 120 may be varied according to the size of the photographer's hand, and the exposure of the back scattering line may be effectively prevented.
  • FIG. 4 shows a backscatter line shield mechanism according to one embodiment of the invention.
  • the back scattering line shielding mechanism 200 is an example of a supporting member, and includes a first support ring 210 and a predetermined distance from the first support ring 210.
  • a plurality of guide rails 240 and the guide rails 240 that are spaced apart from each other and are connected between the second support ring 220, the first support ring 210, and the second support ring 220 spaced apart from each other. It comprises a shielding sheet 120 is coupled to the movable guide rail on the guide rail 240 back and forth.
  • the backscatter line shielding mechanism 200 according to the second embodiment of the present invention is compared with the backscattering line shielding mechanism 100 according to the first embodiment of the present invention, the X-ray output unit of the portable X-ray generating apparatus 10.
  • the support ring fitted around the circumference 12 is composed of two support rings 210 and 220, and the guide rail 240 is added between them.
  • the support rings 210 and 220 move along the length direction of the X-ray emitter 12 and do not change the position of the shielding sheet 120, but the support rings 210 and 220 are the X-ray emitter 12. Spaced apart from each other in the periphery of the), the shielding sheet 120 is moved along the guide rail 240 and its position is variable.
  • At least one of the support rings (210, 220) is preferably provided with an elastic ring, if necessary it is also possible to have a different elastic force for ease of use.
  • the shielding sheet 120 is substantially the same as the shielding sheet of the backscatter line shielding mechanism 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a backscatter line shield mechanism according to one embodiment of the invention.
  • the back scattering line shielding mechanism 300 may be spaced apart from the first support ring 310 and the first support ring 310 by an example of the supporting member.
  • each of the connection bars 330 includes a first connection bar 331 and a second connection bar 332 so as to slide with each other and overlap a portion so that the overall length is variable.
  • the shielding sheet 120 is connected to the back scattering line shielding mechanism 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • the position of the shielding sheet 120 is fixed to the first support ring 310, and the position of the shielding sheet 120 is fixed by the forward and backward movement of the first support ring 310.
  • the support rings 310 and 320 may be provided as an elastic ring, and if necessary, elastic forces may be different from each other for convenience of use.
  • the shielding sheet 120 is substantially the same as the shielding sheet of the back scattering line shielding mechanism 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a backscatter line shield mechanism according to one embodiment of the invention.
  • the back scattering line shielding mechanism 400 may be spaced apart from the first support ring 410 and the first support ring 410 by an example of the supporting member.
  • connection bars 430 are provided such that the first and second connection bars 431 and 432 can be bent by hinged to each other. That is, since the connection bars 431 and 432 are bent, the first support ring 410 may move along the outside of the X-ray radiator 12, and the position of the shielding sheet 120 may be changed.
  • the support rings 410 and 420 is preferably provided as an elastic ring, and if necessary, the elastic force may be different from each other for convenience.
  • the shielding sheet 120 is substantially the same as the shielding sheet of the back scattering line shielding mechanism 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • variable rear shield mechanism is unfolded in the X-ray generator according to an embodiment of the present invention.
  • the X-ray generator according to the present invention may be, for example, a portable X-ray generator having a handle so that a photographer can grip the main body 11 in which a small X-ray generator is built.
  • the portable X-ray generator is also called a hand-held type.
  • a description will be given of an example of a portable X-ray generator, but the present invention is not limited thereto, and the X-rays are connected to a device that supports movement of the X-ray generator and supports movement, such as a Standard Arm. It can also be applied to a generator or the like.
  • a variable rear shielding mechanism 201 is disposed at a portion adjacent to the X-ray discharge port from which the X-rays are emitted from the main body 11 to expand and shield the backscattered rays during use, and to be folded and stored when not in use.
  • the variable rear shielding mechanism 201 is formed around the X-ray emitter, the portion forming the circumference of the X-ray emitter 12 is, for example, installed on the X-ray emitter 12 side and the X-ray emitter is provided. It may be configured to include a shielding member 202 to be folded or unfolded in accordance with the rotation direction in conjunction with the rotation of the rotary ring 211 and the rotation ring 211 to rotate the circumference.
  • the figure shows an embodiment of a rotary variable rear shield mechanism 201, including the rotary ring 211 to expand or fold the shield member 202 using its rotational movement, but a specific embodiment of the present invention Is not limited to this.
  • a specific embodiment of the present invention Is not limited to this.
  • Various embodiments will be described below with more various and specific examples.
  • the shielding member 202 serves to shield the backscattered lines scattered from the subject or the subject and toward the photographer.
  • the shielding member 202 may be configured to be unfolded or folded by a manual operation of a photographer, or may be configured to be unfolded or folded automatically by a switch 31 provided in the main body 11. Even after the shooting is completed, since it is stored in a small volume while being connected to the main body 11, it is possible to eliminate the hassle of separation and fear of loss.
  • the shielding member 202 may include a plurality of shielding blades, and may be configured to be folded or unfolded with each other, or may include a shielding film having a flexible characteristic.
  • the shielding member is made of a material such as bismuth, barium or tungsten, mixed with a single, resin, or various powders so that the shielding performance is not deteriorated even after repeated use. It can be manufactured to realize the performance, and can be manufactured to have a performance equivalent to 0.5 mm thick lead.
  • the shielding member 202 preferably has a diameter of 15 cm or more in an unfolded state, the thickness of which varies from about 0.2mm to about 1.0mm depending on the type of material and the shielding performance required. Can be made.
  • the shielding member 202 manufactured according to the above-described example may be implemented with a weight of 100g or less except for the mechanical structure. This corresponds to a weight of about 1/5 to 1/4 of the conventional shield shown in Fig. 2, it can greatly reduce the camera shake of the photographer during shooting.
  • FIG. 8 is a schematic front view of a rotary variable rear shield mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • the rotary variable rear shielding mechanism 201A includes a first rotating ring 211 disposed adjacent to the X-ray emission port 111 and rotating around the X-ray emission port 111.
  • a second rotating ring 212 may be provided inside the first rotating ring 211. They have a relationship of rotation relative to each other, either of which may be fixed.
  • an example of a configuration in which the second rotating ring 212 is fixed to the X-ray emission port 111 and the first rotating ring 211 rotates in the R1 and R2 directions along its outer circumference will be described.
  • a plurality of shielding blades 221 are connected to the first rotating ring 211 and the second rotating ring 212.
  • the plurality of shielding blades 221 is connected to, for example, a second stud S2 installed on the second rotation ring 212 and a first stud S1 installed on the first rotation ring 211.
  • the shielding blade 221 may be installed to rotate in a predetermined range by the first stud S1 with the second stud S2 as an axis.
