KR101766193B1 - X-선 레코딩 시스템 - Google Patents

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KR101766193B1
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구이도 하인리히 더키즈
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Abstract

X-선 레코딩 시스템
본 발명은 x-선 레코딩 시스템에 관한 것이고, 이 x-선 레코딩 시스템은 적어도:
- 이미징을 위해 사용되는 빔을 생성하기 위한 x-선 방출기(2),
- 빔의 광선들의 감쇠를 결정하기 위한, 이차원 또는 삼차원 레코딩 기하학적 구조를 갖는 이미징 x-선 검출기(3),
- x-선 방출기(2)와 x-선 검출기(3) 사이의 x-선 레코딩 시스템(2, 3)의 레코딩 구역에 있는, 환자(P)에 대한 환자 지탱 및/또는 포지셔닝 디바이스(8)
를 포함한다.
본 발명은, 환자(P)의 윤곽을 설정하기 위해 적어도 하나의 TOF 카메라(1)가 배열되고, 메모리를 가지며 소프트웨어(Prg1-Prgn)가 저장되어 있는 컴퓨터 유닛(9)이 존재하며, 이 컴퓨터 유닛이, 동작 동안, TOF 카메라(1)에 의해 레코딩된 환자(P)의 윤곽으로부터 관절 위치들이 그 내부에 배열되어 있는 환자의 삼차원 와이어 모델(G)을 생성하고, 그리고 이 와이어 모델(G)에 대해 조정되는 적어도 하나의 해부학적 구조물(S, O, V)을 시뮬레이팅 및 디스플레이하도록 구현된다는 사실 덕분에 구별된다.

Description

X-선 레코딩 시스템{X-RAY RECORDING SYSTEM}
본 발명은 x-선 레코딩 시스템(x-ray recording system)에 관한 것이고, 이 x-선 레코딩 시스템은 적어도, 이미징(imaging)을 위해 사용되는 빔(beam)을 생성하기 위한 x-선 방출기, 빔의 광선들의 감쇠를 결정하기 위한, 이차원 또는 삼차원 레코딩 기하학적 구조를 갖는 이미징 x-선 검출기, 및 x-선 방출기와 x-선 검출기 사이의 x-선 레코딩 시스템의 레코딩 구역에서 환자를 지탱하기 위한 환자 지탱 디바이스(device)를 포함한다.
전술된 타입(type)의 x-선 레코딩 시스템들은 잘 알려져 있다. 이러한 x-선 레코딩 시스템들에서, 환자들은 일반적으로 의료 보조원들에 의해, 그렇지 않으면 의사에 의해 침상에 배치되고, 조사될(irradiated) 신체 부위는, 의료 문제에 따라, 레코딩 구역을 묘사하거나 또는 그 경계를 정하는 명시야들을 이용하여, x-선 튜브(tube) 및 x-선 검출기에 대해 시각적으로 포지셔닝된다(positioned). 한편으로, 레코딩 구역의 정렬이 너무 빽빽해서, 레코딩될 구역의 일부가 x-선 이미지(image)에서 이미징되지 않았다면, 방사선에 대한 더 많은 노출 결과를 갖는 다른 레코딩이 요구된다. 다른 한편으로, 전술된 문제점을 회피하기 위하여 레코딩 구역이 너무 크게 되도록 치수화된다면, 테두리 구역들에서는 방사선에 대한 불필요한 노출이 존재한다. 또한, x-선 방출기의 빔 축의 정렬로부터 추가의 문제점이 드러나며, 이 정렬은 정확하게 선택될 필요가 있다. 이 경우 부정확한 투사 방향이 선택된다면, 디스플레이될(displayed) 구조물들 또는 장기들이 다른 구조물들 또는 장기들에 의해 커버(cover)되거나 또는 중첩되어, 결과적으로, 의학적으로 관련된 x-선 이미지를 획득하기 위해서는, 상이한 투사 각도로부터의 다른 레코딩이 필요해지는 경우가 있을 수 있다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 레코딩 필드(field)의 더욱 신뢰성 있는 포지셔닝(positioning)과 x-선 빔 축의 더욱 신뢰성 있는 정렬을 가능하게 하는 x-선 레코딩 시스템을 찾는 것이다.
