KR20150084825A

KR20150084825A - 일체된 조명을 갖는 단층촬영 장치

Info

Publication number: KR20150084825A
Application number: KR1020157012058A
Authority: KR
Inventors: 노르만 마이어
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-07-22
Also published as: WO2014075885A1; US20160287347A1; CN104797195A; US9827065B2; KR101839657B1; DE102012220599A1

Abstract

본 발명은, 갠트리(2) 및 갠트리(2)의 개구 내로 들어가는 검진 영역을 조명하기 위해 설치된 조명 수단(4)을 포함하는 단층촬영 장치에 관한 것으로서, 갠트리의 표면이 조명 수단(4)의 광배출 창으로의 매끄러운 전환부를 갖는 방식으로 조명 수단(4)을 갠트리(2)에 일체시키는 개념에 기초한다. 본 발명에 따라 일체된 조명 수단(4)에 의해, 단층촬영의 이미지 기록과 동시에 검진 영역을 진료하는 여건들은 개선되는데, 이는 환자의 검진 영역의 조명과 동시에 넓은 이동 여유 공간이 의료진에게 보장되기 때문이다. 조명 수단(4)의 광배출 창으로의 갠트리(2) 표면의 매끄러운 전환부에 의해 조명 수단(4)은 돌출하지 않기 때문에, 의료진 및/또는 의료 기기와 조명 수단(4) 간 충돌의 위험은 감소된다.

Description

일체된 조명을 갖는 단층촬영 장치{TOMOGRAPHY DEVICE WITH INTEGRATED LIGHTING}

본 발명은 일체된 조명을 갖는 단층촬영 장치에 관한 것이다.

단층촬영 장치들은 단층촬영 영상들을 기록하기 위해 설치된다. 예컨대 단층촬영 장치는 자기공명 단층촬영 시스템 또는 컴퓨터 단층촬영 시스템이다. 이러한 단층촬영 장치들은 이른바 갠트리를 갖고, 상기 갠트리는 환자 또는 다른 대상을 수용하도록 설치된 개구를 갖는 유닛이다. 단층촬영 장치들은 생체조직 검사(biopsy)와 같은 침습 진료를 보조하기 위해서도 이용될 수 있다. 이때 통상적으로, 환자의 침습 진료 중에 단층촬영 장치에 의해 영상들을 기록하는 것이 필요하다. 일반적으로, 침습 진료를 위해 예컨대 의사에 의해 생체조직 검사 바늘을 수동으로 안내하기 위해 조명이 필요하다. 그러나 시판 중인 수술 램프들을 최적으로 위치설정할 수 없는데, 그 이유는 이러한 램프들의 위치가 단층촬영 장치에 의해 제한되기 때문이다. 또한, 이러한 수술 램프들이 이동 여유 공간과 심지어는 의료진의 시야도 제한하여서, 검진 영역을 양호하게 조명하는 것과, 이동 여유 공간이 충분하면서 검진 영역에 대한 시야가 제한되지 않도록 하는 것은 상호 모순적이다.

문헌 DE 10 2010 032 754 A1호로부터 갠트리 형태의 조정 가능한 지지부를 갖는 X선 촬영 시스템이 공지되어 있다. X선 촬영 시스템에 X선원과 X선 검출기가 배치된다. 갠트리에는 하나 이상의 조명 수단이 배치되고, 이러한 조명 수단은 X선 촬영 시스템의 기능이 활성화되는 경우에 광을 방출하기 위해 그리고/또는 상기 방출된 광을 변경하기 위해 형성된다. 이때 조명 수단은 갠트리의 에지에 또는 내부측에 배치된다.

본 발명의 과제는 단층촬영 장치를 위한 조명을 제시함으로써, 검진 영역의 단층촬영의 영상 기록과 거의 즉시에 또는 이와 동시에 검진 영역을 진료하는 여건이 개선되도록 하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제1항에 따른 단층촬영 장치에 의해 해결된다.

