KR101830708B1

KR101830708B1 - 콘―빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101830708B1
Application number: KR1020107028362A
Authority: KR
Inventors: 디이터 토마; 크리스티안 벡하우스
Original assignee: 시로나 덴탈 시스템스 게엠베하
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2029-05-15
Also published as: US20090285356A1; WO2009138483A1; KR20110015014A; JP2011520487A; EP2278923A1; JP5383793B2; US9332948B2; US20110152675A1

Abstract

본 발명은 콘-빔 단층촬영 시스템의 이미지 부패 내에서 환자를 위치시키기 위한 장치에 관한 것이다. 이러한 장치는 수평 정렬을 위한 수평 표시자를 가지며 이미지 볼륨의 적어도 전면 경계를 표시하도록 이루어진 볼륨 표시기를 포함한다. 또한, 이러한 장치는 볼륨 표시기에 의해 표시된 이미지 볼륨의 전면 경계 내에 환자의 머리의 적어도 일부를 위치시키도록 이루어진 헤드 클램프(head clamp)를 포함한다.

Description

콘―빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 시스템 및 방법 {A SYSTEM AND METHOD FOR PATIENT POSITIONING IN CONE―BEAM TOMOGRAPHY}

본 발명은 일반적으로 콘-빔 단층촬영 시스템의 영역에 관한 것이고, 특히 이러한 시스템에 환자를 위치시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

콘-빔 전산화된 단층촬영(CT) 시스템은 널리 이용되고 많은 응용을 갖는다. 특히, 이러한 시스템은 치과 산업 내에서 증가적으로 유용하고 유행하는 것이 될 것이다. 이러한 시스템은, 임플란트, 악관절(TMJ), 치아교정, 치아 매복(impaction), 치아교정 수술, 에어웨이(airway)/슬립 무호흡 연구 등을 포함한 다수의 진단 및 처리 과정을 위한 치과 산업에서 유용할 수 있다.

x-레이 이미징에서, 물체의 x-레이 이미지는 x-레이이 물체를 통해 소스로부터 전송되고 이미지 센서 또는 검출기 상에서 수집될 때 생성된다. 센서에 도달하는 x-레이 복사의 양은 x-레이이 물체를 통해 상응하는 경로에서 마주치는 감쇠의 양에 관련된다.

널리, 계산된 단층촬영은 2차원 투사 이미지의 순서로부터 3차원 이미지를 재구성하는 기술이다. CT 시스템은 2차원 이미지를 캡쳐하고 3차원 이미지를 생성하도록 재구성 알고리즘을 이용한다. 다수의 투사 이미지는 완전한 3차원 재구성을 생성하거나 또는 물체에서 단일 평면을 고립시키도록 필요한 정보를 얻기 위해 물체에 대해 상이한 소스-검출기 복사각에서 이용된다.

콘-빔 단층촬영은 단일 스캔으로 3차원 정보를 직접 캡쳐한다. 콘-빔 단층촬영에서, x-레이 소스는 2차원 구역 검출기에 의해 캡쳐된 원뿔-형상의 조명을 생성한다. 소스 검출기 조립체는 환자 주위에서 스캔되고, 그 결과 2차원 투사 이미지의 순서를 캡쳐한다. 직접적인 3차원 재구성은 이후에 수행된다.

콘-빔 단층촬영 검사에서, x-레이 소스 및 소스-검출기 조립체가 환자 주위에서 스캔되어 공간의 가정된 볼륨 내에 2차원 이미지의 순서를 캡쳐하도록 스캔되는 동안, 공간의 가정된 볼륨에서 환자가 정지되어 있는 것이 유용하다. 그러나, 치아교정 환자와 같이 이미지 볼륨 내에 적절하게 환자를 위치시키는 것은 큰 전문의적 도전을 제시하고 이미지 품질에 영향을 미칠 수 있는 것을 발견되어 왔다.

본 발명은 치아교정 환자를 위한 것과 같이 콘-빔 단층촬영 검사에서 환자를 정확하고 정밀하게 위치시키는 것을 이룰 수 있는 시스템, 방법, 장치 및 프로그램을 적어도 일 실시예에서 제공할 수 있다.

본 발명을 상세하게 설명하기 이전에, 본 발명의 실행은 다르게 표시되지 않는다면 당업자에 의해 공지된 것과 같은 콘-빔 단층촬영 및 처리의 종래 방법을 이용하는 것이다. 본 발명은 특별한 포뮬레이션(formulation)에 제한되는 것은 아니거나 또는 이러한 처리 파라미터는 또한 변할 수 있다.

일 실시예에 따른 본 발명은 콘-빔 단층촬영 시스템의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치를 제공한다. 이 장치는 이도에서 환자를 고정시키도록 이루어진 두 개의 단부의 각각에 부착된 이어 튜브를 가지며 환자의 이동을 추가적으로 제한하도록 이루어진 머리 받침대를 가진 헤드 클램프를 포함한다. 헤드 클램프는 이미지 볼륨에 대해 환자의 관절을 레지스터한다.

머리 받침대는 전방 또는 후방 방향으로 환자의 이동을 제한할 수 있다. 헤드 클램프는 수평 정렬을 위한 수평 표시기를 가지며 이미지 볼륨의 적어도 전면 경계를 표시하도록 이루어진 볼륨 표시기를 추가로 포함할 수 있다.

다른 실시예에 따른 본 발명은 콘-빔 단층촬영 시스템의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치를 제공한다. 이 장치는 이미지 볼륨의 적어도 전면 경계를 표시하도록 이루어지며 수평 정렬을 위한 수평 표시기를 가진 볼륨 표시기를 포함한다. 또한, 이 장치는 볼륨 표시기에 의해 표시된 이미지 볼륨의 전면 경계 내에 환자의 머리의 적어도 일부를 위치시키도록 이루어진 헤드 클램프를 포함한다.

헤드 클램프는 (1) 환자의 머리의 측면 이동을 제한하고 수평 구조물에 대해 거의 수평면에서 환자의 머리의 정렬을 촉진키시도록 이루어진 각각의 단부에서 다수의 이어 튜브; 및 (2) 환자의 머리의 전방 이동을 제한하도록 이루어진 이마 정렬 메커니즘을 포함할 수 있다. 헤드 클램프는 조정 가능할 수 있다. 추가적으로, 이미지 볼륨의 전면 경계는 구형 또는 원통형일 수 있고, 수평 표시기는 레이저일 수 있다.

이 장치는, 헤드 클램프의 위치를 측정하도록 이루어진 측정 유닛, 측정 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 환자의 위치를 계산하도록 이루어진 계산 유닛, 및 계산 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 환자의 재위치를 명령하도록 이루어진 명령 유닛을 추가로 포함할 수 있다.