  • the shielding blade 221 and the first stud S1 may be connected through a guide hole 221G processed in a predetermined shape.
  • the guide hole 221G rotates the shielding blade 221 as the relative position of the first stud S1 and the second stud S2 is changed by the rotation of the first rotation ring 211. It acts as a kind of cam.
  • the plurality of shielding blades 221 are unfolded to shield the above-mentioned backscattered lines, and vice versa.
  • the ring 211 rotates in the R2 direction, the plurality of shielding blades 221 are folded to a side close to the outer circumference of the first rotating ring 211, thereby making it easy to store.
  • FIG 9 shows another example of a rotary variable rear shield mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • variable rear shield mechanism 201B is rotatable, and includes first and second rotary rings 211 and 212 which rotate relative to each other around the X-ray emitter 111 and the rotary rings 211 and 212.
  • a plurality of shielding strips 231 to be in close contact with each other or open to each other in conjunction with the rotation of, and the flexible shielding film 232 is provided to be folded when the space between the plurality of shielding strips 231 are in close contact with each other, and to be unfolded when they are apart from each other. It may be configured to include.
  • the plurality of shielding strips 231 may be formed of a rigid material, such as metal, in the form of a straight line or a curved line, and may be formed in the first rotating ring 211 as in the above-described embodiment of FIG. 3. It may be connected to the first stud (S1) and the second stud (S2) installed in the second rotary ring (212).
  • the plurality of shielding strips 231 have, for example, a second stud S2 as an axis, and rotate in a range of a predetermined angle according to a relative position change of the first stud S1 according to the rotation of the first rotating ring 211. It may be provided with a guide hole (231G) connected to the first stud (S1).
  • the flexible shielding film 232 may be installed between the plurality of shielding strips 231 to be folded when the gap between the plurality of shielding strips 231 is narrowed and to be unfolded when the gap is widened.
  • the plurality of shielding strips 231 and the flexible shielding film 232 form the above-described shielding member.
  • the material of the flexible shielding film 232 has been described above with reference to FIG. 7. .
  • the first rotary ring 211 rotates in the R1 direction with respect to the second rotary ring 212, so that the first stud S1 and the second stud are rotated.
  • the plurality of shielding strips 231 are spread in the radial direction, and the flexible shielding film 232 is also spread out to shield the backscatter lines, and the first rotation ring 211 is R2.
  • the first stud S1 and the second stud S2 are separated from each other, and the plurality of shielding strips 231 are folded to be close to the outer circumference of the first rotation ring 211 to be easily stored. It becomes a state.
  • FIG. 10 shows an example of a rotary variable rear shield mechanism driving means in the X-ray generator according to an embodiment of the present invention.
  • the X-ray generating apparatus may be configured to automatically unfold and fold the rotary variable rear shield mechanism 201A, 201B.
  • the X-ray generator performs an operation of expanding or folding the variable rear shielding mechanism by using the electric motor 33 connected to the power supply unit 32 of the main body 11 and the power of the electric motor 33.
  • It may include a power transmission unit.
  • the power transmission unit includes, for example, a bevel gear 341 and a reducer 342 and a pinion gear 343 installed at an output shaft of the reducer 342, and the peripheral edge of the first rotation ring 211 is provided.
  • the pinion gear 343 may be engaged with the rack gear 211R thus formed to rotate the first rotation ring 211.
  • the power transmission mechanism may be implemented in various forms.
  • variable rear shield mechanism 201A, 201B can be easily operated by manipulating the switch 31 of the photographer.
  • the foldable variable backscatter shield mechanism of the present invention using the electric motor 33 and the power transmission unit (341, 342, 343) connected to the power supply unit 32 to perform the folding or folding operation, the It can be operated by various input means connected with the controller 35.
  • various input means connected with the controller 35.
  • an input means having a function similar to a switch such as a touch interface in order to increase user convenience, motion recognition using the gyro sensor 35 or voice recognition technology using the microphone 37 may be used.
  • Input means such as gyro sensor 36 or microphone 37 may be provided together with or alternatively to the switch 31 described above.
  • the backscatter line shield mechanism may be set to perform the spreading and folding operations, for example, when an input exceeding a certain acceleration occurs more than once.
  • the controller 35 may input it as an input. It can be recognized and performed to fold or unfold. At this time, the time may be set within 0 seconds to 3 seconds, preferably 2 seconds.
  • the number of reciprocating motions at this time may vary from 1 to 5 times, and may be preferably set to two times.
  • the unfolding operation is performed by word speech related to unfolding such as “open”, “unfold”, “open”, “spread”, “unfold”, and “close”.
  • the folding operation may be performed by the word voice associated with the folding operation such as “fold”, “close”, “shut”, or "fold”.
  • the command is not limited to the above description and may be variously set, and a user may directly set an input command with a specific word or number.
  • the operation of the rear shield mechanism may be performed through synchronization with the X-ray generation switch.
  • the spreading operation of the rear shielding mechanism is performed, and when the set X-ray irradiation time elapses, the folding signal input value is automatically transferred to perform the folding operation.
  • the X-ray irradiation time set at this time may be based on a time input by the user to the X-ray generator.
  • the aforementioned input means may be provided alone and used, or two or more means may be provided and used simultaneously.
  • the input means to be used may be selected by the user in advance.
  • FIG. 11 shows a foldable variable rear shield mechanism in an X-ray generator according to an embodiment of the present invention.
  • variable rear shield mechanism 201C includes a slide ring 214 that moves forward and backward in the X-ray emission direction around the X-ray emission port, and one end thereof is connected to the slide ring 214. And a plurality of shielding strips 241 that are in close contact with each other or are separated from each other according to the position of the slide ring 214, and are folded when the plurality of shielding strips 241 are in close contact with each other, and unfolded when they are apart from each other. It may include a flexible shielding film 242 provided.
  • a fixing ring 213 may be installed around the X-ray discharge port, which serves as a stopper when the slide ring 214 moves forward in the F direction along the X-ray exit part 12.
  • a link structure may be installed between the flexible shield 242 and the main body 11 so as to be connected to the main body 11 and the shielding strip 241, respectively.
  • Such a mechanism structure is in close contact with the plurality of shielding strips 241 in the radial direction around the X-ray outlet or folded toward the body 11 depending on the position of the slide ring 214 in the same way as a folding umbrella, for example. It may be configured to serve to make.
  • the shielding member that is, the plurality of shielding strips 241 and the flexible shielding film 242
  • the shielding member is opened to block the backscatter line.
  • a switch 31 may be provided in the main body 11, and a mechanism for automatically moving the slide ring 214 therein may be provided.
  • FIG. 12 shows another example of the foldable variable rear shield mechanism in the X-ray generator according to the embodiment of the present invention.