이 목적은 독립 특허 청구항들의 특징들에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 발전들은 종속 청구항들의 발명의 요지이다.
발명자는, x-선 레코딩에 대해, 레코딩 구역의 정확한 포지셔닝 및 x-선 검출기에 관련하여 x-선 방출기의 빔 방향의 정확한 정렬에 대한 실질적으로 더 높은 신뢰성을, 이 정렬이 환자 상의 해부학적 구조물들의 시뮬레이팅되는(simulated) 디스플레이(display)에 의해 또는 환자의 이미지와 구조물들의 중첩에 의해 수행될 경우, 달성하는 것이 가능함을 확인했다.
이는, 비행 시간(TOF;time of flight) 카메라(camera)의 사용에 의해, 예컨대, Microsoft로부터의 Kinect 센서(sensor) 또는 ASUS로부터의 XTION 센서를 x-ray 튜브 상에, 특히 x-선 헤드(head)에, 또는 x-선 검출기의 부근에 조립함으로써 실현될 수 있다. 특히, 서브-테이블(sub-table) 시스템들의 경우, 환자의 위치 및 포지션(position)을 삼차원 와이어 모델(three-dimensional wire model)의 형태로 아주 잘 취득하는 것이 가능한데, 이는 이후, 상기 환자의 해부학적 구조물들을 환자 윤곽에 따라 크기가 조정되는 방식으로 이미징하는 것이 가능하다. 관절 위치들을 식별하고 또한 선택적으로 사지들 및 신체의 종점들을 식별함으로써, 특히, 존재하는 뼈 구조물들을 매우 정확한 방식으로 취득하고, 이들을 시뮬레이팅되는 식으로 이미지로서 묘사하는 것이 가능하다. 원칙적으로, 게임 콘솔(games console)들에서 사용되는 바와 같이, 뼈 구조물들의 이러한 시뮬레이션(simulation)은 "골격 추적"으로 알려진다. x-선 시스템 상에 전송되고, 골격의 해부학적으로 정확한 디스플레이에 의해 개선되며, 그리고 선택적으로, 크기가 조정되는 장기 포지션들 또는 시뮬레이팅되는 장기 윤곽들로 보완되면, 드러나는 것은, 예상되는 해부학적 구조물들, 특히, 뼈 구조물들의 중첩이며, 이 중첩은 개별 환자에 최적화되고, 그리고 들어맞는 방식으로 조정된다. 이는 선택적으로, 통상적인 모니터(monitor) 상에서 또는 환자 상으로의 직접적인 투사로서 이루어질 수 있다. 이후, 이것의 결과로서, 의료 직원의 궁극적으로 직관에 의한 동작들에 의해 수행될 때보다 실질적으로 더욱 정확한 방식으로, 원하는 레코딩 구역을 셋팅(set)하는 것이 가능하다.
부가적으로, 포지션 취득은, 빔 축이 해부학적 구조물들의 현재 포지션에 적응되는 것을 가능하게 만든다. 이는 특히, x-선 방출기 및 x-선 검출기의 공간적 정렬에 대한 많은 자유도들을 갖는 x-선 시스템들의 경우, 이를테면, 예컨대 본 출원인으로부터의 YSIO 방사선촬영 시스템의 경우, 오퍼레이터(operator)에 대한 작업부하의 상당한 경감을 제공한다.
x-선 레코딩 시스템의 전체 빔 기하학적 구조는 해부학적 구조물들의 이러한 식별 시스템을 통해 개개의 의료 문제에 대해 자동화된 방식으로 환자의 포지션과 정렬될 수 있다.