이 장치는, 헤드 클램프의 위치를 측정하도록 이루어진 측정 유닛, 측정 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 환자의 위치를 계산하도록 이루어진 계산 유닛, 및 계산 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 콘-빔 단층촬영 시스템의 스캐닝 궤적을 프로그램하도록 이루어진 프로그래밍 유닛을 추가로 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 본 발명은, 시각적 도움을 이용하여 콘-빔 단층촬영 검사를 위해 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키는 방법을 제공하며, 이러한 방법은 (a)환자의 머리의 측면 이동을 제한하는 단계; (b) 시각적 도움의 수평 표시기에 대해 거의 수평면으로 환자의 머리를 정렬시키는 단계 (c) 환자의 머리의 전방 이동을 제한하는 단계; 및 (d) 환자의 머리의 적어도 일부가 시각적 도움에 의해 정해진 이미지 볼륨의 전면 경계 내에 있음을 체크하는 단계를 포함한다. 이미지 볼륨의 전면 경계는 구형 또는 원통형일 수 있다.

일 실시예에 따른 본 발명은, 환자의 콘-빔 단층촬영 검사를 수행하는 방법을 제공하고, 이러한 방법은 (a) 환자의 머리의 측면 이동을 제한하는 단계; (b) 볼륨 표시기의 수평 표시기에 대해 거의 수평면으로 환자의 머리를 정렬하는 단계; (c) 환자의 머리의 전방 이동을 제한하는 단계; (d) 환자의 머리의 적어도 일부가 상기 볼륨 표시기에 의해 정해진 이미지 볼륨의 전면 경계 내에 있는 것을 체크하는 단계; (e) 다수의 2차원 이미지를 생성하도록 환자의 머리 주위에 검출기 및 x-레이 소스를 회전시키는 단계; 및 (f) 상기 다수의 2차원 이미지에 기초하여 3차원 이미지를 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징 및 장점과 본 발명의 다양한 실시예의 구조 및 작동은 첨부된 도면을 참고하여 이하에서 상세하게 설명된다.

본 발명의 특징 및 장점은 도면과 함께 이하에서 상세하게 설명된 상세한 설명으로부터 명확하게 나타날 것이고, 이 경우 유사한 도면 부호는 동일한 또는 기능적으로 유사한 요소를 표시한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영에서 치아교정 환자를 위치시키기 위한 장치의 일부를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에서 도시된 장치를 통합한 본 발명의 실시예에 따른 치아교정 환자를 위치시키기 위한 콘-빔 단층촬영 시스템을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 2에서 도시된 장치의 클로즈업(close-up) 정면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도 2에서 도시된 장치의 클로즈업 좌측면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 4에서 도시된 장치의 우측면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영을 위한 시스템을 더욱 상세하게 도시하는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예와 함께 이용될 수 있는 예시적인 데이터 처리 시스템 또는 장치의 아키텍쳐 도면이다.

CT 또는 콘-빔 단층촬영에서 환자를 위한 일반적인 위치 도움은 이 기술에서 알려진 것처럼 환자의 턱 아래에, 머리의 뒤에, 머리의 측면 양상(lateral aspects)에(때때로 귀 안에), 그리고 환자의 이빨 사이에 위치한다. 예를 들면, 환자는 일반적으로 의자에 앉고, 턱 받침대 상에 턱을 받치며, 귀 안으로 이어 튜브(ear tube)를 끼우고, 교합제(bite block; 咬合堤) 상에서 물도록 하며, 이에 의해 환자의 이동을 제한하며 콘-빔 검사를 위해 환자를 정렬시킨다.

공지된 기술에서, 이러한 위치시키는 툴에 기초하여, 임상의는 환자를 위치시키려 하고, 이에 의해 예를 들어 연한 조직 실루엣 또는 관절(condyles)과 같은 관련 해부학적 랜드마크가 스캔의 이미지 볼륨에서 나타날 것이다. 그러나, 이러한 기술을 이용하여 환자를 위치시키는 것은 어려울 수 있고, 효과적이지 아니할 수 있으며, 최종 결과가 정확하지 않다면 다수의 노출 및 의도되지 않은 투여를 필요로할 수 있다. 일반적으로, 가장 임상학적으로 정확한 콘-빔 단층촬영 이미지는, 환자가 기계의 이미지 볼륨과 일치하는 연한 조직 실루엣 또는 관절로 위치하는 것을 필요로 한다. 공지된 기술을 이용하여, 특히 각각의 환자의 피쳐가 변할 수 있기 때문에, 이미지 볼륨 내에서 관절 또는 연한 조직 실루엣을 레지스터(register)하는 것이 어려울 수 있고, 이러한 볼륨 내에서 환자를 단단하게 위치시키는 것이 어려울 수 있다.

또한, 공지된 기술에서와 같이 턱 받침대를 이용하여, 환자의 입을 닫은 채로 고정시키고 적절한 이미지를 얻는 것이 어려울 수 있는데, 왜냐하면 턱 받침대가 환자의 턱의 연한 조직을 압축할 수 있기 때문이다.

또한, 치아교정 환자에 대해서 공지된 기술에서와 같이 교합제를 이용하는 것은 치아교정 전문의가 관심을 갖는 다양한 해부학적 랜드마크 사이의 관계(예를 들어 거리 및 각에서)를 왜곡시킬 수 있다. 또한, 이러한 왜곡은 정확한 맞물림(occlusal) 측정을 얻는 능력을 감소시키거나 또는 방지할 수 있다.

본 발명은 신선한 접근을 제공하고, 적어도 하나의 실시예에서 콘-빔 단층촬영으로 치아교정 환자를 위치시키기 위한 시스템, 방법, 장치 및 프로그램을 제공한다. 특히, 본 발명은 적어도 일 실시예에서, 콘-빔 단층촬영 기계의 이미징 볼륨 내에 환자의 관절 또는 연한 조직 실루엣을 레지스터하기 위한 시스템, 방법, 장치 및 프로그램을 제공한다. 다양한 위치 도움이 상업적 시스템에서 공지되고 이용되지만, 이러한 위치 도움은 부정확하거나 또는 성가시기 쉽거나, 또는 둘 모두이기 쉽고, 오직 알맞은 품질의 이미지를 초래할 수 있다.

따라서, 이미지 볼륨과 관련하여 환자의 관절 또는 연한 조직 실루엣의 정확한 레지스터는 본 발명을 이용하여 얻어질 수 있고, 이에 의해 향상된 콘-빔 단층촬영 이미지는 만들어질 수 있다. 콘-빔 단층촬영 스캔은 일반적으로 제한된 x-레이 크기를 갖기 때문에, 본 발명은 스캔의 이미지 볼륨 내에 레지스터된 해부의 양을 증가시킴에 의해 스캔을 최적화시킬 수 있는데 유리하다. 따라서, 예시적 실시예에 따른 본 발명은 간단한 위치지정 및 정확한 이미징을 이용해 환자에 대한 콘-빔 단층촬영 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 장치(10)의 일부를 도시한다. 도 1은 이러한 도면과 함께 이하에서 설명되는 볼륨 표시기(28)와 같이 도 2-5의 도면에서 도시되는 장치(10)의 일정한 피쳐를 도시하지 않는다.

도 1은 이미지 볼륨(12)을 도시하고, 이 경우 콘-빔 단층촬영은 관절(15)을 포함한 환자의 해부학적 피쳐(14)의 이미지를 캡쳐한다. 도 1에서 도시된 다른 피쳐는 환자의 코뿌리점(nasion; 17), 코 팁(nose tip; 19) 및 환자의 턱(21) 상의 포인트를 포함한다. 물론, 콘-빔 단층촬영 스캔의 이미지 층(12)은 변할 수 있고, 다양한 콘-빔 단층촬영 스캔은 다양한 형상 및 크기의 이미지 볼륨을 가질 수 있다.