  • the variable rear shielding mechanism 201D has a plurality of shielding blades 251 fixed in a hinged form with respect to the fixing ring 215 fixed around the X-ray emission opening 111. It can be configured to include. In this case, when the plurality of shielding blades 251 are folded toward the main body 11, the plurality of shielding blades 251 are folded and placed in a radial direction around the X-ray emission opening 111. It is possible to shield the backscattered line toward the photographer side.
  • the present invention relates to a portable X-ray generator and a backscatter line shielding mechanism detachably or foldable therein, which is used in the field of medical X-ray imaging apparatuses including dental, or in the field of non-destructive testing apparatuses for facilities. Can be.

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Abstract

후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치가 개시된다. 본 발명에 따른 후방 산란선 차폐 기구는, 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서, 상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부에 착탈 가능하게 또는 접었다 펼수 있는 가변형으로 장착되고, 상기 엑스선 출사부에 그 일부가 지지되는 무연 경량 차폐 부재를 포함한다.

Description

후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치
본 발명은 포터블 엑스선 발생장치용 후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로는, 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 촬영자 측으로 산란되는 후방 산란선을 차폐하여 촬영자를 엑스선 피폭으로부터 보호할 수 있도록 하는, 후방 산란선 차폐 기구 및 이를 포함하는 포터블 엑스선 발생장치에 관한 것이다.
엑스선 촬영은 엑스선의 투과특성을 이용한 방사선사진법으로서, 촬영대상을 투과하는 과정 중에 누적된 감쇄량에 근거해서 촬영대상의 내부구조에 대한 엑스선 영상을 획득하는 것이다. 그리고 이를 위한 엑스선 영상 촬영장치는 엑스선을 조사하는 엑스선 발생장치와, 촬영대상을 사이에 두고 엑스선 발생장치와 대향 배치되어 촬영대상을 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 센서, 엑스선 센서의 검출결과를 통해 엑스선 영상을 구현하는 영상처리장치를 포함한다. 엑스선 발생장치는 지속적으로 소형화되고 편의성이 향상되어, 최근에는 병원에서의 진단이나 산업 현장에서의 비파괴 검사 등을 위해 촬영자가 손쉽게 사용할 수 있는 소형의 포터블(Portable) 엑스선 발생장치가 빈번히 활용되고 있다.
일 예로, 치과의 구강내(Intraoral) 엑스선 촬영에도 이러한 소형의 엑스선 발생장치가 활용된다. 주로 피검자의 이동이 불편한 경우나, 임플란트 시술 시 등과 같이 신속한 엑스선 촬영이 필요할 때는 포터블(Portable) 타입 또는 핸디형(Hand-held Type)이라 불리는 소형의 엑스선 발생장치를 사용하는데, 소형의 엑스선 센서 또는 필름을 피검자의 구강 내에 삽입하고, 촬영자가 엑스선 발생장치를 손에 든 상태로 구강 외부에서 구강 구조물을 사이에 두고 구강 내에 삽입된 엑스선 센서 등을 향해 엑스선을 조사하여 촬영한다.
도 1은 종래의 포터블 엑스선 발생장치를 보인다. 도 1을 참조하면, 종래의 포터블 엑스선 발생장치(10)는 엑스선을 생성하는 본체(11), 상기 본체(11)에서 생성된 엑스선을 소정의 방향으로 출사하는 엑스선 출사부(12) 및 촬영자가 손으로 잡고 촬영 버튼을 눌러 엑스선을 조사할 있는 손잡이(13)를 포함하여 이루어진다. 즉, 종래의 포터블 엑스선 발생장치(10)는 건(gun) 또는 카메라 형태로 촬영자가 손으로 잡고 여러 방향에서 엑스선을 자유롭게 조사할 수 있으므로 구강내 엑스선 촬영에 유리하다.
이러한 방식의 엑스선 촬영은 피검자에게 매우 편리하다. 반면, 촬영자에게는 반복적으로 후방 산란선(Back-scattered Radiation)이 피폭되는 문제가 발생한다. 이 후방 산란선이 촬영자의 손(20)등 촬영자에게 장시간 노출될 경우, 질병 및 합병증을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이를 방지하기 위해 종래의 포터블 엑스선 발생장치에도 후방 산란선의 차폐를 위한 차폐체가 채용된 예가 있다.
도 2는 종래의 포터블 엑스선 발생장치를 보인다. 본 도면은 소형의 엑스선 제너레이터가 내장된 포터블 엑스선 발생장치의 본체(11)와, 그 엑스선 출사부(12)의 둘레에 조립된 차폐체(2)의 모습을 보인다. 여기서 종래의 차폐체(2)는 납아크릴 (Lead Acrylic)을 사용하므로 두껍고 무거워서 손으로 잡고 흔들림 없이 촬영을 하기가 힘들다. 상용화된 제품도 두께가 약 12mm, 무게가 약 500g에 달한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 포터블 엑스선 발생장치를 이용하여 엑스선 영상을 촬영할 때, 촬영자에게 후방 산란선이 피폭되는 것을 방지할 할 수 있는 것으로서, 경량화되어 취급이 용이한 후방 산란선 차폐 기구를 제공하는 것이다. 또한, 본체에 가변형으로 항시 장착되어 촬영시에만 펼쳐 사용되므로 보관과 취급이 용이하고, 경량의 소재로 이루어져 엑스선 촬영의 정확성을 높일 수 있는, 가변 후방 차폐 기구를 갖는, 엑스선 발생장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
전술한 과제의 해결을 위하여, 본 발명에 따른 후방 산란선 차폐 기구는, 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서, 상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부에 착탈 가능하게 또는 접었다 펼수 있는 가변형으로 장착되고, 상기 엑스선 출사부에 그 일부가 지지되는 무연 경량 차폐 부재를 포함한다.
상기 무연 경량 차폐 부재는, 상기 엑스선 출사부 둘레에 장착되고, 상기 무연 경량 차폐 부재의 일부분과 연결되어 이를 지지하는, 적어도 하나의 지지 부재를 포함할 수 있다.
상기 엑스선 출사부는 원통형이고, 상기 적어도 하나의 지지부재는, 상기 엑스선 출사부의 둘레에 대하여 회전하거나, 그 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된, 링을 포함할 수 있다.
상기 무연 경량 차폐 부재는, 납 성분이 없고, 납보다 비중이 작은 엑스선 차폐성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 엑스선 차폐성 물질은. 텅스텐, 바륨, 비스무스, 또는 이들의 화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 물질일 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따른 후방 산란선 차폐 기구는, 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서, 상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부 둘레에 착탈 가능하게 장착되는 지지 부재; 및, 납 성분이 없고, 납보다 비중이 낮은 엑스선 차폐성 물질을 포함하여 구성되고, 상기 지지 부재에 의해 그 일부가 지지되며, 소정의 면적으로 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하는, 무연 경량의 차폐 시트를 포함한다.
