JP3721330B2 - 人体のバランス位置を評価する装置 - Google Patents
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Description
[発明の技術的分野]
本発明は、人体の平衡位置、特に脊柱の平衡位置を評価する装置に関わる。
【0002】
背中の痛みの診断は、一般的に、X線の源と、X線に感応なターゲット板用の支持手段と、X線の源とターゲット板用支持手段との間の固定位置で患者を支持するよう適合される患者用支持手段とを含む機械によって生成される1つ以上の放射線画像を解釈することに基づく。医師は、放射線画像を解釈し、これら放射線画像から患者の背中の痛みを引き起こす可能性のある原因を推測しなくてはならない。
【0003】
放射線画像を分析することは困難であり、医師が多くの経験を積んでいたとしてもこの分析は、幾らかの脊椎病の原因を十分に且つ確実に完全には考慮しない。幾つかの場合では、放射線画像は、診断エラーをもたらす。
【0004】
患者を悩ます幾らかの背中の痛みの出所をより良く理解するよう人間の骨格のより包括的な分析を行うために文書NL7415910A及びEP0119660Aは、患者の重心を通る垂直軸を脊柱の放射線画像上に自動的にマーキングすることを既に提案している。このためにこれら文書に記載されるシステムは、X線の源と、X線に感応なターゲット板を支持する手段と、X線の源とターゲット板用支持手段との間の固定位置で患者を支持するよう適合される患者用支持手段と、X線の源の動作中に患者のグローバル重心軸の水平方向の位置を検出し、位置信号を発生するよう患者用支持手段と関連付けられる手段とを有する。位置信号は、横方向に移動し、且つ、患者とX線に感応なターゲット板用支持手段との間に配置される垂直方向の鉛直線(plumbline)を支持する上部キャリッジを制御し、X線の源及びグローバル重心軸と鉛直線を整列させるようにする。このようにして患者のグローバル重心軸の位置を放射線画像で見ることができ、患者の平衡状態を特徴付ける。
【0005】
しかしながら上記種類の装置は、業務での効果的な使用を防止する幾つかの欠点を有する。第1に、放射線画像におけるグローバル重心軸の位置の精度及び信頼性は不十分である。より重要には、可動キャリッジ及び垂直な鉛直線を有する機械システムは、そのかさばるほどの大きさ、鉛直線がからまる危険性、鉛直線支持キャリッジの動きに必ず注意を払われなくてはならないため害があり、エラーの原因となる。
【0006】
別の欠点は、患者用支持手段上の患者の可変且つ非制御の位置から一般的に生じ、放射線画像の読みやすさを劣化させる。
【0007】
[発明の要約]
本発明が取り組む問題は、特に、可動な垂直方向の鉛直線を使用することで生じる害及びエラーの原因全てを排除し、且つ、放射線画像への患者のグローバル重心軸の位置の転移をユーザに完全に明白にすることによって、従来技術のシステムの欠点を回避する新しいシステムを設計することである。
【0008】
本発明が取り組む別の問題は、患者の骨格に対するグローバル重心軸の位置の高解像度な解釈を可能にするために、このようにして得られる放射線画像の正確さ及び信頼性を改善することである。
【0009】
上記及び他の目的を達成するためには、本発明は、X線の源と、患者の放射線画像をターゲット板に生成するための、X線に感応なターゲット板を支持する手段と、X線の源とターゲット板用支持手段との間の固定位置で患者を支持し、X線の源及びターゲット板に対する患者のグローバル重心軸の水平の位置をイメージングする位置信号を発生する患者用支持手段とを有する、人体の平衡位置を評価するシステムを提供する。本発明によるシステムは、
ターゲット板で生成される患者の放射線画像をディジタル化し、ディジタル化された放射線画像を生成する走査手段と、
上記位置信号の関数として、ターゲット板の面にグローバル重心軸のキャストシャドウのディジタル化された画像を生成する手段と、
グローバル重心軸のキャストシャドウのディジタル化された画像を患者の上記ディジタル化された放射線画像と組み合わし、組み合わされたディジタル化された画像を生成する手段と、
組み合わされたディジタル化された画像を見る手段とを有する。
【0010】
従って、画像は、放射線画像を捕捉するとき患者が占有する場所から完全に外側に位置し、患者の動きによって移動される危険性に対して全く無感応な電子手段によって生成される。更に、このようにして得られる画像の正確さは、鉛直線の位置のエラーが完全に排除されたため著しく改善される。
【0011】
一つの実際の実施例では、グローバル重心軸のキャストシャドウのディジタル化された画像を生成する手段は、
計算ユニット並びに関連付けられるメモリ、