도 1에서, 위치 브래킷(18)의 단부에 위치한 이어 튜브(16)는 측면(옆으로) 위치시킴을 위해 환자의 귀 안으로 삽입되고, 이하에서 추가로 설명되는 것처럼 수평 위치시킴을 돕는다. 전면 정렬 기계장치(22)는 위치시킴을 돕고, 도면 부호 (24)는 환자의 얼굴의 형상에 의해 자연적으로 존재하는 이미지 볼륨(12)의 전면 영역의 빈 공간을 나타내고, 이 경우 이미지 볼륨(12) 내에서 환자의 해부학적 피쳐(14)의 최적 끼움 상태이다. 본 발명은 관련된 해부학의 모두가 스캔의 이미지 볼륨(12)에 레지스터되는 것을 가능하게 할 수 있다.

도 2는 도 1에서 도시된 장치(10)를 포함한, 본 발명의 실시예에 따른 환자 위치시킴을 위한 콘-빔 단층촬영 시스템(200)을 도시하는 사시도이다. 특히, 도 2는 도 1에서 도시된 장치(10)의 일부를 포함한 사시도이고; 도 2는 또한 도 1에서 도시되지 않은 본 발명의 일정한 피쳐를 도시하며; 예를 들어 이하에서 설명된 것과 같이 볼륨 표시기(28)를 포함한다.

도 2에서 도시된 장치(10)는 이어 튜브(16), 헤드 클램프(18), 머리 받침대(26), 볼륨 표시기(28), 및 놉(knob; 20, 30, 40)(부분적으로 도 2에서 어두움)을 포함한다. 머리 받침대(26)는 환자의 맞물림(occlusal) 층의 적절한 각 위치의 안정화 및 환자의 머리의 전면 위치시킴을 돕는다. 헤드 클램프(18)의 단부에 위치한 이어 튜브(16)와 함께, 위치 브래킷 또는 헤드 클램프(18)는 환자의 측방향 및 수평 방향 위치시킴을 돕는다. 특히, 전문의에 의해 환자의 귀 안으로 가볍게 끼워진 이어 튜브(16)는 측방향(옆으로) 이동을 제한하도록 작동할 수 있고, 이하에서 추가로 설명되는 것처럼 수평 정렬을 위해 이어 튜브를 통한 가상축 주위로 환자의 머리를 피봇 가능하게 전문의가 조정하거나 또는 기울이는 것을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 관절 및 이도(耳道)(auditory canal) 사이의 비교적 짧은 거리에 의해, 이어 튜브는 환자의 관절 또는 연한 조직 실루엣이 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 레지스터되는 것을 가능하게 할 수 있고, 이에 의해 환자의 관련된 해부학적 피쳐에 의해 차지되는 물리적 공간은 이미지 볼륨에 관련될 수 있다.

놉(20, 34)은 전문의가 개별화된 또는 커스텀 환자 장착을 위한 머리 받침대(26) 및 헤드 클램프(18)의 위치를 조정하는 것을 가능하게 한다. 놉(20)으로, 헤드 클램프(18)의 폭은 조정될 수 있다. 놉(34)으로, 머리 받침대(26)의 수직 이동은 느슨해질 수 있고, 환자의 수직 위치를 조정하도록 블록될 수 있다. 머리 받침대(26)는 상이한 환자를 수용하기 위해, 놉(35)을 통해 수평으로 그리고 놉(34)을 통해 수직으로 조정 가능하다(도 5를 보라). 전문의는 제어 패널(32)을 이용하여 콘-빔 단층촬영 시스템의 표준 기능을 제어할 수 있다.

이러한 장치(10)는 표시된 것처럼 볼륨 표시기(28)를 포함하고, 이는 환자를 위치시키는 것을 추가로 돕도록 시각적 도움을 제공하고, 이에 의해 환자의 관절 도는 연한 조직 실루엣은 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 레지스터될 수 있다. 도 2에서 도시된 예시적 실시예에서 볼륨 표시기(28)는 수평 구조(28c)와 함께 두 개의 반달(half-moon) 또는 파라볼릭 형태의 수직 구조(28a, 28b)로 이루어지고, 이는 전면 경계의 적어도 일부를 함께 형성하는 것을 도우며, 환자는 기계의 이미지 볼륨 내에 환자의 관절 또는 연한 조직 실루엣이 나타나도록 내부에 위치해야 한다. 즉, 볼륨 표시기(28)는 기계의 이미지 볼륨의 적어도 일부를 형성하는 물리적 공간을 표시하고, 전문의가 이미지 볼륨이 존재하는 곳을 시각화하는 것을 돕는다.

도 3 및 4는 도 2에서 도시된 장치의 클로즈업 전면 및 측면도를 각각 도시하고, 도 3에서 헤드 클램프(18)는 도시되지 않는다. 도 4는 전면 정렬 기계장치(22)의 단부에 위치한 이마 패드(33)를 포함하고, 이는 머리 받침대(26)의 일부이며, 볼륨 표시기(28)의 측면 및 이에 의해 형성된 물리적 공간을 도시한다. 전문의는 시각적 도움 또는 참고로 볼륨 표시기(28)를 이용해 환자를 위치시킬 수 있고, 이에 의해 볼륨 표시기(28)에 의해 시각적 도움 목적으로 참고된 이미지 층의 외부 테두리 내에 환자를 가져온다. 전문의는 환자의 이마에 닿을 때까지 이마 패드(33)를 조정함에 의해 이미징을 최적화할 수 있고, 이에 의해 환자의 코는 볼륨 표시기(28)에 의해 표시된 이미지 볼륨에 적어도 밀접하게 고정될 수 있다. 따라서, 관절 또는 연한 조직 실루엣은 이미지층에 레지스터될 수 있고, 예를 들어 치아교정 환자를 위해 레지스터될 필요가 없는 코가 존재하지 않을 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 도 4에서 도시된 장치(10)의 우측면도이다. 도 5는 이어 튜브(16)가 환자의 귀에 장착된 경우를 더욱 명확하게 도시하고, 또한 헤드 클램프(18)의 조정 가능성을 더욱 명확하게 도시한다. 수직 지지대(36) 상에서 측정값을 표시하는 라인은, 헤드 클램프(18)가 놉(34, 35)을 이용하여 수직 및 수평 방향으로 조정될 수 있음을 도시한다.

따라서, 도 1-5에서 도시된 것과 같은 본 발명의 실시예에 따른 장치(10)는 여기서 설명된 것과 같은 다양한 방식으로 전문의에 의해 조정 가능하고, 이에 의해 시각적인 도움인 볼륨 표시기(28)를 이용하여 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에서 환자의 관절 또는 연한 조직 실루엣을 전문의가 가져오는 것을 돕는다.