여기서, 상기 지지 부재는, 상기 엑스선 출사부의 둘레에 장착되는 적어도 하나의 서포트링; 및, 상기 엑스선 출사부의 길이방향을 향하도록 상기 서포트링에 부착되는 적어도 하나의 가이드 레일을 포함하며, 상기 차폐 시트는 그 일부가 상기 가이드 레일에 지지되며, 상기 가이드 레일을 따라 이동할 수 있다.
한편, 상기 지지 부재는, 상기 엑스선 출사부의 둘레에 각각 장착되는 적어도 하나의 서포트링; 및, 상기 엑스선 출사부의 길이방향을 향하도록 상기 서포트링에 부착되며, 그 길이 방향을 따라 배치된 제 1 및 제 2 연결바를 갖는 적어도 하나의 연결바를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 연결바는 서로 슬라이딩하며 중첩되거나, 힌지 구조로 접혀 그 길이가 조정되고, 그 조정된 길이에 따라 상기 차폐 시트를 이동시킬 수도 있다.
상기 차폐 시트는 커튼 형태로 형성되어 상기 지지 부재에 현수되는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 차폐 시트는 텅스텐 필라멘트로 직조 된 것일 수 있다.
전술한 과제의 해결을 위하여, 본 발명에 따른 포터블 엑스선 발생장치는, 엑스선 제너레이터가 설치된 본체; 상기 본체로부터 엑스선이 방출되는 전방에 배치된 엑스선 방출부; 및, 상기 본체의 엑스선 방출부 둘레에 접이식으로 장착되고, 사용시에 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하고, 비 사용시에는 접혀 보관되는, 가변 후방 차폐 기구를 포함한다.
상기 가변 후방 차폐 기구는, 상기 엑스선 방출부 둘레를 회전하는 회전링; 및 상기 회전링의 회전에 연동하여 접히거나 펼쳐지는 다수의 차폐 블레이드를 포함할 수 있다.
한편, 상기 가변 후방 차폐 기구는, 상기 엑스선 방출부 둘레를 회전하는 회전링; 상기 회전링의 회전에 연동하여 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립; 및, 상기 다수의 차폐 스트립 사이사이를 연결하여, 상기 다수의 차폐 스트립이 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막을 포함할 수도 있다.
한편, 상기 가변 후방 차폐 기구는, 상기 엑스선 방출구 둘레에서 엑스선 방출 방향으로 전후진하는 슬라이드링; 일단이 상기 슬라이드링에 연결되고, 상기 슬라이드링의 위치에 따라 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립; 및, 상기 다수의 차폐 스트립 사이사이가 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막을 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 포터블 엑스선 발생장치는, 상기 본체의 전원 공급부에 연결된 전동 모터; 상기 전동 모터의 동력을 이용하여 상기 가변 후방 차폐 기구를 펼치거나 접는 동작을 수행하는 동력 전달부; 및, 사용자의 입력에 따라 상기 동력 전달부의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 후방 산란선 차폐 기구에 의하면, 포터블 엑스선 발생장치에서 엑스선이 조사될 때 촬영자의 손 등, 촬영자 측으로 산란되는 엑스선을 차폐하여 엑스선 피폭으로부터 촬영자의 손을 보호할 수 있으면서도, 경량화되어 촬영자에게 무게의 증가에 따른 부담을 경감시키는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 후방 산란선 차폐 기구에 의하면, 기존에 직경이 서로 다른 엑스선 출사부에 모두 적용이 가능하므로 호환성이 좋은 장점이 있다. 또한, 본 발명의 후방 산란선 차폐 기구에 의하면, 촬영자의 손과 차폐 시트의 거리를 자유롭게 조절할 수 있으므로 촬영자의 손의 크기에 따라 효과적으로 후방 산란선을 차폐할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 가변형 후방 산란선 차폐 기구를 갖는 포터블 엑스선 발생장치는, 그 후방 차폐 기구가 본체에 가변형으로 장착되어 촬영시에만 펼쳐져 사용되므로 보관과 취급이 용이하고, 상기 후방 차폐 기구가 저중량의 소재로 이루어져 촬영자의 손떨림을 감소시키는 등 촬영의 정확성을 높이는 효과를 제공한다. 본 발명에 따른 가변 후방 차폐 기구를 갖는 엑스선 발생장치는 결과적으로 촬영자에 대한 후방 산란선 피폭을 감소시킬 뿐만 아니라 촬영의 정확성을 높임으로써 피검자에 대해서도 재촬영에 의한 불필요한 엑스선 피폭을 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 포터블 엑스선 발생장치를 보인다.
도 2는 후방 산란선 차폐체를 갖는 종래의 포터블 엑스선 발생장치를 보인다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 가변 후방 차폐 기구를 펼친 모습을 보인다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 회전식 가변 후방 차폐 기구를 정면에서 본 모습을 개략적으로 보인다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 회전식 가변 후방 차폐 기구의 다른 예를 보인다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 회전식 가변 후방 차폐 기구 구동 수단의 한 예를 보인다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 접이식 가변 후방 차폐 기구를 보인다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 접이식 가변 후방 차폐 기구의 다른 예를 보인다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다. 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상이 더 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명은 이하에 설명된 실시예에 한정되지 않고, 여기에 예시되지 않은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 여기서, 동일한 도면 부호는 동일한 성격의 구성요소임을 나타내는 것으로서, 어느 한 실시예에서 설명된 구성요소와 동일한 도면 부호를 갖는 구성요소에 대한 설명은 다른 실시예에 대한 설명에서는 생략될 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)는 지지 부재의 한 예로서 서포트링(110) 및 무연 경량 차폐 부재의 한 예로서 차폐 시트(120)를 포함하여 구성된다.
상기 서포트링(110)은 포터블 엑스선 발생장치(10)의 엑스선 출사부(12)의 둘레에 탈착 가능하도록 끼워지는 것으로 아래에서 설명할 차폐 시트(120)를 상기 엑스선 출사부(12)에 고정 내지는 현수하기 위한 지지 부재이다. 상기 서포트링(110)은 서로 다른 직경을 갖는 엑스선 출사부(12)의 둘레에 끼워질 수 있도록 고무와 같은 탄성 링으로 구비될 수 있다.
상기 서포트링(110)은 상기 엑스선 출사부(12)의 길이방향으로 이동할 수 있게 장착되며, 그 위치에 따라 상기 포터블 엑스선 발생장치(10)의 손잡이(13)까지의 거리가 가변될 수 있다. 이는 촬영자의 손의 크기에 따라 상기 차폐 시트(120)를 적당한 위치에 현수 될 수 있게 하기 위함이다.