이 발견에 따라, 발명자는 x-선 레코딩 시스템을 제안하고, 이 x-선 레코딩 시스템은 적어도, 이미징을 위해 사용되는 빔을 생성하기 위한 x-선 방출기, 빔의 광선들의 감쇠를 결정하기 위한, 이차원 또는 삼차원 레코딩 기하학적 구조를 갖는 이미징 x-선 검출기, 및 x-선 방출기와 x-선 검출기 사이의 x-선 레코딩 시스템의 레코딩 구역에 있는 환자 지탱 및/또는 포지셔닝 디바이스를 포함하고, 여기서, 본 발명에 따라, 환자의 윤곽을 설정하기 위해 적어도 하나의 TOF 카메라가 ―바람직하게는, 환자 침상 위에― 배열될 것이고, 메모리(memory)를 가지며 소프트웨어(software)가 저장되어 있는 컴퓨터 유닛(computer unit)이 제시될 것이며, 이 컴퓨터 유닛은, 동작 동안, TOF 카메라에 의해 레코딩된 환자의 윤곽으로부터 관절 위치들이 그 내부에 배열되어 있는 삼차원 와이어 모델을 생성하고, 그리고 이 와이어 모델에 대해 조정되는 적어도 하나의 해부학적 구조물을 시뮬레이팅 및 디스플레이하도록 구현된다.
판에 걸쳐서 x-선 레코딩들의 더 나은 배치 및 정렬로 인해, 이에 따라 환자의 관련되지 않은 구역들이 더 이상 불필요하게 방사선에 노출되지 않기 때문에, 개선된 빔 위생이 드러나고, 그리고 진단 문제에 관련하여 빔 기하학적 구조가 최적화되기 때문에, 더 높은 진단 값을 갖는 이미지들이 생성된다. 또한, 많은 공간적 자유도들을 갖는 양상(modality)들에서 환자에 대한 편안함의 증가가 또한 존재하는데, 그 이유는 이 경우, 빔 필드가 검사될 환자 또는 해부학적 구조물의 포지션에 적응될 수 있기 때문이다.
유리하게, 특히, 골격 또는 뼈대, 정맥 또는 동맥 구조물 또는 장기 구조물이 해부학적 구조물로서 시뮬레이팅되고 디스플레이될 수 있다. 이 점에 있어서, 환자의 표준화 매개변수들, 이를테면, 예컨대, 성별, 나이, 키와 몸무게가 부가적으로 사전에(in advance) 입력되는 것이 ―특히, 장기 위치들 및 윤곽들의 이러한 디스플레이에 관련하여― 특히 유리하고, 이 매개변수들은 장기들의 시뮬레이팅되는 배치시 고려된다. 이를 위해, 장기들의 포지셔닝에 관해 개개의 매개변수들의 관련성 및 그 효과를 결정하기 위하여, 이용 가능한 CT 및/또는 MRI 데이터(data)에 기초하여, 대응하는 통계적 검사를 사전에 수행하는 것이 가능하다.
또한, 적어도 하나의 해부학적 구조물을 환자 지탱 디바이스 상에 놓인 환자 상에 투사시키는 투사 시스템이 존재하는 것이 유리하다. 그 결과, 해부학적 구조물들의 포지션이 환자에 대한 운영 직원에게 직접적으로 보이고, 이에 따라, 문제점들 없이, x-선 레코딩 시스템의 빔 기하학적 구조의 수동 셋팅이 가능해진다. 이는 또한, 특히, 방출기와 검출기가 서로 독립적으로 포지셔닝될 수 있는 방사선촬영 시스템들에서 적용된다. 이 경우, 여기서 설명되는 본 발명과 결합하여, 각각 존재하는 x-선 레코딩 필드를 환자 상에서 대응하게 가변적인 광 프레임(frame)들에 의하여 이미징하는 것이 또한 가능함이 또한 언급되어야 한다.
이는 또한, 적어도 하나의 해부학적 구조물에 따라, 미리결정된 레코딩 구역에 기초하여, 환자 지탱 및/또는 포지셔닝 디바이스를 셋팅하고 그리고/또는 x-선 방출기 및/또는 x-선 검출기의 위치 및 포지션을 서로에 대해 그리고 환자에 대해 셋팅함으로써, 컴퓨터 유닛에 저장된 소프트웨어가 자동화된 방식으로 환자 포지셔닝을 셋팅하도록 부가적으로 구현되는 경우 유리하다.