물론, 본 발명의 상세한 설명은 도 1-5에서 도시된 예시적 실시예에 의해 제한되는 것은 아니고, 다양한 개조가 이 예시적 실시예에 이루어질 수 있으며, 이는 당업자에 의해 쉽게 이해될 것이다. 예를 들면, 일 실시예에 따른 본 발명의 실시예는 후방 머리 받침대를 제공하도록 이마 패드(33) 대신 또는 이마 패드와 함께 후방 헤드 패드를 가질 수 있다. 따라서, 전방 및 후방 방향으로 환자의 머리의 제한이 이루어질 수 있고, 이는 환자의 고개가 끄덕거리는 것을 막을 수 있으며, 이에 의해 환자의 머리를 불안정하게 하는 것을 막을 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 방법(100)을 나타내는 흐름도이다. 이러한 방법(100)은 위치 설정 장치(10)를 포함하는 도 1-5의 시스템과 같은 콘-빔 단층촬영 시스템을 이용할 수 있다. 도 6에서 도시된 방법 덕택에, 환자의 관절 또는 연한 조직 실루엣은 콘-빔 단층촬영 시스템(200)에 의해 수행되는 스캔의 이미지 볼륨(12) 내로 가져오게 될 수 있으며, 이는 더욱 유용한 이미지를 초래할 수 있다.

단계(102)에서, 전문의는 위치 브래킷 또는 헤드 클램프(18) 내부에 환자의 머리를 가져오게 된다. 전문의는 환자의 귀 안으로 이어 튜브(16)를 끼우고, 환자의 머리가 수평 구조물(28c)에 의해 형성된 수평면과 거의 정렬될 때까지 이어 튜브(16)를 통해 가상축 상에서 환자의 머리를 피봇 가능하게 조정 또는 기울인다. 따라서, 환자의 머리는 볼륨 표시기(28)의 수평 구조물(28c)과 거의 수평 정렬되도록 고정될 때까지 수직으로(즉, 가상축 주위로 위 아래로) 조정 또는 피봇된다. 이는 이미지를 취하는데 바람직한 위치이다. 또한, 이어 튜브(16)는 거의 수직 또는 측면(나란한(side to side)) 방향으로 환자를 정렬된 상태로 유지시킨다. 따라서, 환자의 머리는 거의 수평으로 그리고 측면 방향으로 정렬된다.

단계(104)에서, 전문의는 머리 받침대(26)가 확립된 수평 정렬을 거의 변화시키지 아니한 채로 환자의 이마에 닿을 때까지 머리 받침대(26)의 이마 패드(33)를 조정한다. 따라서, 환자는 머리 받침대(26) 상에서 고정된다. 단계(106)에서, 전문의는 환자의 머리의 적어도 일부가 볼륨 표시기(28)에 의해 표시된 것과 같은 이미지 볼륨의 전면 경계 내에 위치하는 것을 확인하고, 전문의는 필요하다면 표시된 이미지 볼륨에 따라 환자를 재위치 시킨다. 일 실시예에서, 또한 장치(10)는 레이저 광 또는 LED(미도시)를 포함하고, 이에 의해 최적 위치시킴을 돕는다.

도 6의 방법 덕택에, 전문의 또는 의사는 모든 관련 해부학적 구조물이 하나의 콘-빔 단층촬영 스캔에서 이미지될 수 있는지를 스캔 이전에 결정할 수 있다. 전문의 또는 의사는 하나의 스캔에서 모든 관련된 해부학적 구조물이 이미지될 수 없음을 결정한다면, 전문의는 예를 들면 연한 조직 실루엣(예를 들어 코 또는 턱) 또는 관절에 지지하여 환자를 위치시킬 수 있으며, 이는 해부학적 구조가 특정 진단 또는 계획 목적에 더욱 관련이 있음에 의존한다.

도 1-5의 장치(10) 및 도 6의 방법(100)으로부터 볼 수 있는 것처럼, 일 실시예에 따른 본 발명은 콘-빔 단층촬영 검사에서 치아교정 환자를 위치시키기 위한 적어도 3개의 포인트를 이용할 수 있다: 환자의 양쪽 귀와 환자의 이마. 이러한 실시예에서, 설명된 것처럼 수직으로 그리고 수평으로 환자를 조정하는데 이용가능한 2 자유도(two degree of freedom)가 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 본 발명은 콘-빔 스캔을 위한 이미지 볼륨에서 환자를 단단하게 고정시키기 위한 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 본 발명은 턱 레스트를 이용하지 않기 때문에, 턱 영역의 연한 조직을 압박하지 아니한 채로 맞물림 교합(occlusion bite)을 나타내는 것을 가능하게 할 수 있다. 여기서 설명된 것과 같은 이어 튜브(16)를 이용하는 것은 그 사이에 많은 연한 조직이 없기 때문에 유리하다.

또한, 일 실시예에 따른 본 발명은 환자를 위치시키기 위한 교합제를 이용하지 않는다. 상기 설명된 것처럼 치아교정 환자를 위한 것과 같은 공지된 기술에서의 교합제는 치아교정의가 관심있는 다양한 해부학적 랜드마크 사이의 관계를 왜곡시킬 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 본 발명은 교합제를 이용하지 않고, 정확한 맞물림 측정을 제공할 수 있다.

물론, 본 발명은 도 1-6에서 도시된 예시적 실시예에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 볼륨 표시기(28)의 다른 실시예가 쉽게 고안될 수 있고, 이는 이용된 검출기의 유형에 의존한다. 일례로서, 볼륨 표시기(28)의 각각의 수직 구조물(28a, 28b)은 구형이고, 직사각형 평면패널 검출기가 이용된다면 이미지 볼륨은 구형 대신 원통형일 것이며, 이미지 볼륨의 전면 경계는 이후 구형 대신 직사각형일 것이다. 따라서, 각각의 수직 구조물(28a, 28b)의 형상은 직선형일 것이고 구형이 아니며, 이는 직사각형 전면 경계를 나타낸다. 또한, 본 발명은 두 개의 수직 구조물(28a, 28b)에만 제한되는 것은 아니고, 이러한 구조물의 적절한 숫자는 충분할 수 있다. 또한, 구조물(28a, 28b, 28c)이 물리적이거나 또는 비전기적 요소인 것 대신, 이들의 일부 또는 전부는 레이저와 같은 전기적 요소일 수 있다. 다른 변경은 이 명세서의 관점에서 쉽게 구현된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 도 1-5의 장치(10)는 볼륨 제어기(28) 없이 이용될 수 있다. 즉, 예를 들어 이어 튜브(16), 헤드 클램프(18), 전면 정렬 메커니즘(22), 머리 받침대(26), 이마 패드(33), 놉(20, 34, 35)을 포함한 장치(10)는 볼륨 제어기(28) 없이 이용될 수 있다. 예를 들면, 이어 튜브(16)를 포함한 헤드 클램프(18)는 이도(耳道; auditory canal)에서 환자를 고정시키는데 이용될 수 있고, 이마 패드(33)는 전면 방향으로 환자의 이동을 제한할 수 있다. 또는, 후방 헤드 패드(미도시)는 후방 방향으로 환자의 이동을 제한할 수 있다. 따라서, 이어 튜브(16)를 포함한 헤드 클램프(18)는 이미지 볼륨(12) 내에서 환자의 관련 해부구조(예를 들어, 관절 또는 연한 조직 실루엣)를 레지스터할 수 있다. 이는 말단 맞물림(교합체) 또는 연한 조직 실루엣(턱 레스트)을 왜곡하는 일정한 요소 없이 환자의 단단한 고정을 제공할 수 있다. 이러한 실시예는 예를 들면 더 큰 이미지 볼륨에 대해 특히 유용할 수 있다.