상기 차폐 시트(120)는 소정의 면적을 가지며, 엑스선을 차단할 수 있는 시트로써 상기 서포트링(110)의 하단에 부착되어 상기 엑스선 출사부(12)의 하방으로 현수된다. 상기 차폐 시트(120)는 촬영자의 손으로 산란하는 엑스선인 후방 산란선으로 차폐하여 촬영자의 손이 엑스선에 피폭되는 것을 차단한다. 상기 차폐 시트(120)는 양측 모서리가 후방을 향해 오목하게 휘어지도록 제작하여 상기 후방 산란선이 촬영자의 손에 피폭되는 것을 최대한 방지하는 것이 바람직하다.
상기 차폐 시트(120)는 납 성분이 없고, 납보다 비중이 작은 엑스선 차폐성 물질을 포함할 수 있다. 엑스선을 차폐할 수 있는 시트라면 특별히 제한되는 바는 아니나, 예를 들면, 무연(Pb-free) 시트, 텅스텐 필라멘트로 직조한 텅스텐 시트일 수 있다.
요컨대, 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)에 의하면, 기존의 포터블 엑스선 발생 장치(10)에 착탈식으로 장착되어 촬영자의 손에 상기 후방 산란선이 피폭되는 것을 방지할 수 있고, 촬영자의 손의 크기에 따라 차폐 시트(120)의 위치를 가변하며 효과적으로 상기 후방 산란선의 피폭을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(200)는 지지 부재의 한 예로서, 제1 서포트링(210), 상기 제1 서포트링(210)과 소정 거리 이격된 제2 서포트링(220), 상기 제1 서포트링(210)과 상기 제2 서포트링(220) 사이를 서로 연결하며 서로 나란하게 이격된 복수 개의 가이드 레일(240) 및 상기 가이드 레일(240)에 결합하여 상기 가이들 레일(240) 상에서 전후로 이동 가능한 차폐시트(120)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(200)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)과 비교하여 상기 포터블 엑스선 발생장치(10)의 엑스선 출사부(12)의 둘레에 끼워지는 서포트링이 두 개의 서포트링(210,220)으로 구성되고, 이들 사이에 상기 가이드 레일(240)이 추가된 형태이다.
상기 서포트링들(210,220)은 상기 엑스선 출사부(12)의 길이방향을 따라 이동하며 상기 차폐 시트(120)의 위치를 가변하는 것이 아니라, 상기 서포트링들(210,220)은 상기 엑스선 출사부(12)의 둘레부에서 서로 이격되어 고정 위치하고, 상기 차폐 시트(120)가 상기 가이드 레일(240)을 따라 움직이며 그 위치가 가변된다.
한편, 상기 서포트링들(210,220) 중, 적어도 하나는 탄성 링으로 구비되는 것이 바람직하고, 필요하다면 사용상 편의를 위해 탄성력이 서로 다른 것도 가능하다. 상기 차폐 시트(120)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)의 차폐 시트와 실질적으로 동일하다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(300)는 지지 부재의 한 예로서 제1 서포트링(310), 상기 제1 서포트링(310)과 소정 거리 이격된 제2 서포트링(320), 상기 제1 서포트링(310)과 상기 제2 서포트링(320) 사이를 서로 연결하며 서로 나란하게 이격된 복수개의 연결바(330) 및 상기 제1 서포트링(310)에 결합하여 하방으로 현수되는 차폐시트(120)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 각 연결바(330)는 서로 슬라이딩하며 일부가 중첩되어 전체 길이가 가변될 수 있도록 제1 연결바(331)와 제2 연결바(332)를 포함하여 이루어진다.
즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(300)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(200)와 비교하여 상기 차폐 시트(120)가 상기 연결바(330)를 따라 이동하며 위치가 가변되는 것이 아니라, 상기 차폐 시트(120)는 상기 제1 서포트링(310)에 고정되고, 상기 제1 서포트링(310)의 전후이동에 의해 위치가 가변되는 형태이다.
이때, 또한, 상기 서포트링들(310,320) 중, 적어도 하나는 탄성 링으로 구비되는 것이 바람직하고, 필요하다면 사용상 편의를 위해 탄성력이 서로 다른 것도 가능하다. 또한, 상기 차폐 시트(120)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)의 차폐 시트와 실질적으로 동일하다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구를 보인다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(400)는 지지 부재의 한 예로서 제1 서포트링(410), 상기 제1 서포트링(410)과 소정 거리 이격된 제2 서포트링(420), 상기 제1 서포트링(410)과 상기 제2 서포트링(420) 사이를 서로 연결하며 서로 나란하게 이격된 복수 개의 연결바(430) 및 상기 제1 서포트링(310)에 결합하여 하방으로 현수되는 차폐시트(120)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 각 연결바(430)는 제 1 및 제 2 연결바(431,432)가 서로 힌지 결합하여 절곡될 수 있도록 구비된다. 즉, 상기 연결바들(431,432)이 절곡됨으로써 상기 제1 서포트링(410)이 상기 엑스선 출사부(12)의 외측을 따라 이동할 수 있으며, 상기 차폐시트(120)의 위치가 가변 될 수 있다.
이때, 또한, 상기 서포트링들(410,420) 중, 적어도 하나는 탄성 링으로 구비되는 것이 바람직하고, 필요하다면 사용상 편의를 위해 탄성력이 서로 다른 것도 가능하다. 또한, 상기 차폐 시트(120)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 후방 산란선 차폐 기구(100)의 차폐 시트와 실질적으로 동일하다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 가변 후방 차폐 기구를 펼친 모습을 보인다.
본 발명에 따른 엑스선 발생장치는, 일 예로 소형의 엑스선 제너레이터가 내장된 본체(11)에 촬영자가 파지할 수 있도록 손잡이가 달린 포터블 엑스선 발생장치일 수 있다. 포터블 엑스선 발생장치는 핸디형(Hand-Held Type) 이라 불리기도 한다. 여기서는 포터블 엑스선 발생장치의 예를 중심으로 설명하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 스탠다드 암(Standard Arm)과 같이 엑스선 발생장치의 하중을 지지하며 이동을 보조하는 장치에 연결되어 사용되는 엑스선 발생장치 등에도 적용될 수 있다.