メモリに記憶され、X線の源、感応な板の面、並びに、固定の軸の系における患者用支持手段の相対的な位置に対応する幾何学的データ、及び、
放射線画像を捕捉するときに位置信号を記憶し、上記位置信号の関数として感応な板の面、並びに、X線の源及びグローバル重心軸の水平な位置を通る垂直面と交差する直線セグメントを計算し、グローバル重心軸の画像を構成する計算の結果を記憶するよう適合され、メモリのプログラムメモリ領域に記憶されるプログラムを含む。
【0012】
システムは、
X線に感応なターゲット板に生成される上記放射線画像を走査し、ディジタル化された放射線画像を構成する一連のディジタル信号を発生するスキャナを含み、
プログラムは、ディジタル信号を受信し、メモリに記憶するよう適合され、
プログラムは、グローバル重心軸の画像を置換することで記憶されたディジタル化された放射線画像を変更し、組み合わされたディジタル化された画像を生成するよう適合され、
プログラムは、組み合わされたディジタル化された画像をモニタに表示するか、支持部で印刷するよう適合されることが好ましい。
【0013】
更に正確さを改善する好ましい実施例では、プログラムは、放射線不透過性マークを有する校正オブジェクトの放射線画像を走査し、上記校正オブジェクトの放射線不透過性マークの既知の位置及び寸法から上記幾何学的データを計算し、データをメモリに記憶するよう適合される、校正シーケンスを含む。これにより、内部を見ることができないX線ヘッドの中に一般的に組み込まれているX線の源の未知の位置に関連する不確実さの問題が解決される。校正オブジェクトを適当に患者用支持手段上のマーキングされた場所に位置決めし、位置決めされたときに校正オブジェクトの放射線画像を捕捉することで必要な全ての幾何学的データ、即ち、源、患者用支持手段、及び、ターゲット板の相対位置が一回の操作で決定され、患者の骨の放射線画像に対するグローバル重心軸の画像の位置の後の正確な計算を可能にする。
【0014】
患者のグローバル重心軸の水平の位置を検出する力板を含む従来技術のシステムにおける不正確さ及び信頼性の欠如の原因の一つは、力板センサの仕様におけるドリフトの可能性である。このようなドリフトが生じると、各センサによって発生される信号はいずれ変化し、グローバル重心軸の位置のエラーのある決定をもたらす。本発明は、校正重み及び定期的に行われるべき校正シーケンス提供することでこの問題を解決する。取外し可能であり、患者用支持手段に位置決めされ得る校正重みは、特定の形状、患者用支持手段の補完的マーカー手段と一致される形成され得る位置マーカー手段、及び、位置マーカー手段に対する位置が既知である重心を有する。記憶されたプログラムに設けられる校正シーケンスは、各センサによって発生される力信号に対する補正パラメータを計算するために適合され、計算された重心を校正重みの実際の重心の既知の幾何学的位置と一致させるようにする。補正パラメータは、患者のグローバル重心軸の位置の後の信頼ある計算のためにメモリに記憶される。
【0015】
正確さを改善するためには、固定の軸の系は、X線の源を通り、X線に感応なターゲット板用支持手段に対して垂直な垂直面に中心を有する。
【0016】
患者用支持手段は、アームレストを含むことが好ましく、患者は腕を定められた前に出した位置でこのアームレストに置くことができる。
【0017】
一つの有利な実施例では、患者用支持手段は、X線の源とターゲット板用支持手段との間の方向に対して角度を付けて患者を方向付けられるよう中央垂直軸について回転可能である。
【0018】
一つの好ましい実施例では、アームレストは、ターンテーブルに取付けられ、ターンテーブルは、軸の系に対してマーキングされた位置に分布され、計算ユニット及びプログラムによって位置信号として使用される力信号を発生する複数の力センサで変更された重み付け機械力板を保持する。
【0019】
システムは、少なくとも45°毎に患者用支持手段の角位置を選択的にインデクシングする手段を含むことが好ましい。
【0020】
[好ましい実施例の説明]
本発明の他の目的、特徴、及び利点は、添付の図面を参照する本発明の特定の実施例の以下の説明から明らかになるであろう。
【0021】
図1及び図3に示すシステムの実施例では、システムは、X線の源1と、X線に感応でありX線の源1から特定の水平距離のところに垂直方向に方向付けられているターゲット板2を支持する支持手段と、X線の源1とターゲット板用支持手段2との間の固定位置で患者4を支持するよう適合される患者用支持手段3とを含む。本発明によるシステムは、放射線画像を捕捉するための設備である。つまり、X線の源1、及び、ターゲット板用支持手段2は、医用放射線画像設備において通常使用されている構造と同様の構造を有し得る。
【0022】
本発明によると、患者用支持手段3は、X線の源1の動作中に、患者のグローバル重心軸5(患者の重心Gを通る垂直軸)の水平位置、即ち、水平面におけるその座標を検出する手段を含む。
