기존 엑스선 촬영 장치는 고품질 영상 획득을 위한 엑스선 조절이 어렵고, 고스트 영상이나 산란선으로 인해 화질이 저하되며 환자의 방사선 피폭량도 높다는 문제가 있었습니다. 본 기술은 내부 삽입형 콜리메이터에 다층 구조의 엑스선 평탄화 필터를 결합하여 이러한 문제들을 해결합니다. 삽입관 내부에 엑스선 발생장치를 삽입하고, 다층 구조의 엑스선 평탄화 필터가 저에너지 엑스선을 흡수하며 엑스선 빔을 균일하게 만듭니다. 이를 통해 엑스선 촬영 시 엑스선 폭 조절이 가능해지고, 원하는 신체 부위에만 엑스선을 유도하여 불필요한 방사선 피폭을 최소화합니다. 또한 저에너지 엑스선 발생을 줄여 엑스선 영상의 화질을 크게 향상시키며, 신체 내부 촬영 시 환자의 불편함을 줄이면서도 왜곡 없는 고품질 영상을 얻을 수 있습니다. 의료 영상 진단 분야에서 더욱 안전하고 정확한 진단을 가능하게 하는 기술입니다.

기존 구강 엑스선 촬영은 환자에게 이물감을 주고 불필요한 방사선 노출을 증가시키며, 파노라마 촬영 장비는 고가이고 공간을 많이 차지하는 문제가 있었습니다. 본 기술은 구강 내부에 소형 튜브형 엑스선 발생부를, 외부에 대면적 엑스선 검출부를 배치합니다. 360도 방사형 엑스선 발생과 방사선량 조절 콜리메이터를 통해 단 한 번의 촬영으로도 넓은 범위의 선명한 치아 및 악골 영상을 얻을 수 있습니다. 유연한 지지대와 절연 처리된 전원 공급으로 안전성을 높였습니다. 이를 통해 환자의 이물감과 방사선 피폭을 최소화하고, 의료진에게는 정확하고 신속한 진단을 가능하게 하며, 장비의 비용과 공간 활용 효율성을 크게 개선할 수 있습니다.

기존 X-선 검출 장치는 고정된 에너지로 인해 뼈와 조직처럼 투과도가 다른 물질의 영상을 선명하게 구분하기 어려웠습니다. 또한, 여러 X-선 소스나 필터를 사용해 개별 촬영 후 합성해야 하는 복잡성과 비용 문제가 있었습니다. 본 기술은 이러한 한계를 극복하고자 다중 가스 전자 증폭 검출기(GEM detector)를 이용한 이중 에너지 X-선 검출 장치 및 영상 촬영 시스템을 제안합니다. 하나의 X-선 소스에서 발생하는 X-선을 GEM 챔버 내부에 직렬 배치된 저에너지용 및 고에너지용 신틸레이터와 GEM 포일, 애노드를 통해 동시에 감지합니다. 상층부에서는 저에너지 X-선을, 하층부에서는 고에너지 X-선을 검출하며, 영상 생성 및 합성 과정을 거쳐 고해상도 이미지를 얻습니다. 고에너지 영상 취득 시 배경 영상을 차감하여 정확도를 높입니다. 이 기술은 단일 X-선 소스로 신체 연조직과 경조직을 선명하게 구분하는 고해상도 합성 영상을 제공합니다.

기존 가스 전자 증폭 검출기는 특정 방사선에 대한 감도가 낮아 종류별로 별도의 검출기를 사용해야 하는 문제가 있었습니다. 본 기술은 복수 개의 GEM 챔버를 통합한 다채널 시스템을 제안합니다. 이 시스템은 각 챔버의 독출 신호를 분석하여 베타선, 감마선, 중성자선 등 다양한 방사선의 세기와 에너지 스펙트럼을 동시에 정밀하게 검출합니다. 특히, 감마선 검출을 위해 신틸레이터와 광민감성 물질을, 중성자선 검출을 위해 중성자 변환 물질을 활용하여 검출 성능을 향상시켰습니다. 이로써 단 한 번의 측정으로 여러 종류의 방사선을 통합적으로 검출하여 효율성과 정확도를 높일 수 있습니다.

기존 X-선 장비는 뼈와 연조직의 선명도를 동시에 확보하기 어려워 여러 번 촬영하거나 복잡한 시스템이 필요했습니다. 본 기술은 가스 전자 증폭(GEM) 검출기와 에너지 필터, 회전 가능한 프레임을 활용하여 이 문제를 해결합니다. 단일 X-선 소스로 저에너지 및 고에너지 X-선을 동시에 얻고, 두 번의 촬영 및 영상 합성을 통해 선명한 이중 에너지 X-선 영상 및 CT 영상을 구현합니다. 이 시스템은 뼈와 연조직을 명확하게 구분하는 고품질 영상을 제공하며, 하나의 X-선 소스와 장치로 저비용 고효율 검사가 가능하여 의료 및 산업 분야의 진단 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다.