본 발명은, 갠트리와 갠트리의 개구 내로 들어가는 검진 영역을 조명하기 위해 설치된 조명 수단을 포함하는 단층촬영 장치의 경우에, 갠트리의 표면이 조명 수단의 광배출 창으로의 매끄러운 전환부를 갖는 방식으로 조명 수단을 갠트리에 일체시키는 개념에 기초한다. 본 발명에 따라 일체된 조명 수단에 의해, 단층촬영과 동시에 검진 영역을 진료하는 여건들은 개선되는데, 이는 검진 영역의 조명과 동시에 넓은 이동 공간이 의료진에게 보장되기 때문이다. 갠트리의 표면의 광배출 창으로의 매끄러운 전환부에 의해 조명 수단이 돌출하지 않기 때문에, 의료진 및/또는 의료 기기와 조명 수단 간 충돌의 위험은 감소된다. 또한, 갠트리의 표면과 광배출 창의 표면의 세척은 조명 수단의 돌출하지 않는 설계 방식에 의해 그리고 이로 인해 충돌 에지들이 방지됨으로써 간단해진다.

본 발명의 추가의 일 개선예의 경우, 조명 수단은 서로에 대해 분리되어 제어될 수 있는 복수의 발광 소자들을 포함하여서, 예컨대 발광 방향과 발광 명도를 조정할 시에 더 높은 유연성이 제공된다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 조명 수단은 적어도 부분적으로 갠트리의 터널형 개구에 일체되어서, 개구 내로 들어가는 검진 영역의 조명은 가능한 한 직접 이루어진다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 갠트리는 개구로 안내하는 깔때기형 수축부를 갖고, 이때 조명 수단의 하나 이상의 부분이 깔때기형 수축부에 일체됨으로써, 개구 내로 들어가지 않는 환자의 영역들도 양호하게 조명될 수 있다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 조명 수단으로부터 방사된 광의 확산 방향이 설정될 수 있어서, 조명은 상이한 진료 여건들과 환자의 기하구조들에 매칭될 수 있다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 조명 수단이 상이한 방향들로부터 검진 영역을 동시에 조명하도록 설치됨으로써, 조명 수단에 의한 음영은 감소된다. 다양한 방향들로부터 검진 영역이 조명됨으로써 각각 다른 방향으로부터의 광입사에 의해 생성되는 음영들도 각각 조명된다. 음영이 감소됨에 따라 특히 침습 시술 시 검진 영역의 진료는 용이해진다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 조명 수단은 반경 방향으로 갠트리의 개구를 따라, 그리고/또는 반경 방향으로 깔때기형 수축부를 따라 연장됨으로써, 검진 영역은 반경 방향으로 상이한 방향들로부터 조명되므로, 음영은 감소된다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 조명 수단이 축방향으로 갠트리의 개구를 따라 연장됨으로써, 검진 영역은 축방향으로 상이한 방향들로부터 조명되므로, 음영은 감소된다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 조명 수단의 광은 한정된 영역으로 배향될 수 있어서, 의료진은 한정된 영역의 진료에 특히 양호하게 집중할 수 있다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 조명 수단은 LED여서 특히 수명이 길고 에너지 절약형으로 형성된다. 게다가, LED가 열발생이 적은 장점을 갖는데, 이는 특히 본 발명의 조명의 경우 발광체와 환자 사이의 근접성으로 인해 중요하다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 조명 수단은 할로겐 램프여서 조명 수단은 특히 높은 명도를 제공할 수 있다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 단층촬영 장치는 CT장치여서, CT영상의 기록과 동시에 검진 영역의 조명이 가능해진다.

본 발명의 추가의 일 개선예에서, 단층촬영 장치는 MRT장치여서, MRT영상의 기록과 동시에 검진 영역의 조명이 가능해진다.

도 1은 컴퓨터 단층촬영 형태의 단층촬영 장치이다.
도 2는 컴퓨터 단층촬영 형태의 본 발명에 따른 단층촬영 장치의 사시도이다.
도 3은 컴퓨터 단층촬영 형태의 본 발명에 따른 단층촬영 장치의 정면도이다.
도 4는 일체된 발광 소자들을 갖는 갠트리의 내부 라이닝이다.