상기 본체(11)로부터 엑스선이 방출되는 엑스선 방출구에 인접한 부분에는 사용시에 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하고, 비 사용시에는 접혀 보관되는 가변 후방 차폐 기구(201)가 배치된다. 상기 가변 후방 차폐 기구(201)는 상기 엑스선 방출구에 인접하게 그 둘레를 형성하는 부분을 엑스선 출사부(12)라 할 때, 일 예로 상기 엑스선 출사부(12) 측에 설치되어 상기 엑스선 방출구 둘레를 회전하는 회전링(211)과 상기 회전링(211)의 회전에 연동하여 그 회전 방향에 따라 접히거나 펼쳐지는 차폐부재(202)를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 본 도면은 회전링(211)을 포함하여 그 회전 운동을 이용하여 차폐부재(202)를 펼치거나 접는 회전식 가변 후방 차폐 기구(201)의 실시예를 도시한 것이나, 본 발명의 구체적인 실시 형태는 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시형태에 대해서는 뒤에서 좀 더 다양하고 구체적인 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 차폐부재(202)는 피검자 또는 피검체로부터 산란되어 촬영자를 향하는 후방 산란선을 차폐하는 기능을 수행한다. 상기 차폐부재(202)는 촬영자의 수동조작에 의해 펼쳐지거나 접히도록 구성될 수 있고, 상기 본체(11)에 마련된 스위치(31) 조작을 통해 자동으로 펼쳐지거나 접히도록 구성될 수도 있다. 촬영을 마친 후에도 상기 본체(11)에 연결된 상태로 작은 부피로 접혀서 보관되므로 분리의 번거로움과 분실의 우려를 없앨 수 있다.
한편, 상기 차폐부재(202)는 다수의 차폐 블레이드를 포함하여 이들이 서로서로 중첩되며 접히거나 펼쳐지도록 구성될 수도 있고, 유연한 (Flexible) 특성의 차폐막을 포함하여 구성될 수도 있다. 상기 차폐부재는 반복되는 사용에도 그 차폐성능이 저하되지 않도록, 비스무스, 바륨 혹은 텅스텐 등의 재료를 단일, 또는 레진 (Resin), 각종 파우더(Powder)와 혼합 사용하여 0.25mm 두께의 납과 동등한 차폐 성능을 구현할 수 있도록 제작될 수 있으며, 0.5mm 두께의 납과 동등한 성능을 갖도록 제작될 수도 있다. 또한, 후방 산란선의 방향을 고려하여 상기 차폐부재(202)는 펼쳐진 상태에서 15cm 이상의 지름을 가지는 것이 바람직하며, 그 두께는 소재 종류 및 요구되는 차폐성능에 따라 약 0.2mm 에서 약1.0mm 까지 다양하게 제작될 수 있다.
전술한 예에 따라 제작된 차폐부재(202)는 기구 구조물을 제외한 중량이 100g 이하로 구현될 수 있다. 이는 싱기 도 2에 도시된 종래의 차폐체에 비해 약 1/5 내지 1/4의 무게에 해당하는 것이어서, 촬영 시 촬영자의 손떨림을 크게 감소시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 회전식 가변 후방 차폐 기구를 정면에서 본 모습을 개략적으로 보인다.
본 실시예에 따른 회전식의 가변 후방 차폐 기구(201A)는 엑스선 방출구(111)에 인접하게 배치되어 그 둘레를 회전하는 제 1 회전링(211)을 포함한다. 상기 제 1 회전링(211)의 내측에는 제 2 회전링(212)이 마련될 수 있다. 이들은 서로 상대적으로 회전하는 관계를 갖는데, 이들 중 어느 하나는 고정된 것일 수 있다. 여기서는 제 2 회전링(212)이 엑스선 방출구(111)에 대하여 고정되고, 제 1 회전링(211)이 그 외주연을 따라 R1 및 R2 방향으로 회전하는 구성의 예를 들어 설명한다.
상기 제 1 회전링(211) 및 제 2 회전링(212)에는 다수의 차폐 블레이드(221)가 연결된다. 상기 다수의 차폐 블레이드(221)는 예컨대, 상기 제 2 회전링(212)에 설치된 제 2 스터드(S2) 및 상기 제 1 회전링(211)에 설치된 제 1 스터드(S1)와 연결된다. 이때 상기 차폐 블레이드(221)는 상기 제 2 스터드(S2)를 축으로 하여, 상기 제 1 스터드(S1)에 의해 소정의 범위에서 회전하도록 설치될 수 있다. 이를 위해 상기 차폐 블레이드(221)와 상기 제 1 스터드(S1)는 소정의 형태로 가공된 가이드홀(221G)을 통해 연결될 수 있다. 상기 가이드홀(221G)은 상기 제 1 회전링(211)의 회전에 의해 상기 제 1 스터드(S1)와 상기 제 2 스터드(S2)의 상대적인 위치가 달라짐에 따라 상기 차폐 블레이드(221)를 회전시키는 일종의 캠(cam)과 같은 역할을 한다. 그 결과 상기 제 1 회전링(211)이 제 2 회전링(212)에 대하여 R1 방향으로 회전하면 상기 다수의 차폐 블레이드(221)가 모두 펼쳐져서 전술한 후방 산란선을 차폐하고, 반대로 제 1 회전링(211)이 R2 방향으로 회전하면 상기 다수의 차폐 블레이드(221)가 상기 제 1 회전링(211)의 외주연에 가까운 쪽으로 접혀서 보관하기 용이한 상태가 된다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 회전식 가변 후방 차폐 기구의 다른 예를 보인다.
본 실시예에 따르면, 회전식의 상기 가변 후방 차폐 기구(201B)는, 상기 엑스선 방출구(111) 둘레에서 서로 상대적으로 회전하는 제 1 및 제 2 회전링(211,212)과, 상기 회전링(211,212)의 회전에 연동하여 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립(231), 그리고 상기 다수의 차폐 스트립(231) 사이사이가 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막(232)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 다수의 차폐 스트립(231)은 금속과 같이 강성이 있는 소재로 직선 또는 곡선의 형태로 형성된 것일 수 있고, 전술한 도 3의 실시예에서와 마찬가지로 제 1 회전링(211)에 설치된 제 1 스터드(S1) 및 제 2 회전링(212)에 설치된 제 2 스터드(S2)에 연결될 수 있다. 상기 다수의 차폐 스트립(231)은 예컨대 제 2 스터드(S2)를 축으로 하고, 제 1 회전링(211)의 회전에 따른 제 1 스터드(S1)의 상대적인 위치 변화에 따라 소정 각도의 범위에서 회전하도록 상기 제 1 스터드(S1)와 연결되는 가이드홀(231G)을 구비할 수 있다.
상기 유연성 차폐막(232)은 상기 다수의 차폐 스트립(231) 사이사이에 설치되어 상기 다수의 차폐 스트립(231) 사이의 간격이 좁아지면 접히고, 그 간격이 넓게 벌어지면 펼쳐지도록 구성될 수 있다. 상기 다수의 차폐 스트립(231)과 상기 유연성 차폐막(232)이 전술한 차폐부재를 이루는데, 유연성 차폐막(232)의 재질에 관해서는 앞서 도 7를 참조하여 상기 차폐부재의 소재에 관해 설명한 바 있다.