또한, 도 1-6에서 설명된 것과 같은 본 발명의 예시적 실시예는 치아교정 환자를 위치시킴에 일반적으로 관련되지만, 본 발명은 이러한 예시적 응용에 제한되는 것이 아니고 본 발명은 다른 응용 또는 콘-빔 단층촬영 스캔에서 이용될 수 있다. 이러한 응용은 예를 들어 두개안면(頭蓋顔面)의(진단, 처리, 의치 등), 다른 치과 응용(단단한 조직 또는 연한 조직 응용을 위한 진단 또는 처리 등), 그리고 다른 것들과 같은 의학적 응용을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 응용은 예를 들어 포렌식(forensics)에서와 같은 비의학 응용을 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영을 위한 시스템(200)을 더욱 자세하게 도시하는 블록도이다. 도 1-5에서 도시된 위치시킴 장치(10)를 포함한 시스템(200)은 환자의 최적 위치시킴을 가능하게 할 수 있고, 이에 의해 예를 들어 환자의 관절 또는 연한 조직 실루엣과 같은 관련 해부구조는 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 레지스터될 수 있다.

모션 플랫폼(206)의 기계 메카닉 유닛(206-1)은 x-레이 소스(206-2) 및 x-레이 검출기(206-3)를 스캐닝을 수행하도록 배향시킨다. x-레이 검출기 또는 수신기(206-3)는 큰 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(TFT), 이미지 강화기에 커플링된 전하-커플링된 장치(CCD) 검출기, 또는 디지털 센서 또는 복사 수용기일 수 있다.

환자의 스캐닝이 수행되고, 디지털 데이터는 이미지 처리 시스템(208)으로 전송될 수 있으며, 이로부터 데이터는 처리되고(예를 들어 3차원 재구성을 수행함) 전문의 및 환자에게 전해질 수 있다. 이미지 처리 시스템(208)은 중앙 처리 유닛(CPU)(208-1)을 포함할 수 있고, 신호를 처리하여 연관된 출력 장치(예를 들어 모니터(208-4) 또는 프린터(208-5)) 상에서 이미지를 만들 수 있다. 이미지 처리 시스템(208)은 사용자로 하여금 시스템이 생성하는 치과 이미지를 보고 분석하는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 이미지 처리 시스템(208)은, 데스크탑, 타워, 랩탑, 또는 노트북 컴퓨터일 수 있고, 이는 센서(206-3)에 의해 제공되는 데이터를 처리하기 위한 소프트웨어를 구비하고 있다. 이미지 처리 시스템(208)은 키보드(208-2) 및 마우스(208-3)와 같은 하나 이상의 입력 장치, 및 디스플레이 또는 모니터(208-4) 및 프린터(208-5)와 같은 하나 이상의 출력 장치에 연결되거나 또는 여기에 설치될 수 있다.

이러한 장치는 사용자가 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 시스템이 생성하는 치과 이미지를 보고 분석하는 것을 가능하게 하고, 또한 사용자가 시스템의 작동을 제어하는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스 스크린은 사용자가 쉽게 정보에 접근하고 분석을 초기화하는 것을 가능하게 할 수 있다. 또한, 이미지 처리 시스템은 환자 파일에서 이미지의 영구적 저장을 위해 하드 드라이브와 같은 저장 장치(미도시)에 연결되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 다른 잠재적 저장 장치는 플로피 디스크, ZIP 드라이브, 자기 테잎, 및 광학 수단을 포함한다. 일반적으로 컴퓨터로 판독 가능한 수단을 포함하는 다양한 컴퓨터 프로그램 제품은 본 발명과 함께 이용될 수 있다.

소프트웨어는 PC-호환(compatible), 맥킨토시®, 유닉스®-기반 컴퓨터 상에서 작동할 수 있다. 일 실시예에서, 소프트웨어는 윈도우즈 98®, Me®, 2000®, XP®, 또는 Vista®를 구동시키는 펜티엄®-기반 CPU를 가진 PC-호환 컴퓨터 상에서 작동한다. 물론, 이러한 예는 이러한 방식으로 제한되는 것을 의미하는 것이 아니고, 소프트웨어는 또한 다른 또는 새로운 작동 시스템과 호환되도록 기록될 수 있다. 다른 실시예에서, 소프트웨어는 표준 파노라믹(panaromic), 비디오 및 세팔로메트릭(cephalometric) 검사를 위해 그리고 구내용(intra-oral) 이미지를 얻는데 이용되는 것에 보충적으로 기록될 수 있다. 또한, 소프트웨어는 치과의 실행 관리 소프트웨어와 호환 가능할 수 있는 것이 바람직하다.

컴퓨터는 소프트웨어 및 이미지 화일을 저장하기 위해 예를 들어 500GB의 하드 디스크 공간과 적어도 1GB의 램을 포함하는 것이 바람직하다. 디스플레이는 컬러에서 비디오 이미지를 위해 최적화되는 것이 바람직할 것이다. 또한, 이미지 및 환자 데이터를 저장히기 위한 백업 시스템과 시스템을 묶는 것이 유리할 수 있다.

또한, 도 7의 시스템(200)은 위치 센서와 같은 하나 이상의 측정 유닛(204)을 포함하고, 이는 장치(10)의 다양한 요소(예를 들어 헤드 클램프(18), 머리 받침대(26), 이마 패드(33) 등)의 위치의 전기적 측정을 자동적으로 취할 수 있으며, 이는 환자가 내부에 끼워지거나 또는 예를 들어 도 6의 방법을 이용해 위치한 이후에 일어난다. 이후 측정 유닛(204)은 이러한 측정값을 이미지 처리 시스템(208)과 같은 프로세서 또는 분리된 프로세서(미도시)로 전송할 수 있다.

프로세서는 이러한 데이터로부터의 이미지 볼륨에 대해 환자의 연관 해부구조(예를 들어 연한 조직 실루엣 또는 관절)의 위치를 계산할 수 있다. 이를 위해, 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 기준 대응 시스템에 대해 이어 튜브(16)의 위치는 장치(10)의 수평 및 수직 위치 그리고 장치(10)의 공지된 기하학적 치수로부터 계산될 수 있다. 높은 정밀성은 계산에서 헤드 클램프(18)의 폭을 포함함에 의해 얻어질 수 있다. 이도 및 관절 사이의 잘 알려지며 고정된 공간적 관계로, 프로세서는 예를 들어 시스템(200)의 기준 대응 시스템에 대해 환자의 관절의 위치를 계산할 수 있다. 따라서, 시스템(200)은 환자의 정밀한 위치 및 이미지 볼륨의 위치 및 형상을 알게 된다.