또한 제안되는 것은, 모니터 상에 환자를 묘사하는 정상 광학 카메라가 또한 존재하는 것이고, 여기서 컴퓨터 유닛에 저장된 소프트웨어는 또한, 모니터 상에서, 시뮬레이팅되는 해부학적 구조물을 환자의 표현과 중첩시키도록 구현된다. 정상 광학 카메라가 3D 표현들을 허용하는 3D 카메라라면, 환자의 시뮬레이팅되는 해부학적 구조물과 광학 레코딩의 중첩은 또한 3D로 수행될 수 있다. 부가적으로, 특히 3D 표현들이 존재한다면, 아마도 빔을 포함하는 x-선 레코딩 시스템의 포지셔닝을 모니터 상에서 묘사하는 것이 또한 가능하다.
환자에 대한 빔 기하학적 구조의 자동 정렬이 본 발명의 범위 내에서 사용된다면, 이러한 레코딩 상황 및 자동으로 셋팅되지 않았던 빔 기하학적 구조는 실제 x-선 레코딩에 앞서 직원에 의해 재검토될 수 있고, 필요한 곳에서는 운영 직원에 의해 정정될 수 있다.
또한, 컴퓨터 유닛에 저장된 소프트웨어가 레코딩될 해부학적 구조물들에 따라 x-선 방출기의 공간적 포지션을 자동으로 정렬시키도록 구현되는 것이 편리하다. 이 프로세스(process)에서, 미리결정된 구조물에 대한 x-선 방출기의 이상적인 정렬을 특정하는 테이블(table) 또는 데이터베이스(database)가 저장될 수 있다.
x-선 레코딩 시스템의 특정 실시예 변형에서 제안되는 것은, TOF 카메라가 KINECT 또는 XTION 취득 시스템의 일부인 것이다. 이것의 결과로서, 매우 경제적인 시스템 컴포넌트(component)들에 의존하는 것이 가능하고, 이를 위해, 프로그래밍(programming) 목적들을 위해 이미 이용 가능한 소프트웨어 개발 키트(SDK;software development kit)들을 사용하는 것이 또한 가능하며, 이에 따라, 소프트웨어의 개발이 경제적인 방식으로 수행될 수 있다.
원칙적으로, TOF 카메라는 x-선 방출기 바로 옆에 또는 x-선 검출기 바로 옆에 배열되어야 하는데, 각각, 이들 사이에 놓이는 장애물 없이 환자를 관찰하는 것이 가능하게 하는 그 쪽이 선택된다.
특히, x-선 레코딩 시스템은 C-아암(arm) 시스템으로서 또는 투사 방사선촬영 시스템으로서 구성될 수 있다. 여기서, 방사선촬영 시스템은 또한, x-선 방출기 및 x-선 검출기가 분절식 아암들 상에서 서로 독립적인 방식으로 그리고 공간에서 자유롭게 이동 가능하게 배열되도록 구현될 수 있다. 본 출원인으로부터의 Ysio 방사선촬영 시스템이 이것의 예를 제공한다.
하기에서, 본 발명은 도면들에 기초하여 더욱 상세히 설명될 것인데, 본 발명을 이해하기 위해 요구되는 특징들만이 묘사된다. 하기의 참조 부호들이 도면들에서 사용된다: 1: TOF 카메라; 2: x-선 튜브; 2.1: 망원경 및 분절 시스템; 3: x-선 검출기/평면-패널(flat-panel) 검출기; 3.1: 망원경 및 분절 시스템; 4: 레일(rail) 시스템; 6: 하우징(housing); 7: C-아암; 8: 환자 침상; 9: 컴퓨터 유닛; G: 와이어 모델; O: 기관계; P: 환자; S: 골격/뼈대; V: 정맥 및 동맥계; Prg1-Prgn: 소프트웨어/프로그램(program)들.