도 1에는 컴퓨터 단층촬영 시스템(1)의 형태의 단층촬영 장치가 도시되고, 상기 단층촬영 장치에는 X선 방사기(8)와 X선 검출기(9)를 포함하는 기록 유닛이 제공된다. 상기 기록 유닛은 3차원 단층촬영 영상들로 재구성될 수 있는 X선 투상들을 기록하기 위해 형성된다. 이러한 관점에서, 기록 유닛은 3차원의 단층촬영 영상들을 기록하기 위해 형성된다. 상기 기록 유닛은 기록 중에 종축을 중심으로 회전되고, X선 방사기(8)는 기록 중에 X선(11)을 방출한다. 이른바 듀얼 에너지 방식으로 기록할 수 있도록, 컴퓨터 단층촬영 시스템(1)에는 단 하나 이상의 X선 방사기(8)와 단 하나 이상의 X선 검출기(9)가 제공될 수도 있다. 여기에 도시된 예시에서, X선 방사기(8)는 X선관이다. 여기에 도시된 예시에서, X선 검출기(9)는 복수의 선들을 가진 선검출기이다. 일반적으로, X선 검출기(9)는 섬광 계수기(scintillator counter)이다. 그러나, X선 검출기(9)는, 반도체 재료를 이용해 광전지 원리를 활용하여 직접 내부의 광여기(internal photoexcitation)를 통해 높은 에너지의 X선 광자들을 신호 전류로 변환시키는 직접 변환식 검출기로서도 형성될 수 있다.

단층촬영 장치는 예컨대 MRT장치일 수도 있다. MRT장치의 경우 기록 유닛은 하나 이상의 HF코일의 형태로 형성된다. 이때, 개별 HF코일이 빔 방사기뿐만 아니라 빔 검출기로서도 형성될 수 있다. HF코일은 특히, 예컨대 두부 코일 또는 흉부 코일과 같은 국소 코일일 수 있다.

단층촬영 장치(1)는 환자(3) 또는 다른 대상을 수용하도록 설치된 개구(5)를 갖는 유닛인 갠트리(2)를 구비한다. 컴퓨터 단층촬영 시스템(1)의 경우 갠트리(2)는 회전 가능한 기록 유닛을 포함한다. 갠트리(2)는 라이닝을 갖고, 상기 라이닝의 후방에는 전자 부품들 및 기계 부품들, 냉각제 등이 위치한다. 이러한 라이닝은 터널형 개구(5)를 형성한다. 개구(5)의 터널형 부분은, 라이닝이 축방향을 따라 일정한 직경을 갖는 관을 형성하는 것을 특징으로 한다. 게다가, 본 발명에 따른 단층촬영 장치의 일 실시예에서, 라이닝된 갠트리(2)는 터널형 개구(5)로 통하는 깔때기형 수축부(10)를 갖는다. 이러한 깔때기형 수축부(10)가 하기의 도면들에서 더 상세히 설명된다.

단층촬영 장치가 환자(3)의 검진 영역의 3차원 공간 영상들을 기록하도록 설치된다. 상기 검진 영역은 예컨대 환자의 장기, 다시 말해 심장, 간 또는 폐, 및 이들과 바로 인접하는 조직이다. 그러나, 상기 검진 영역은 더 넓게 규정될 수도 있고, 예컨대 흉부 또는 복부를 포함할 수 있다. 영상을 기록할 시에 환자(3)는, 환자(3)를 싣은 환자용 침상(6)을 지지하도록 침상 베이스(7)와 연결된 환자용 침상(6) 위에 놓인다. 환자용 침상(6)은 촬영 방향을 따라 갠트리(2)의 개구(5)를 통해 환자(3)를 이동하도록 설치된다.