이러한 정보를 이용하여, 시스템(200)은 이미지 볼륨 위치에 대응하는 장치(10)의 수평 및 수직 위치에 대한 설정값을 계산할 수 있다. 이후, 시스템(200)은 장치(10)의 계산된 설정값에 따라 환자를 위치시키거나 또는 재위치시키도록 전문의에게 지시함에 의해 환자의 위치를 최적화시킬 수 있다. 이러한 지시는, 공지된 기술을 이용하여, 예를 들어 소리(예를 들어 음성) 또는 LED와 같은 청각적 지시 또는 시각적 지시를 포함한 적절한 형태를 가질 수 있다. 이러한 지시는 이미지 처리 시스템(208)에 의해 제공될 수 있다.

대안적으로, 프로세서는 (1) 상기 설명된 것과 같은 전기적 측정으로붙 계산된 환자의 위치가 주어진 경우 필요한 이미지 볼륨을 계산하고, (2) 필요한 이미지 볼륨을 얻기 위해 모션 플랫폼(206)을 프로그램화함에 의해 위치를 최적화할 수있다. 이러한 방식으로, 이미지 볼륨의 위치는 공지된 알고리즘을 이용하여 시스템(200)에 의해 최적화될 수 있고, 이는 관련 해부 구조(예를 들어 관절)가 예를 들어 이미지 볼륨 내부에 완전히 위치하는 것을 보장한다. 프로세서는 예를 들어 추가적인 모터로 모션 플랫폼의 회전 중심을 이동시킴에 의해 필요한 이미지 볼륨에 기초한 모션 플랫폼(206)의 스캐닝 궤적을 조정할 수 있다. 드라이브 시스템은 이러한 이동이 다양한 레이아웃으로 파노라믹 x-레이 기계에서 일반적으로 이용되는 것을 가능하게 한다. 일정한 경우에, 프로세서는 모션 플랫폼(206)의 기계 메카닉 유닛(206-1)에 프로그래밍 신호를 보낼 수 있고, 이는 x-레이 소스(206-2_ 및 x-레이 검출기(206-3)를 배향시킨다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 방법(300)을 도시하는 흐름도이다. 이 방법(300)은 도 1-5의 시스템(200)과 같은 콘-빔 단층촬영 시스템을 이용할 수 있고, 이는 위치시킴 장치(10)를 포함한다. 도 8에서 도시된 방법 덕택에, 환자의 관련 해부구조(예를 들어 관절 또는 연한 조직 실루엣)는 콘-빔 단층촬영 시스템(200)에 의해 수행된 스캔의 이미지 볼륨(12) 내로 가져오게 될 수 있으며, 이는 더욱 유용한 이미지 결과를 나타낼 수 있다. 도 8의 방법(300)은 환자가 장치(10)에 끼워진 이후 또는 환자가 예를 들어 도 6의 방법을 이용해 위치한 이후에 실행될 수 있다. 예로서, 컴퓨터로 판독 가능한 수단은 도 8의 방법(300)의 단계를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있다.

단계(302)에서, 측정 유닛(204)은 자동적으로(또는 사용자-지시된 명령 또는 다른 유형의 명령에 응답하여) 장치(10)의 다양한 요소(헤드 클램프(18), 머리 받침대(26), 이마 패드(33) 등)의 위치를 전기적으로 측정한다. 단계(304)에서, 이러한 측정은 이미지 처리 시스템(208) 또는 개별 프로세서(미도시)와 같은 프로세서로 전송되고, 이러한 프로세서는 이러한 측정 데이터로부터 이미지 볼륨에 대해 환자의 관련 해부구조(예를 들어 관절 또는 연한 조직 실루엣)의 위치를 계산한다.

이를 위해, 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 기준 대응 시스템에 대해 이어 튜브(16)의 위치는 장치(10)의 수평 및 수직 위치와 장치(10)의 공지된 기하학적 치수로부터 계산될 수 있다. 더 높은 정확도는 계산에서 헤드 클램프(18)의 폭을 포함함으로써 얻어질 수 있다. 이도 및 관절 사이의 잘 알려지며 고정된 공간적 관계로, 프로세서는 예를 들어 시스템(200)의 기준 대응 시스템에 대해 환자의 관절의 위치를 계산할 수 있다. 따라서, 시스템(200)은 환자의 정확한 위치 및 이미지 볼륨의 위치와 형상을 알게 된다.

이러한 정보 및 공지된 알고리즘을 이용하여, 단계(306)에서 시스템(200)은 이미지 볼륨에 최적으로 대응하는 장치(10)의 회전 및 수직 위치(그리고 따라서 환자의 위치)에 대한 설정값을 계산한다. 단계(308)에서, 이후 시스템은 전문의에게 장치(10)의 계산된 설정값에 따라 환자를 위치시키거나 또는 재위치시키도록 지시한다. 이러한 지시는, 공지된 기술을 이용하여, 예를 들어 소리(예를 들어 음성) 또는 LED와 같은 청각적 지시 또는 시각적 지시를 포함한 적절한 형태를 가질 수 있다. 이러한 지시는 이미지 처리 시스템(208)에 의해 제공될 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘-빔 단층촬영에서 환자를 위치시키기 위한 방법(500)을 도시하는 흐름도이다. 컴퓨터-판독 가능한 수단은 도 9의 방법(500)의 단계를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있다.

도 9의 단계(502, 504)는 도 8의 단계(302, 304)와 유사하다. 도 9의 단계(506)에서, 프로세서는 (1) 상기 설명된 전기적 측정으로부터 계산된 것과 같은 환자의 위치가 주어질 때 필요한 이미지 볼륨을 계산하고, (2) 필요한 이미지 볼륨을 얻도록 모션 플랫폼(206)을 프로그램화하여 위치시킴을 최적화할 수 있다. 이러한 방식으로, 이미지 볼륨의 위치는 공지된 알고리즘을 이용하여 시스템(200)에 의해 최적화될 수 있고, 이에 의해 관련 해부 구조(예를 들어 관절)가 예를 들어 이미지 볼륨 내부에 완전히 위치하는 것을 보장한다. 프로세서는 예를 들어 추가적인 모터로 모션 플랫폼의 회전 중심을 이동시킴에 의해 필요한 이미지 볼륨에 기초한 모션 플랫폼(206)의 스캐닝 궤적을 조정할 수 있다. 이러한 이동을 가능하게 하는 드라이브 시스템은 다양한 레이아웃으로 파노라믹 x-레이 기계에서 일반적으로 이용된다. 일정한 경우에, 프로세서는 프로그래밍 신호를 모션 플랫폼(206)의 기계 메카닉 유닛(206-1)으로 보낼 수 있고, 이는 x-레이 소스(206-2) 및 x-레이 검출기(206-3)에 지시한다.