상세하게:
도 1은 TOF 카메라를 갖는, 투사 x-선 레코딩들을 생성하기 위한 본 발명에 따른 방사선촬영 시스템을 도시한다;
도 2는 TOF 카메라를 갖는 본 발명에 따른 C-아암 시스템을 도시한다;
도 3은 환자를 도시한다;
도 4는 환자 상에 정합된 와이어 모델을 도시한다;
도 5는 와이어 모델 상에 정합된 골격의 모델을 도시한다;
도 6은 와이어 모델 상에 정합된 혈관들의 모델을 도시한다; 그리고
도 7은 와이어 모델 상에 정합된 기관계를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적 방사선촬영 시스템을 도시하고, 이 방사선촬영 시스템에 의하여, 환자들의 투사 x-선 레코딩들이 생성될 수 있다. 이러한 방사선촬영 시스템은 이 경우 환자 침상(8) 형태의 환자 포지셔닝 시스템을 포함하고, 이 환자 포지셔닝 시스템은 그 높이 면 및 적어도 하나의 수평 방향 면 둘 다에서 조절 가능한 방식으로 구현된다. 환자가 환자 침상에서 지탱된다면, x-선 튜브(2) 및 디지털(digital) 평면-패널 검출기(3) 둘 다를, 이들의 망원경 및 분절 시스템들(2.1 및 3.1)을 이용하여, 임의의 공간적 위치들 및 임의의 정렬들을 갖도록 셋팅하는 것이 가능하다. 본 예에서, 망원경 및 분절 시스템들(2.1 및 3.1) 둘 다는 수평으로 변위 가능한 방식으로 레일 시스템(4)을 통해 방의 천장에 연결된다.
x-선 레코딩에 대해 각각의 경우 관찰되어야 하는 것은, 첫째로, 이 평면-패널 검출기(3)의 원하는 액티브(active) 레코딩 구역에 대해, 검출기(3)가 x-선 방사선에 의해 커버되고, 둘째로, 가능한 곳에서, x-선 방사선이 이 레코딩 구역을 넘어 연장되지 않아서, 방사선에 대한 환자의 어떠한 불필요한 노출도 존재하지 않게, x-선 튜브(2)와 평면-패널 검출기(3) 사이의 조정되는 정렬이 유도한다는 점이다. 또한, x-선 방사선과 검출기(3)의 레코딩 구역의 정렬은 가능한 원근 왜곡들이 거의 생성되지 않도록 셋팅되어야 한다. 이것은 이미, 특히, 서로에 대해 자유롭게 이동 가능한 x-선 튜브들 및 검출기들의 경우, 운영 직원에 대해서는 사소한 문제점이 아니다.
최종적으로, 방사선에 대한 불필요한 노출을 회피하기 위하여, 환자 상의 레코딩 구역 상에 가능한 정확하게 x-선 방사선을 셋팅할 필요가 또한 있고, 이는 골격, 미리결정된 장기 또는 복수의 장기들을 포함하는 기관계의 특정 구역을 찾기 위해, 예컨대, 레코딩하기 위해 요구된다. 이를 위해, 운영 직원은 사실에 입각한 해부학적 지식을 요구한다. 그러나, 집중적인 훈련에도 불구하고, 착수된 셋팅들이 불충분하고 이에 따라 너무 큰 구역들이 불필요하게 조사되거나 또는 첫 번째 레코딩이 원하는 구역을 완벽하게 커버하지 않았기 때문에 정정 레코딩들을 수행할 필요가 있는 사건들이 반복된다.
그러므로, 본 발명에 따라, TOF(time-of-flight) 카메라(1)가 사용되고, 이 TOF 카메라(1)를 사용하여, 환자(P)는 자신의 윤곽들에 대해 스캐닝되며(scanned), 이 경우 이 TOF 카메라(1)는 x-선 튜브(2) 상에 조립된다. 이후, 환자의 윤곽에 관한 지식으로부터, 통상적인 관절 위치들을 갖는 골격의 와이어 모델을 계산하는 것이 가능하다. 이러한 와이어 모델 ―환자의 윤곽에 정합/적응됨― 을 생성하기 위한 해당하는 컴퓨터 프로그램들은 잘 알려져 있고, 또한, TOF 카메라들의 제조업자들에 의해 SDK(software development kit)로서 무료로 이용 가능해진다.