전술한 회전식의 가변 후방 차폐 기구(201B)의 동작을 보면, 상기 제 1 회전링(211)이 제 2 회전링(212)에 대하여 R1 방향으로 회전하여 상기 제 1 스터드(S1)와 상기 제 2 스터드(S2)가 반지름 선상에 정렬되면 상기 다수의 차폐 스트립(231)이 반지름 방향으로 펼쳐지며 상기 유연성 차폐막(232)도 모두 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하고, 반대로 제 1 회전링(211)이 R2 방향으로 회전하면 제 1 스터드(S1)와 상기 제 2 스터드(S2)가 서로 멀어지며 상기 다수의 차폐 스트립(231)이 상기 제 1 회전링(211)의 외주연에 가까운 쪽으로 접혀서 보관하기 용이한 상태가 된다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 회전식 가변 후방 차폐 기구 구동 수단의 한 예를 보인다.
전술한 실시예들에 있어서, 본 발명에 따른 엑스선 발생장치는, 상기 회전식의 가변 후방 차폐 기구(201A, 201B)를 자동으로 펴고 접도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 상기 엑스선 발생장치에는 본체(11)의 전원 공급부(32)에 연결된 전동 모터(33)와, 상기 전동 모터(33)의 동력을 이용하여 상기 가변 후방 차폐 기구를 펼치거나 접는 동작을 수행하는 동력 전달부를 포함할 수 있다. 한편, 상기 동력 전달부는 일 예로, 베벨 기어(341)와 감속기(342) 및 상기 감속기(342)의 출력 축에 설치된 피니언 기어(343)를 포함하고, 상기 제 1 회전링(211)의 주연을 따라 형성된 렉 기어(211R)에 상기 피니언 기어(343)가 맞물려서 상기 제 1 회전링(211)을 회전시키도록 구성될 수 있다. 이 외에도 동력 전달 메커니즘이 다양한 형태로 구현될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
상기 전동 모터(33)와 상기 전원 공급부(32)는 상기 본체(11)의 외부로 노출된 스위치(31)와 컨트롤러(35)를 통해 연결된다. 따라서, 본 발명에 따른 가변 후방 차폐 기구(201A, 201B)를 촬영자의 스위치(31) 조작으로 손쉽게 작동될 수 있다.
한편, 본 발명의 접이식 가변 후방 산란선 차폐 기구는 앞서 기술한 바와 같이, 전원 공급부(32)에 연결된 전동 모터(33) 및 동력 전달부(341,342,343)를 이용하여 펼치거나 접는 동작을 수행하되, 상기 컨트롤러(35)와 연결된 다양한 입력 수단에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어, 터치 인터페이스 등 스위치와 유사한 기능의 입력 수단 외에도, 사용자의 편의성을 높이기 위하여, 자이로 센서(35)를 이용한 모션 인식이나, 마이크(37)를 이용한 음성 인식 기술을 이용할 수도 있다. 자이로 센서(36)나 마이크(37)와 같은 입력 수단은 전술한 스위치(31)와 함께 또는 선택적으로 구비될 수 있다.
자이로 센서(36)를 사용한 신호 입력의 경우, 예컨대 일정한 가속도를 넘어서는 입력이 2회 이상 일어나게 될 때, 후방 산란선 차폐 기구가 펼침 및 접힘 동작을 수행하도록 설정될 수 있다. 모션인식에 의한 신호 입력의 경우, 좀 더 구체적인 예로서 미리 설정된 시간 내에 사용자가 손을 왕복 운동하여 본체 내부 또는 외부에 위치한 자이로 센서(36)를 이동시킬 경우, 상기 컨트롤러(35)에서 이를 입력으로 인식하여 접힘 혹은 펼침 동작을 수행하도록 할 수 있다. 이때의 시간 설정은 0초~3초 내로 설정할 수 있으며, 바람직하게는 2초로 설정될 수 있다. 또한 이때의 왕복 운동 횟수는 1회~5회까지 다양할 수 있으며, 바람직하게는 2회로 설정될 수 있다.
마이크(37)을 통한 음성인식 신호 입력의 경우, "열어", "펼쳐","open", "spread", "unfold", 등 펼침과 관련된 단어 음성에 의해 펼침 동작이 수행되며, "닫아", "접어", “close”, “shut”, “fold”와 같은 접힘 동작과 관련된 단어 음성에 의해 접힘 동작이 수행될 수 있다. 이때의 명령어는 전술한 것으로 한정되지 않으며 다양하게 설정될 수 있을 뿐만 아니라, 특정 단어 혹은 숫자 등으로 사용자가 직접 입력 명령어를 설정할 수도 있다.
또한, 사용자의 편의성을 극대화하기 위해 엑스선 발생 스위치와 동기화를 통해 후방 차폐 기구의 동작이 수행되도록 할 수도 있다. 사용자가 엑스선 발생 스위치를 누름과 동시에 후방 차폐 기구의 펼침 동작이 수행되고, 설정한 엑스선 조사 시간이 지나면 자동으로 접힘 신호 입력 값이 전달되어 접힘 동작이 수행되도록 할 수 있다. 이때 설정되는 엑스선 조사 시간은 사용자가 엑스선 발생장치에 입력하는 시간을 기준으로 할 수 있다.
전술한 입력 수단은 단독으로 구비되어 사용될 수도 있고, 2개 혹은 그 이상의 수단이 동시에 구비되어 사용될 수도 있다. 사용되는 입력수단을 사용자가 미리 선택하여 설정하도록 할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 접이식 가변 후방 차폐 기구를 보인다.