도 10은 예시적인 데이터 처리 시스템 또는 장치(400)의 아키텍쳐 도면이고, 예시적 실시예에 따르면 이는 도 7의 구성요소(204, 206-1, 208) 중 개별 구성요소를 형성할 수 있다. 데이터 처리 시스템(400)은 시스템 버스(406)를 통해 메모리(404)에 커플링된 프로세서(402)를 포함한다. 또한, 프로세서(402)는 시스템 버스(406) 및 I/O 버스(408), 그리고 하나 이상의 입력/출력 사용자 인터페이스(418)를 통해 외부 입력/출력(I/O) 장치(미도시)에 커플링된다. 프로세서(402)는 I/O 버스(408)에 커플링된 통신 장치 제어기(416)를 통해 통신 장치(인터페이스)(414)에 추가적으로 커플링될 수 있다. 프로세서(402)는 예를 들어 도 7에서 도시된 것과 같은 네트워크와 같은 네트워크와 통신하는 통신 장치(414)를 이용하고, 이 장치(414)는 하나 이상의 입력 및 출력 포트를 가질 수 있다. 장치(414)는 데이터를 송신하고 수신하기 위한 네트워크에 작동적으로 커플링된 데이터 포트(419)를 갖고, 또한 하나 이상의 추가적인 입력 및 출력 포트를 가질 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 수단을 가진 저장 장치(410)는, 저장 장치 제어기(412), I/O 버스(408), 시스템 버스(406)를 통해 프로세서(402)에 커플링된다. 또한, 프로세서(402)는 시간 트랙, 주기적 시간 간격, 및 이와 유사한 것을 유지하도록 내부 시계(미도시)를 포함할 수 있다.

입력/출력 사용자 인터페이스(418)는 예를 들어 키보드, 마우스, 트랙볼, 터치 스크린, 키패드, 및/또는 다른 적절한 유형의 사용자 작동 가능한 입력 장치(들) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 비디오 디스플레이, 액정 또는 다른 평면 패널 디스플레이, 스피커, 프린터, 및/또는 사용자가 출력된 정보를 감지하게 하기 위한 출력 장치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

예를 들어, 처리는 측정 유닛(204) 및 콘-빔 단층촬영 기계와 통신하는 프로세서에 의해, 기계 내에 매몰된 프로세서에 의해, 또는 다른 적절한 배열에 의해 수행될 수 있다. 프로세서는 예를 들어 측정 유닛(204)으로부터 데이터를 판독할 수 있고, 콘-빔 단층촬영 기계를 위해 전문의를 위한 스캐닝 궤적 또는 지시를 생성한다. 또한, x-레이 소스의 mA의 조정이 실행될 수 있다.

컴퓨터 판독 가능한 수단을 가진 저장 장치(410)는 저장 장치 제어기(412), I/O 버스(408), 및 시스템 버스(406)를 통해 프로세서(402)에 커플링된다. 저장 장치(410)는 프로세서(402) 및 제어기(412)에 의해 이용되고, 이에 의해 데이터(410a)를 저장하고 판독하고/읽으며, 여기서 도시되며 설명된 과정의 적어도 일부를 실행하는데 이용되는 프로그램 지시(410b)를 저장한다. 또한, 저장 장치(410)는 시스템(400)의 전체적인 작동을 제어하기 위해 프로세서(402)에 의해 이용되는 다양한 루틴 및 작동 프로그램(예를 들어 마이크로소프트 윈도우, UNIX®/LINUX®, 또는 OS/2®)을 저장한다. 저장 장치(410)에 저장된 프로그램들(예를 들어 마이크로소프트 윈속®) 중 하나 이상은 인터넷 또는 다른 네트워크를 연결하기 위한 공지된 방법을 실행하기 위해 TCP/IP 프로토콜(즉, TCP/IP 스택을 포함함)에 부착될 수 있고, 또한 시스템의 사용자가 월드 와이드 웹(WWW)과 정보를 교환하거나 또는 탐색하는 것을 가능하게 하기 위해, 예를 들어 마이크로소프트 인터넷 익스플로러(IE) 및/또는 네스케이프 네비게이터와 같은 웹 브라우저 소프트웨어를 포함할 수 있다.

작동시, 프로세서(402)는 저장 장치(410)로부터 메모리(404) 안으로 프로그램 지시(410b)를 로딩한다. 이후 프로세서(402)는 시스템(200)을 작동시키기 위해 여기서 설명된 예시적 방법을 수행하도록 로딩된 프로그램 지시(410b)를 실행한다.

본 발명 또는 이의 일부(들) 또는 기능(들)은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이의 조합을 이용하여 실행될 수 있고, 하나 이상의 컴퓨터 시스템 또는 다른 프로세싱 시스템에서 실행될 수 있다. 본 발명의 다양한 구성요소는 다양한 구성요소에 커플링된 하나 이상의 모듈에 의해 제어될 수 있다. 이러한 모듈은 연관된 메모리 또는 메모리들에 저장된 작동 루틴 및 소프트웨어 제어 프로그램에 따라 작동할 수 있다. 모듈 및 하위-모듈은 메모리 또는 메모리들로/로부터 정보를 기록하고 및/또는 판독할 수 있고, 이러한 방식으로 본 발명의 시스템, 방법 및 장치에 따라 작동을 수행할 수 있다. 모듈은 하드코드된(hardcoded) 계산적 모듈 또는 다른 유형의 회로, 또는 소프트웨어 및 회로 모듈의 조합을 이용하여 실행될 수 있다. 이 모듈을 수행하기 위한 소프트웨어 루틴은 메모리에서 지시로서 저장될 수 있고, 제어 모듈의 프로세서에 의해 실행될 수 있다.

본 발명 또는 이의 일부(들) 또는 기능(들)이 소프트웨어를 이용하여 실행되는 실시예에서, 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램 제품, 컴퓨터 프로그램 수단 또는 컴퓨터 판독 가능한 수단에서 저장될 수 있고, 제거 가능한 저장 드라이브, 하드 드라이브, 또는 통신 인터페이스를 이용하여 컴퓨터 시스템 안으로 로딩될 수 있다. 프로세서에 의해 실행될 때, 제어 로직(소프트웨어)은 프로세서가 여기서 설명된 본 발명의 기능을 수행하게 한다.

본 명세서에서, "컴퓨터 프로그램 수단" 및 "컴퓨터 이용 가능한 수단"이란 용어는 제거 가능한 저장 드라이브, 하드 디스크 드라이브에 설치된 하드 디스크, 및 신호와 같은 수단을 일반적으로 지칭하는데 이용된다. 또한, "컴퓨터 판독 가능한 수단"은 저장 드라이브, CD, 하드 드라이브 또는 프로그램을 저장할 수 있는 다른 유형 물체와 같은 수단을 일반적으로 지칭하는데 이용된다. 이러한 컴퓨터 프로그램 제품은 시스템에 소프트웨어를 제공한다.

본 발명의 다양한 실시예가 상기에서 설명되었지만, 이들은 예로서 제시된 것이며 이에 제한되는 것은 아니다. 형태 및 세부 내용에서의 다양한 변화는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 아니한 채로 여기서 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 상기 설명된 예시적 실시예에 의해 제한되는 것은 아니고, 이하의 청구 범위 및 동등물에 따라 형성될 수 있다.