자신의 통상적인 관절 위치들과 관절 위치들 간 거리들을 갖는 와이어 모델이 이용 가능하다면, 설정된 와이어 모델 상에 해부학적 구조물들의 앞서 설정된 일반적 모델을 정합시키는 것이 가능하여, 환자의 부분들에 적응된 해부학적 구조물들의 디스플레이가 가능해지고, 이어서, 투사기를 이용하여 상기 구조물들이 환자 상에 직접적으로 투사될 수 있거나, 또는 모니터 상에서, 설정된 가상 해부학적 구조물을 환자의 이미지 레코딩 상에 중첩시키는 것이 가능하다.
본 예에서, 이러한 이미지 투사기는 TOF 카메라(1)의 하우징에 직접적으로 통합되어야 한다. 와이어 모델의 위에서 설명된 설정, 그리고 또한 가상 해부학적 구조물들의 적응은, 컴퓨터 시스템(9) 상에서 이 컴퓨터 시스템(9) 내부에 저장되는 프로그램들(Prg1-Prgn)을 이용하여 이루어질 수 있고, 동작 동안 실행될 수 있다. 유기 구조물들을 환자 상에 투사하는 대신에, 컴퓨터 시스템의 모니터 상에서, 가상 구조물들과 환자의 광학 레코딩의 중첩을 디스플레이하는 것이 가능하다.
운영 직원이 이제, 상기 환자에 대한 뷰(view)에서 광학적으로 검사될 환자의 해부학적 구조물을 갖는다면, x-선 튜브(2)와 검출기(3)의 정렬을 이전보다 실질적으로 더욱 정확하게 제어하는 것이 가능하다.
부가적으로, 여기서 도시된, 환자가 지탱되는 방법은, 단지 예시적인 것으로 의도된다는 사실이 참조된다. 예로서, 본 발명에 따른 지탱 보조기구들이 또한, 환자가 폐들의 레코딩을 위해 서 있는 포지션으로 이미징되거나 또는 환자가 앉아 있는 포지션으로 검사되는 환자 포지셔닝의 사례들에 대해 사용될 수 있다.
또한, 도 2에서 예시적인 방식으로 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 x-선 시스템의 실시예는 C-아암 시스템과 함께 성취될 수 있다. 이러한 C-아암 시스템은 통상적으로 마찬가지로, x-선 튜브(2) 및 디지털 평면-패널 검출기(3)를 포함하는데, 여기서, 그러나, 이들 두 개의 유닛들은 스위블 가능한(swivelable) 그리고 회전 가능한 C-아암(7)을 통해 서로에 대해 단단히 연결 및 정렬된다. C-아암(7)은 적절한 메커니즘(mechanism)에 의해 이동되고, 이 메커니즘은 하우징(6)에 놓이며, 이 메커니즘의 제어는 컴퓨터 시스템(9)에 의해 적절한 프로그램들(Prg1-Prgn)을 이용하여 수행된다.
도시된 실시예에서, TOF 카메라(1)는 x-선 튜브(2)에 다시 한 번 고정된다. 본 발명을 설명하기 위하여, 와이어 모델(G)이 또한 환자(P)에 대해 나타나고, 이 와이어 모델은 본 발명에 따라 TOF 카메라(1) 및 컴퓨터 시스템(9)의 적절한 소프트웨어를 이용하여 생성되며, 이 와이어 모델은 환자 침상(8)에 현재 놓인 환자의 부분들에 적응된다.
도 3 내지 도 7은 투사 x-선 시스템의 경우 x-선 레코딩들의 정확한 정렬을 돕기 위한 본 발명에 따른 절차를 다시 한 번 설명한다. 도 3은 TOF 카메라에 의해 레코딩되는 바와 같은, 환자 침상의 환자(P)의 윤곽들을 도시할 것이다. 적절한, 현재 무료로 이용 가능한 SDK들을 적용함으로써, 이 윤곽으로부터 그리고 고려되고 있는 환자의 움직임들을 선택적으로 이용하여, 도 4에 묘사된 바와 같은 환자(P)의 와이어 모델(G)을 생성하는 것이 가능하다. 이러한 와이어 모델(G)은 노드(node)들 ―표시된 검정 일색의 원들에 의해 묘사됨― 을 갖고, 이 노드들에서, 와이어 모델이 이동 가능하다. 이 경우 와이어 지점들 간 거리들은 환자에 특정한 방식으로 구현되는데, 즉, 환자의 윤곽에서 보이는 부분들에 적응되거나 또는 정합되거나 또는 조정된다.