【0023】
本発明は、先験的に、例えば、立っている位置或いは座っている位置のような様々な位置において患者4の平衡状態を分析するために適用され得る。図1では、患者用支持手段3、X線の源1、及びターゲット板用支持手段2が放射線画像を生成し、同時に、立っている患者4のグローバル重心軸5を識別する、本発明によるシステムの実施例が示されている。
【0024】
脊柱を分析することに関して、システムは、立っている位置にいる患者の胸部、腰部、骨盤部、及び上大腿部の放射線画像を捕捉するよう適合される。
【0025】
患者4が立っている実施例では、腕の位置が重心Gの位置、及び、得られる放射線画像の質に影響を与えるため、患者の腕6及び7が不変の定められた位置におかれることが重要となる。例えば、図示するように、患者用支持手段3は、垂直ロッドのようなアームレスト8及び9を含み、患者4が腕を前に出した位置例えば、水平位置でロッド8及び9を手で把持することで患者は自身の腕6及び7をこのアームレストにおくことができる。
【0026】
患者用支持手段3は、中央垂直軸10について回転可能であることが好ましく、患者4は、複数の放射線画像を、例えば、前から、後から、更に横から捕捉する幾つかの連続する角位置において、X線の源1とターゲット板用支持手段2との間で光線の伝搬方向に対して角度を付けて方向付けられる。インデクシング手段は、45°づつ離間されている少なくとも8つの位置において患者用支持手段3の角位置を中央垂直軸10に対して選択的に固定する。
【0027】
図2及び図3に示す有利な実施例では、患者4は、変更された重み付け機械力板15を含む患者用支持手段3上で支持されており、この変更された重み付け機械力板15には、軸の系XbObYbに対してマーキングされた位置に配置され、上記軸の系XbObYbにおける力の結果となる水平面の位置Ogを計算する計算手段と関連付けられるセンサC1、C2、及び、C3のような複数の力センサが設けられている。3つ以上のセンサが当然設けられ得る。
【0028】
軸の系XbObYbは、X線の源1を通り、X線に感応なターゲット板用支持手段2に対して垂直な垂直面XOZに中心Obを有利的に有してもよい。
【0029】
例えば、図2の断面の正面図に示すように、患者用支持手段3は、床に固定され得る固定板12を含み、この固定板の上には、固定板12の上ピボット14に支承されるターンテーブル13が取付けられている。従って、上ピボット14は、患者用支持手段3の中央垂直軸10でもあるターンテーブル13の回転軸を定める。
【0030】
ターンテーブル13は、本発明による評価システムの動作中に患者を支持する表面となる変更された重み付け機械力板15を保持する。変更された重み付け機械力板15は、例えば、図3に示すようにディスク形状でもよい。
【0031】
変更された重み付け機械力板15は、変更された重み付け機械力板15とターンテーブル13との間の垂直軸受け力を評価するよう適合される少なくとも3つの力センサC1、C2、及び、C3によってターンテーブル13に接続されている。例えば、図3に示すように、力センサC1、C2、及び、C3は、中心Obの回りで互いから120°の等間隔で離間されている。
【0032】
垂直力F1、F2、及びF3が3つのセンサC1、C2、及びC3に加えられる。
【0033】
係数F1、F2、及び、F3に割り当てられるセンサC1、C2、及び、C3の位置の重心は、患者のグローバル重心軸5が軸受け面と交差する点Ogである。この点Ogは、センサC1、C2、及び、C3の位置の既知の座標と、力F1、F2、及び、F3の測定された値からの初等計算によって決定される。この計算には、
【0034】
【数1】
が当てはめられる。
【0035】
上記計算は、当業者に明らかなように、変更された重み付け機械力板15に一体化された、或いは、他の場所に位置する適当にプログラムされたマイクロコントローラによって行われ得る。
【0036】
図1に示すように、計算ユニット20及び関連するメモリ、例えば、マイクロコンピュータと、キーボード22及びモニタ23のような通常の周辺装置が設けられることが好ましい。計算ユニット21は、患者用支持手段3に電気的に接続され、患者用支持手段3によって生成される位置信号を受信し、点Ogの座標を計算する。
【0037】
本発明によると、ターゲット板用支持手段2上の患者の放射線画像をディジタル化するために走査手段20が設けられる。この目的のために、X線に感応なターゲット板2で生成される放射線画像を走査するよう適合されるスキャナ20が使用され得、ディジタル化された放射線画像を構成する一連のディジタル信号を発生する。本発明によると、X線に感応な板の垂直面における、グローバル重心軸5のディジタル化された画像Hgを、患者の上記ディジタル化された放射線画像に重畳するために計算及び画像処理手段が更に設けられる。