Claims

콘-빔 단층촬영 시스템(200,cone-beam tomography)의 이미지 볼륨(image volume) 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10)로서,
이미지 볼륨의 적어도 일부를 형성하는 물리적 공간을 표시하고 수평 정렬을 위한 수평 표시기를 가짐에 의해 이미지 볼륨의 전면(front) 경계의 적어도 일부를 형성하는 것을 함께 돕는, 물리적, 비전기적 또는 전기적 요소들로 이루어진 이미지 볼륨(12)의 적어도 전면 경계를 표시하도록 이루어진 볼륨 표시기(indicator); 및
상기 볼륨 표시기에 의해 표시된 상기 이미지 볼륨의 상기 전면 경계 내에 환자의 머리의 적어도 일부를 위치시키도록 이루어진 헤드 클램프(18,head clamp)를 포함하는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 헤드 클램프는,
각각의 단부가 환자의 머리의 측면 이동을 제한하고 수평 구조물에 대해 실질적으로 수평면에 환자의 머리의 정렬을 촉진시키도록 이루어진 복수의 이어 튜브(16,ear tube)들; 및
환자의 머리의 전방 이동을 제한하도록 이루어진 이마 정렬 메커니즘(forehead align mechanism)을 포함하는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨(12) 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10)로서,
이도(auditory canal)에 환자를 고정시키도록 이루어진 두 개의 단부들의 각각에 부착된 이어 튜브를 가지며 환자의 이동을 추가적으로 제한하도록 이루어진 머리 받침대를 가진 헤드 클램프(18)로서, 이미지 볼륨(12)에 대해 환자의 관절(condyle)들을 레지스터하는 헤드 클램프; 및
이미지 볼륨(12)의 적어도 전면 경계를 표시하도록 이루어지며 수평 정렬을 위한 수평 표시기를 가진 볼륨 표시기(28)로서, 물리적, 비전기적 또는 전기적 요소로 이루어진, 볼륨 표시기를 포함하는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 3 항에 있어서,
상기 머리 받침대는 전방 방향으로 환자의 이동을 제한하는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 3 항에 있어서,
상기 머리 받침대는 후방 방향으로 환자의 이동을 제한하는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼륨 표시기(28, 28a, 28b, 28c)는 환자를 위치시키는 것을 추가적으로 돕도록 시각적 도움(visual aid)을 제공하고, 이에 의해 환자의 관절들은 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 상기 이미지 볼륨(12) 내에 레지스터(register)되는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼륨 표시기(28, 28a, 28b, 28c)는 수평 구조물(28c)과 함께 두 개의 반달 또는 파라볼릭(parabolically) 형상의 수직 구조물(28a, 28b)들로 이루어지고, 이들은 환자가 위치해야할 전면 경계의 적어도 일부를 함께 형성하며, 이에 의해 환자의 관절은 상기 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 상기 이미지 볼륨(12) 내에서 보이는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이미지 볼륨의 전면 경계는 구형(spherical)인,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이미지 볼륨의 전면 경계는 원통형(cylindrical)인,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수평 표시기는 레이저(laser)인,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드 클램프는 조정 가능한,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드 클램프(18)의 위치를 측정하도록 이루어진 측정 유닛;
상기 측정 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 환자의 위치를 계산하도록 이루어진 계산 유닛; 및
상기 계산 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 환자의 재위치를 지시하도록 이루어진 지시 유닛을 추가로 포함하는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드 클램프의 위치를 측정하도록 이루어진 측정 유닛;
상기 측정 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 환자의 위치를 계산하도록 이루어진 계산 유닛; 및
상기 계산 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 상기 콘-빔 단층촬영 시스템의 스캐닝 궤적(scanning trajectory)을 프로그램하도록 이루어진 프로그래밍 유닛을 추가로 포함하는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드 클램프의 위치를 측정하도록 이루어진 측정 유닛;
상기 측정 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 환자의 위치를 계산하도록 이루어진 계산 유닛; 및
상기 계산 유닛에 의해 얻어진 결과에 기초하여 상기 콘-빔 단층촬영 시스템의 x-레이 파라미터를 조정하도록 이루어진 프로그래밍 유닛을 추가로 포함하는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨 내에 환자를 위치시키기 위한 장치(10).
시각적 도움으로서 볼륨 표시기(28)를 이용하여 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨(12) 내에 환자를 위치시키는 방법으로서,
환자의 머리의 측면 이동을 제한하는 단계;
상기 시각적 도움의 수평 표시기에 대해 실질적으로 수평면에 환자의 머리를 정렬시키는 단계;
환자의 머리의 전방 이동을 제한하는 단계; 및
환자의 머리의 적어도 일부가, 물리적, 비전기적 또는 전기적 요소를 가진 이미지 볼륨(12)의 적어도 일부를 형성하는 물리적 공간을 표시함에 의해 상기 시각적 도움으로서 상기 볼륨 표시기(28)에 의해 정해진 이미지 볼륨의 전면 경계 내에 있음을 체크하는 단계를 포함하는,
시각적 도움으로서 볼륨 표시기(28)를 이용하여 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨(12) 내에 환자를 위치시키는 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 볼륨 표시기(28, 28a, 28b, 28c)는 환자를 위치시키는 것을 추가적으로 돕도록 시각적 도움을 제공하고, 이에 의해 환자의 관절들은 상기 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨(12) 내에 레지스터되는,
시각적 도움으로서 볼륨 표시기(28)를 이용하여 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨(12) 내에 환자를 위치시키는 방법.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 볼륨 표시기(28, 28a, 28b, 28c)는 상기 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 상기 이미지 볼륨(12)의 적어도 일부를 형성하는 물리적 공간을 표시하고, 전문의가 상기 이미지 볼륨(12)의 위치를 시각화하는 것을 돕는,
시각적 도움으로서 볼륨 표시기(28)를 이용하여 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨(12) 내에 환자를 위치시키는 방법.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 이미지 볼륨의 전면 경계는 구형인,
시각적 도움으로서 볼륨 표시기(28)를 이용하여 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨(12) 내에 환자를 위치시키는 방법.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 이미지 볼륨의 전면 경계는 원통형인,
시각적 도움으로서 볼륨 표시기(28)를 이용하여 콘-빔 단층촬영 시스템(200)의 이미지 볼륨(12) 내에 환자를 위치시키는 방법.
콘-빔 단층촬영 시스템(200)으로 환자의 콘-빔 단층촬영 검사를 수행하는 방법으로서,
환자의 머리의 측면 이동을 제한하는 단계;
볼륨 표시기(28)의 수평 표시기에 대해 실질적으로 수평면에 환자의 머리를 정렬하는 단계;
환자의 머리의 전방 이동을 제한하는 단계;
환자의 머리의 적어도 일부가 이미지 볼륨(12)들의 적어도 일부를 형성하는 물리적 공간을 표시함에 의해 상기 볼륨 표시기(28)에 의해 정해진 이미지 볼륨(12)의 전면 경계 내에 있는 지를 체크하는 단계;
복수의 2차원 이미지들을 생성하도록 환자의 머리 주위에 검출기(206-3) 및 x-레이 소스(206-2)를 회전시키는 단계; 및
상기 복수의 2차원 이미지들에 기초하여 3차원 이미지를 생성하는 단계를 포함하는,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)으로 환자의 콘-빔 단층촬영 검사를 수행하는 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 이미지 볼륨의 전면 경계는 구형인,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)으로 환자의 콘-빔 단층촬영 검사를 수행하는 방법.
제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
상기 이미지 볼륨의 전면 경계는 원통형인,
콘-빔 단층촬영 시스템(200)으로 환자의 콘-빔 단층촬영 검사를 수행하는 방법.