CT 및/또는 MRI 레코딩들을 이용한 피험자들의 적절한 통계적 검사들에 의하여, 와이어 모델에 정합되는 평균의 또는 통상적인 해부학적 구조물들을 결정하는 것이 가능하다. 이 경우, 부가적으로, 성별, 키, 몸무게 등에 따른 표준화들 또는 세분들이 또한 착수되는 것이 특히 유리하다.
이에 따라 획득된 통계적 재료에 기초하여, 원하는 해부학적 구조물(S, V 또는 O)을 와이어 모델(G)에 기초하여 정렬시키고 정합시키는 것이 이제 가능하다. 도 5 내지 도 7에서는, 적응된 골격(S), 적응된 정맥 및 동맥계(V), 그리고 적응된 기관계(O)가 해부학적 구조물들로서 예시적인 방식으로 묘사된다.
본 발명에 따라, x-선 튜브 및 검출기를 정렬시키기 위해, 이에 따라 획득된 개개의 가상 해부학적 구조물(S, V 및 O)이 환자 침상에 놓인 환자 상에 투사되거나, 또는 모니터 상에서 환자와 함께 나타난다. 그 결과, 레코딩 시스템의 정확한 정렬이 실질적으로 더 쉽게 되고, 이 정렬은 영구적으로 더욱 정밀해진다.
따라서, 전체적으로, 본 발명은 x-선 레코딩 시스템을 나타내며, 여기서 환자의 윤곽은 TOF 카메라를 이용하여 설정되고, 그리고 윤곽에 대해 조정되는 방식으로, 필수적인 관절 및 종점들과 이들의 연결들을 갖는 많이 간소화된 골격의 형태로 와이어 모델이 생성된다. 이후, 해부학적 구조물들의 표현들이 이 와이어 모델에 대해 조정되고, 환자와 함께 시각적으로 묘사된다. 그 결과, 운영 직원은 x-선 레코딩을 위한 원하는 레코딩 구역을, 환자와 함께 해부학적 구조물의 시각적 표현에 의해 지원되는 매우 정밀하고 정확한 방식으로 셋팅할 수 있다.
심지어 본 발명이 바람직한 예시적 실시예에 의해 더욱 면밀히 예시되었고 상세히 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예들에 의해 제한되지 않으며, 이로부터, 당업자에 의해, 본 발명의 보호 범위로부터 벗어남 없이, 다른 변형들이 도출될 수 있다.
1 TOF 카메라
2 x-선 튜브
2.1 망원경 및 분절 시스템
3 x-선 검출기/평면-패널 검출기
3.1 망원경 및 분절 시스템
4 레일 시스템
6 하우징
7 C-아암
8 환자 침상
9 컴퓨터 유닛
G 와이어 모델
O 기관계
P 환자
S 골격/뼈대
V 정맥 및 동맥계
Prg1-Prgn 소프트웨어/프로그램들

Claims (13)

  1. x-선 레코딩 시스템(x-ray recording system)으로서,
    적어도:
    1.1 이미징(imaging)을 위해 사용되는 빔(beam)을 생성하기 위한 x-선 방출기(2),
    1.2 상기 빔의 광선들의 감쇠를 결정하기 위한, 이차원 또는 삼차원 레코딩 기하학적 구조를 갖는 이미징 x-선 검출기(3),
    1.3 상기 x-선 방출기(2)와 상기 x-선 검출기(3) 사이의 상기 x-선 레코딩 시스템(2, 3)의 레코딩 구역에 있는, 환자(P)에 대한 환자 지탱 및/또는 포지셔닝 디바이스(positioning device)(8)
    를 포함하고,
    1.4 상기 환자(P)의 윤곽을 설정하기 위해 적어도 하나의 비행 시간(TOF;time of flight) 카메라(camera)(1)가 배열되고, 그리고
    1.5 메모리(memory)를 가지며 소프트웨어(software)(Prg1-Prgn)가 저장되어 있는 컴퓨터 유닛(computer unit)(9)이 존재하며, 상기 컴퓨터 유닛은, 동작 동안, 상기 TOF 카메라(1)에 의해 레코딩된(recorded) 상기 환자(P)의 윤곽으로부터 관절 위치들이 그 내부에 배열되어 있는 상기 환자의 삼차원 와이어 모델(wire model)(G)을 생성하고, 그리고 상기 와이어 모델(G)에 대해 크기가 조정되는 적어도 하나의 해부학적 구조물(S, O, V)을 시뮬레이팅(simulate) 및 디스플레이(display)하도록 구현되며,