【0038】
計算手段は、放射線画像が捕捉された瞬間における変更された重み付け機械力板15に対する力の結果の位置Ogの座標を記憶するメモリ手段と関連付けられることが好ましい。従って、放射線画像が捕捉される、定められた姿勢での患者4の骨格と患者のグローバル重心軸5の相対位置において、患者の放射線画像とグローバル重心軸5の画像Hgの相対位置は完全に対応し、放射線の原則から生ずる固有の拡大が可能となる。
【0039】
図5は、計算及び画像生成手段をより詳細に示す図である。
【0040】
図5は、キーボード22及びモニタ23のような周辺装置と関連付けられるマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサの中央処理ユニットのような計算ユニット21を示す。力センサC1、C2、及び、C3によって発生される位置信号は、アナログ/ディジタル変換器30を介して計算ユニット21に送られる。計算ユニット21は、前述した計算を行い、固定された水平の軸の系XbObYbにおけるグローバル重心軸5即ち、点Ogの位置の座標を推定する。これらの座標は、メモリ24のデータメモリ領域25に記憶され、メモリ領域自体計算ユニット21に接続されている。
【0041】
更に、データメモリ領域25は、X線の源1、感応板2の面、及び患者用支持手段3の軸の系XbObYbにおける相対位置に対応する他の幾何学的データを含む。
【0042】
メモリ24のプログラムメモリ領域26にプログラムが記憶されている。このプログラムは、放射線画像が捕捉されたときに上記位置信号を記憶するよう適合され、このときは放射線画像機器に接続された入力を介して計算ユニット21に通信される。プログラムは、上記位置信号又は点Ogの座標の関数として、感応板2の面とX線の源1及びグローバル重心軸5の水平位置Ogを通る垂直面を交差する直線セグメントHgを計算する。計算結果は、メモリ24に記憶され、この計算結果はグローバル重心軸5の画像を構成させる。
【0043】
同時に或いは後に、スキャナ20は、X線に感応なターゲット板2に生成される放射線画像を走査し、ディジタル化された放射線画像を構成する一連のディジタル信号を発生する。プログラムは、これらディジタル信号を計算ユニット21に送り、計算ユニットにおいてメモリ24に記憶される。
【0044】
プログラムは、グローバル重心軸の画像Hgに対応する画像中の点を置換することでメモリ24に記憶されるディジタル化された放射線画像を変更するよう適合され、組み合わされたディジタル化された画像が生成される。
【0045】
最後に、プログラムは、上記組み合わされたディジタル化された画像をモニタ23に表示するか支持部で印刷するよう適合される。ディジタル化された放射線画像23a及びグローバル重心軸の画像23bを含む、組み合わされたディジタル化された画像は、従って、モニタ23に図式で示されている。
【0046】
実際には、X線の源とターゲット板用支持部2との間で幾らかの移動があること、又は、X線ヘッドの中に一般的に隠れているためX線の源1の正確な位置が正確に知られていないことは珍しくない。従って、グローバル重心軸5の画像Hgの正確な位置を正確に計算することが可能でなくなる。
【0047】
この問題を解決するために、以下の校正手段が設けられ得る。
【0048】
図4に示すように、校正は、既知の大きさ及び特定の構造を有し、患者用支持手段3のマーキングされる適当な位置に配置される校正オブジェクト40の放射線画像が生成される校正シーケンス中に行われる。校正オブジェクト40は、有利には、例えば、180mm(ミリメートル)×180mm×300mmの寸法を有し、放射を通過させるプラスチック材料からなる平行六面体であり、その頂点に直径が3mmの放射線不透過性のボールが8つの埋め込まれている。校正オブジェクト40は、患者用支持手段3上の対応するマークとグラフィック的に一致するよう形成されるマークを底ベースに有する。
【0049】
校正オブジェクトは、後に形成されるべき放射線画像と同じ位置にターゲット板2を配置することで、図4に示すように、患者と同じ条件下でX線放射される。
【0050】
得られた放射線画像は、スキャナ20でディジタル化され、プログラムは、校正オブジェクト40のボールの画像を構成する円形状を認識するよう適合されるシーケンスを含む。例えば、8つの頂点A、B、C、D、E、F、G、及びHにボールを有する平行六面体に関して、前面の画像abcd、及び、後面のより小さい画像efghが得られる。
【0051】