본 발명의 한 실시형태에 따르면, 상기 가변 후방 차폐 기구(201C)는, 상기 엑스선 방출구 둘레에서 엑스선 방출 방향으로 전/후진하는 슬라이드링(214)과, 일단이 상기 슬라이드링(214)에 연결되고, 상기 슬라이드링(214)의 위치에 따라 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립(241), 그리고 상기 다수의 차폐 스트립(241) 사이사이가 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막(242)을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 엑스선 방출구 둘레에는 고정링(213)이 설치될 수 있는데, 이는 엑스선 출사부(12)를 따라 상기 슬라이드링(214)이 F 방향으로 전진할 때 스토퍼 역할을 하게 된다. 본 도면에 표현되지는 않았으나 도면상의 상기 유연성 차폐막(242)과 본체(11) 사이에는 링크 형태의 기구 구조물이 상기 본체(11)와 상기 차폐 스트립(241)에 각각 연결되도록 설치될 수 있다. 이러한 기구 구조물은 예컨대 접이식 우산과 같은 방식으로 상기 슬라이드링(214)의 위치에 따라 상기 다수의 차폐 스트립(241)을 상기 엑스선 방출구를 중심으로 한 반지름 방향으로 펼치거나 본체(11) 쪽으로 접어 밀착시키는 역할을 하도록 구성될 수 있다. 그에 따라, 본 실시예에서는 상기 슬라이드링(214)이 F 방향으로 전진하면 차폐부재 즉, 다수의 차폐 스트립(241)과 유연성 차폐막(242)이 접혀 보관하기 쉬운 상태가 되고, 반대로 상기 슬라이드링(214)이 B 방향으로 후진하면 상기 차폐부재가 펼쳐져 후방 산란선을 차단하게 된다. 이 경우에도 본체(11)에 스위치(31)를 설치하고, 그 내부에 자동으로 상기 슬라이드링(214)을 이동시키는 메커니즘을 구비할 수 있다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 엑스선 발생장치에서 접이식 가변 후방 차폐 기구의 다른 예를 보인다.
본 발명의 한 실시형태에 따르면, 상기 가변 후방 차폐 기구(201D)는 엑스선 방출구(111) 둘레에 고정된 고정링(215)에 대하여 일부분이 힌지 형태로 고정된 다수의 차폐 블레이드(251)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 상기 다수의 차폐 블레이드(251)는 상기 본체(11) 쪽으로 접히면 서로서로 더 많은 부분이 포개져서 보관하기 쉬운 상태가 되고, 상기 엑스선 방출구(111)를 중심으로 한 반지름 방향으로 펼쳐지면 촬영자 측을 향하는 후방 산란선을 차폐할 수 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 대해 다양한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 포터블 엑스선 발생장치 및 여기에 착탈 가능하게 또는 접이식으로 장착되어 사용되는 후방 산란선 차폐 기구에 관한 것으로서, 치과용을 포함하는 의료용 엑스선 촬영 장치 분야나, 설비 등에 대한 비파괴 검사 장치 분야 등에서 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서,
    상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부에 착탈 가능하게 또는 접었다 펼수 있는 가변형으로 장착되고,
    상기 엑스선 출사부에 그 일부가 지지되는 무연 경량 차폐 부재를 포함하는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무연 경량 차폐 부재는,
    상기 엑스선 출사부 둘레에 장착되고, 상기 무연 경량 차폐 부재의 일부분과 연결되어 이를 지지하는, 적어도 하나의 지지 부재를 포함하는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 엑스선 출사부는 원통형이고,
    상기 적어도 하나의 지지부재는, 상기 엑스선 출사부의 둘레에 대하여 회전하거나, 그 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된, 링을 포함하는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무연 경량 차폐 부재는,
    납 성분이 없고, 납보다 비중이 작은 엑스선 차폐성 물질을 포함하는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 엑스선 차폐성 물질은. 텅스텐, 바륨, 비스무스, 또는 이들의 화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 물질인,
    후방 산란선 차폐 기구.
  6. 촬영자가 손으로 잡고 엑스선을 조사하는 포터블 엑스선 발생장치에 장착되어 엑스선 방출 시에 후방으로 산란된 엑스선을 차폐하는 후방 산란선 차폐 기구로서,
    상기 포터블 엑스선 발생장치의 엑스선 출사부 둘레에 착탈 가능하게 장착되는 지지 부재; 및,
    납 성분이 없고, 납보다 비중이 낮은 엑스선 차폐성 물질을 포함하여 구성되고, 상기 지지 부재에 의해 그 일부가 지지되며, 소정의 면적으로 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하는, 무연 경량의 차폐 시트를 포함하는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 엑스선 출사부의 둘레에 장착되는 적어도 하나의 서포트링; 및,
    상기 엑스선 출사부의 길이방향을 향하도록 상기 서포트링에 부착되는 적어도 하나의 가이드 레일을 포함하며,
    상기 차폐 시트는 그 일부가 상기 가이드 레일에 지지되며, 상기 가이드 레일을 따라 이동하는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 엑스선 출사부의 둘레에 각각 장착되는 적어도 하나의 서포트링; 및,
    상기 엑스선 출사부의 길이방향을 향하도록 상기 서포트링에 부착되며, 그 길이 방향을 따라 배치된 제 1 및 제 2 연결바를 갖는 적어도 하나의 연결바를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 연결바는 서로 슬라이딩하며 중첩되거나, 힌지 구조로 접혀 그 길이가 조정되고, 그 조정된 길이에 따라 상기 차폐 시트를 이동시키는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 차폐 시트는 커튼 형태로 형성되어 상기 지지 부재에 현수되는,
    후방 산란선 차폐 기구.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 차폐 시트는 텅스텐 필라멘트로 직조 된,
    후방 산란선 차폐 기구.
  11. 엑스선 제너레이터가 설치된 본체;
    상기 본체로부터 엑스선이 방출되는 전방에 배치된 엑스선 방출부; 및,
    상기 본체의 엑스선 방출부 둘레에 접이식으로 장착되고, 사용시에 펼쳐져서 후방 산란선을 차폐하고, 비 사용시에는 접혀 보관되는, 가변 후방 차폐 기구를 포함하는,
    포터블 엑스선 발생장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가변 후방 차폐 기구는,
    상기 엑스선 방출부 둘레를 회전하는 회전링; 및
    상기 회전링의 회전에 연동하여 접히거나 펼쳐지는 다수의 차폐 블레이드를 포함하는,
    포터블 엑스선 발생장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 가변 후방 차폐 기구는,
    상기 엑스선 방출부 둘레를 회전하는 회전링;
    상기 회전링의 회전에 연동하여 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립; 및
    상기 다수의 차폐 스트립 사이사이를 연결하여, 상기 다수의 차폐 스트립이 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막을 포함하는.
    포터블 엑스선 발생장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 가변 후방 차폐 기구는,
    상기 엑스선 방출구 둘레에서 엑스선 방출 방향으로 전후진하는 슬라이드링;
    일단이 상기 슬라이드링에 연결되고, 상기 슬라이드링의 위치에 따라 서로 밀착되거나 서로 벌어지는 다수의 차폐 스트립; 및
    상기 다수의 차폐 스트립 사이사이가 서로 밀착될 때 접히고, 서로 벌어질 때 펼쳐지도록 구비되는 유연성 차폐막을 포함하는.
    포터블 엑스선 발생장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 본체의 전원 공급부에 연결된 전동 모터;
    상기 전동 모터의 동력을 이용하여 상기 가변 후방 차폐 기구를 펼치거나 접는 동작을 수행하는 동력 전달부; 및,
    사용자의 입력에 따라 상기 동력 전달부의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하는,
    포터블 엑스선 발생장치.
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