    상기 적어도 하나의 해부학적 구조물(S, V, O)에 따라, 미리결정된 레코딩 구역에 기초하여, 상기 환자 지탱 및/또는 포지셔닝 디바이스(8)를 셋팅(setting)하고 그리고/또는 상기 x-선 방출기(2) 및/또는 상기 x-선 검출기(3)의 위치 및 포지션(position)을 서로에 대해 그리고 상기 환자(P)에 대해 셋팅함으로써, 상기 컴퓨터 유닛에 저장된 상기 소프트웨어는 자동화된 방식으로 환자 포지셔닝을 셋팅하도록 구현되는,
    x-선 레코딩 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 해부학적 구조물은 하기의 목록: 골격(S), 정맥 및/또는 동맥 구조물(V), 장기 구조물(O) 중의 구조물인,
    x-선 레코딩 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    투사 시스템이 존재하고, 상기 투사 시스템은 상기 적어도 하나의 해부학적 구조물(S, V, O)을 환자 지탱 디바이스 상에 놓인 상기 환자 상에 투사시키는,
    x-선 레코딩 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    모니터(monitor) 상에 상기 환자(P)를 묘사하는 정상 광학 카메라가 또한 존재하고, 여기서 상기 컴퓨터 유닛(9)에 저장된 상기 소프트웨어(Prg1-Prgn)는 또한, 상기 모니터에서, 상기 적어도 하나의 해부학적 구조물(S, V, O)을 상기 환자(P)의 표현과 중첩시키도록 구현되는,
    x-선 레코딩 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 유닛(9)에 저장된 상기 소프트웨어(Prg1-Prgn)는 또한, 상기 빔에 의해 조사될 상기 레코딩 구역을 디스플레이하도록 구현되는,
    x-선 레코딩 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 유닛(9)에 저장된 상기 소프트웨어(Prg1-Prgn)는 또한, 레코딩될 상기 적어도 하나의 해부학적 구조물(S, V, O)의 구역들에 따라 상기 x-선 방출기(2)의 공간적 포지션을 자동으로 정렬시키도록 구현되는,
    x-선 레코딩 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    해부학적 구조물(S, V, O)의 구역에 대한 상기 x-선 방출기(2)의 이상적인 정렬을 특정하는 테이블(table) 또는 데이터베이스(database)가 저장되는,
    x-선 레코딩 시스템.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 TOF 카메라(1)는 KINECT 또는 XTION 취득 시스템의 일부인,
    x-선 레코딩 시스템.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 TOF 카메라(1)는 상기 x-선 방출기(2) 바로 옆에 또는 상기 x-선 검출기(3) 바로 옆에 배열되는,
    x-선 레코딩 시스템.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 x-선 레코딩 시스템은 C-아암(arm) 시스템으로서 구성되는,
    x-선 레코딩 시스템.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 x-선 레코딩 시스템은 투사 방사선촬영 시스템으로서 구현되는,
    x-선 레코딩 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 x-선 방출기(2) 및 상기 x-선 검출기(3)는 분절식 아암들(2.1, 3.1) 상에서 서로 독립적인 방식으로 그리고 공간에서 자유롭게 이동 가능하게 배열되는,
    x-선 레코딩 시스템.
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