固定の軸の系XbObYbに対するX線の源1の3つの座標は、固定の軸の系に対する校正オブジェクト40の中心の3つの座標、及び、軸の系XbObYbに対する校正オブジェクト40の可能な傾きを表示する2つの角パラメータのように未知である。これら8つの未知の値に対して、ボールの8つの画像abcd、efghの16の測定された座標が対応する。プログラムは、ディジタル化された画像上のこれら点abcdefghの座標を測定する。当業者には明らかとなるディジタル技法は、8の未知で16の式の系を解決するために使用される。未知の値よりもより多くの数の式があることによる冗長度は、計算の正確さを改善するために使用される。従って、プログラムは幾何学的データを推定し、このデータをメモリ24のデータメモリ領域25に記憶する。
【0052】
実際には、電気信号を発生する電子センサである力センサC1、C2、及び、C3の技術的仕様がいずれドリフトし、患者のグローバル重心軸の正確な位置を処理がもはや再現することができない力信号をこれら力センサが発生することは珍しいことではない。
【0053】
従って、患者用支持手段が複数の力センサによって保持される患者用支持力プラットホームを含む情況では、システムは、校正重み及び校正シーケンスを用いて定期的に有利に再構成され得る。
【0054】
校正重みは、患者用支持手段3に位置決めされ得る取外し可能な重みである。校正重みは、特定の形状、例えば、構成対象物40のような平行六面体形状、又は、円筒形を有し、校正重みの体積内での幾何学的位置が既知である重心を有する。校正重みは、例えば、下面に位置マーカー手段を含み、このマーカー手段は、患者用支持手段3上の補完的マーカー手段と一致するよう形成される。従って、患者用支持手段3に対する、従って、固定の軸の系XbYbObに対する校正重みの重心の幾何学的位置は既知となる。
【0055】
メモリに記憶されるプログラムは、校正重みの実際の重心の既知の幾何学的位置と計算された重心を一致させるために、センサC1、C2、及び、C3によって発生される力信号に対する補正パラメータを計算する校正シーケンスを含む。補正パラメータは、メモリに記憶され、患者のグローバル重心軸の位置の信頼ある計算を可能にさせる。
【0056】
本発明によるシステムがサジタル平衡機構のより良い理解を提供することは明らかである。システムがグローバル重心軸5と人間の骨格との相対位置を自動的且つ正確に生成するため、エラーの危険性は最小化される。
【0057】
立っている位置で放射線画像を形成する本発明の実施例は、下肢を考慮し、脊柱の湾曲における欠陥の解釈を改善することを提供する。
【0058】
グローバル重心軸5の画像Hgと組み合わされた放射線画像を用いて、医師はグローバル重心軸と、大腿骨の頭の軸との間の距離を測定することができる。医師は、グローバル重心軸と大腿骨の頭(head)との間の前方の−後方のオフセットを評価するために大腿骨の頭の中心を識別することもできる。
【0059】
操作者が適当にプログラムされたコンピュータを用いて放射線画像に特定のマークを付けた後、システムは、脊柱の様々な部分の湾曲の改善された特徴付け及び評価のために脊髄及び骨盤モデルを再構成することができる。
【0060】
本発明は、明確に記載した実施例に制限されず、添付の特許請求の範囲内にある本発明の変形例及び一般化も含む。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に従う評価システムを示す斜視図である。
【図2】 図1の評価システムの患者用支持手段の直径方向の断面の正面図である。
【図3】 図1の評価システムの平面図である。
【図4】 校正オブジェクトを用いる校正段階を示す斜視図である。
【図5】 本発明に従って画像を生成する計算を行う主要なハードウェア及びソフトウェアを示す簡略化されたブロック図である。
Claims (11)
- X線の源(1)と、患者の放射線画像をターゲット板(2)に生成するための、X線に感応な上記ターゲット板(2)を支持する手段と、上記X線の源(1)と上記ターゲット板(2)用支持手段との間の固定位置で患者(4)を支持し、上記X線の源(1)及び上記ターゲット板(2)に対する上記患者(4)のグローバル重心軸(5)の水平の位置をイメージングする位置信号を発生する患者用支持手段(3)とを有し、人体の平衡位置を評価するシステムであって、
上記ターゲット板(2)で生成される上記患者の上記放射線画像をディジタル化し、ディジタル化された放射線画像を生成する走査手段(20)と、
上記位置信号の関数として、上記ターゲット板(2)の面にグローバル重心軸(5)のキャストシャドウ(Hg)のディジタル化された画像を生成する手段(21)と、
上記グローバル重心軸(5)のキャストシャドウのディジタル化された画像(Hg)を上記患者の上記ディジタル化された放射線画像と組み合わし、組み合わされたディジタル化された画像を生成する手段(21)と、
上記組み合わされたディジタル化された画像を見る手段(23)とを有することを特徴とするシステム。 - 上記グローバル重心軸の上記キャストシャドウのディジタル化された画像を生成する手段は、
計算ユニット(21)、並びに、上記X線の源(1)、上記感応な板(2)の面、並びに、固定の軸の系(XbObYb)における患者用支持手段(3)の相対的な位置に対応する幾何学的データが記憶される、関連付けられるメモリ(24)、
上記放射線画像を捕捉するときに上記位置信号を記憶し、上記位置信号の関数として上記感応な板(2)の面、並びに、上記X線の源(1)及び上記グローバル重心軸(5)の水平な位置(Og)を通る垂直面と交差する直線セグメント(Hg)を計算し、上記グローバル重心軸の画像を構成する上記計算の結果を記憶するよう適合され、上記メモリ(24)のプログラムメモリ領域(26)に記憶されるプログラムを含む請求項1記載のシステム。 - X線に感応な上記ターゲット板(2)に生成される上記放射線画像を走査し、上記ディジタル化された放射線画像を構成する一連のディジタル信号を発生するスキャナ(20)を含み、
上記プログラムは、上記ディジタル信号を受信し、上記メモリ(24)に記憶するよう適合され、
上記プログラムは、上記グローバル重心軸(Hg)の上記画像を置換することで上記記憶されたディジタル化された放射線画像を変更し、上記組み合わされたディジタル化された画像を生成するよう適合され、
上記プログラムは、上記組み合わされたディジタル化された画像をモニタ(23)に表示するか、支持部で印刷するよう適合される、請求項2記載のシステム。 - 上記プログラムは、放射線不透過性マーク(A,B,C,D,E,F,G,H)を有する校正オブジェクト(40)の放射線画像を走査し、上記校正オブジェクト(40)の上記放射線不透過性マークの既知の位置及び寸法から上記幾何学的データを計算し、上記データをメモリ(24)に記憶するよう適合される、校正シーケンスを含むことを特徴とする請求項2記載のシステム。
- 上記軸の系(XbObYb)に対してマーキングされた位置に配置され、位置信号として上記計算ユニット及び上記プログラムによって使用される力信号を発生する複数のセンサ(C1,C2,C3)によって保持される変更された重み付け機械力板(15)を有する患者用支持手段(3)と、
上記患者用支持手段(3)に位置決めされ得、特定の形状を有し、上記患者用支持手段(3)の補完的マーカー手段と一致するように形成され得る位置マーカー手段を有し、上記位置マーカー手段に対する位置が既知の重心を有する、取外し可能な校正重みと、
上記計算された重心を上記校正重みの実際の重心の既知の幾何学的な位置と一致させるよう各センサ(C1,C2,C3)によって発生される力信号に対する、患者のグローバル重心軸の位置の後の信頼ある計算のためにメモリに記憶される補正パラメータを計算する、校正シーケンスを含む記憶されたプログラムを有することを特徴とする請求項2記載のシステム。 - 上記固定の軸の系(XbObYb)は、上記X線の源(1)を通り、X線に感応なターゲット板(2)用支持手段に対して垂直な垂直面(XOZ)に中心(Ob)を有することを特徴とする請求項2記載のシステム。
- 上記患者(4)の胸部、腰部、骨盤部、及び上大腿部の放射線画像を捕捉するよう適合されることを特徴とする請求項2記載のシステム。
- 上記患者用支持手段(3)は、上記X線の源(1)と上記ターゲット板(2)用支持手段との間で光線の伝搬方向に対して角度を付けて上記患者(4)を方向付けるよう中央垂直軸(10)について回転可能であることを特徴とする請求項2記載のシステム。
- 上記患者用支持手段(3)は、アームレスト(8,9)を含み、上記患者(4)は、腕(6,7)を定められた前に出した位置で上記アームレストにおくことができることを特徴とする請求項8記載のシステム。
- 上記アームレスト(8,9)は、ターンテーブル(13)に取付けられ、上記ターンテーブルは、上記軸の系(XbObYb)に対してマーキングされた位置に分布され、上記計算ユニット及び上記プログラムによって位置信号として使用される力信号を発生する複数の力センサ(C1,C2,C3)で変更された重み付け機械力板(15)を保持することを特徴とする請求項9記載のシステム。
- 少なくとも45°毎に上記患者用支持手段(3)の角位置をインデクシングする手段を含むことを特徴とする請求項8記載のシステム。
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JP5025156B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2012-09-12 | 株式会社東芝 | マンモグラフィ装置 |
US7526071B2 (en) * | 2007-04-06 | 2009-04-28 | Warsaw Orthopedic, Inc. | System and method for patient balance and position analysis |
US7782358B2 (en) * | 2007-06-08 | 2010-08-24 | Nokia Corporation | Measuring human movements—method and apparatus |
US20090144092A1 (en) * | 2007-12-04 | 2009-06-04 | Terence Vardy | Collection of medical data |
US8126736B2 (en) | 2009-01-23 | 2012-02-28 | Warsaw Orthopedic, Inc. | Methods and systems for diagnosing, treating, or tracking spinal disorders |
US8685093B2 (en) | 2009-01-23 | 2014-04-01 | Warsaw Orthopedic, Inc. | Methods and systems for diagnosing, treating, or tracking spinal disorders |
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US8315823B2 (en) * | 2011-04-20 | 2012-11-20 | Bertec Corporation | Force and/or motion measurement system having inertial compensation and method thereof |
US8315822B2 (en) * | 2011-04-20 | 2012-11-20 | Bertec Corporation | Force measurement system having inertial compensation |
CN104095651B (zh) * | 2013-04-02 | 2016-01-13 | 中慧医学成像有限公司 | 三维超声成像系统 |
US9782116B2 (en) * | 2014-05-01 | 2017-10-10 | Justin Michael Lonis | Stability-assessing system |
EP3403586A1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-11-21 | Koninklijke Philips N.V. | Device and method for determining positioning data for an x-ray image acquisition device on a mobile patient support unit |
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NL7415910A (en) * | 1974-12-06 | 1976-06-09 | J G N Snijder P A St Annazieke | X-ray machine for radiology of standing patient - has footplate with pressure absorbers connected to computer determining centre of gravity |
NL8300965A (nl) * | 1983-03-17 | 1984-10-16 | Nicolaas Roelof Snijder | Stelsel voor onderzoek aan skeletdelen van het lichaam van een levend wezen, in het bijzonder de wervelkolom van het menselijk lichaam. |
GB2186375B (en) * | 1986-02-11 | 1990-09-12 | Graham Keith Lacy | Biofeedback postural monitor |
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US5080109A (en) * | 1991-02-15 | 1992-01-14 | Arme Jr Joseph F | Method and apparatus for analysis of postural abnormalities |
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