단층촬영 장치들은 침습 진료 중에 또는 이와 시간상 바로 인접하여 환자(3)의 검진 영역을 영상화하기 위해 점점 더 이용된다. 이러한 진료들을 위한 예시로는 조직 표본들의 채취, 긴급 검진 시 영상화, 또는 예컨대 심장 수술 분야의 형광 투시법이 있다. 투시법으로도 알려진 CT-형광 투시법은 X선 단층촬영 영상들의 연속적인 기록 및 재구성이다. 이로 인해, 영상화되는 영역의 연속적인, 종종 초당 수회의 재구성된 X선 영상들이 나타날 수 있다. 예컨대, 형광 투시법은 (종종 조영제를 사용하여) 심장 순환계의 최소 침습 수술들을 시행하기 위해 이용된다. 이러한 진료들의 경우 의료진, 예컨대 의사가 종종 검진 영역에 대한 직접적인 접근을 실행해야 하거나, 적어도 튜브, 카테터, 주사기와 같은 의료 기기들, 및/또는 이러한 의료 기기들을 위한 지지대가 검진 영역에 바로 인접하게 위치설정될 수 있어야 한다.

그러므로, 검진 영역의 단층촬영의 영상 기록과 거의 즉시에 또는 이와 동시에 검진 영역을 진료하는 여건을 개선하는 것이 중요하다. 특히, 의료진이 필요한 시술을 정확히 실행할 수 있도록, 검진 영역의 조명을 제공하는 것이 이에 포함된다. 게다가, 지금까지 통상적인 경우에서처럼, 조명이 의료진의 이동 여유 공간을 제한하거나, 검진 영역에 대한 직접적인 시야가 조명 수단 자체에 의해 방해되어서는 안 된다.

도 2에는 컴퓨터 단층촬영 시스템(1)의 형태를 갖는 본 발명에 따른 단층촬영 장치의 사시도가 도시된다. 컴퓨터 단층촬영 시스템(1)의 갠트리(2)는 터널형 개구(5)를 형성하는 라이닝을 갖는다. 게다가, 본 발명에 따른 단층촬영 장치의 여기에 도시된 실시예에서, 라이닝된 갠트리(2)는, 터널형 개구(5)로 통하는 깔때기형 수축부(10)를 갖는다. 깔때기형 수축부(10)에 일체된 조명 수단(4)에 의해 컴퓨터 단층촬영 시스템(1)은 갠트리(2)의 터널형 개구(5) 내로 들어가는 검진 영역을 조명하기 위해 설치된다. 이때, 조명 수단(4)은 깔때기형 수축부(10)의 표면이 조명 수단(4)의 광배출 창으로의 매끄러운 전환부를 갖는 방식으로 일체된다. 상기 광배출 창은 호형태로 형성되어서, 개구(5)를 통해 들어가는 환자(3) 및 경우에 따라 상기 환자의 검진 영역은 위쪽으로부터 조명될 수 있다. 갠트리(2)의 표면과 이로 인해 특히 깔때기형 수축부(10) 및 터널형 개구(5)는 실질적으로 갠트리(2)의 라이닝에 의해 형성된다. 갠트리(2)의 표면, 특히 환자(3)로 향하는 부분 및 광배출 창은 매끄럽게 형성되어서, 갠트리는 간단하고 신속하게 세척될 수 있다. 특히 단층촬영 장치를 이용할 시에 침습 진료들을 위해 갠트리의 표면이 간단하고 신속하게 세척될 수 있는 것이 중요하다.

본 발명에 따라 일체된 조명 수단(4)에 의해, 단층촬영의 영상 기록과 동시에 검진 영역을 진료하는 여건은 개선되는데, 이는, 검진 영역의 조명과 동시에 넓은 이동 여유 공간이 의료진에게 보장되기 때문이다. 조명 수단(4)의 광배출 창으로의 갠트리(2) 표면의 매끄러운 전환부에 의해 조명 수단(4)은 돌출하지 않고, 의료진 및/또는 의료 기기 사이와 조명 수단(4) 간 충돌의 위험은 감소된다. 게다가, 조명 수단(4)의 돌출하지 않는 설계 방식과 충돌 에지들에 대한 방지로 인해 갠트리(2)의 표면과 광배출 창의 표면의 세척은 용이해진다.

평면식 조명 수단(4)은 예컨대 복수의 발광 다이오드[약어로는 LED(light emitting diode)]의 패널 형태의 결합되는 조명 수단(4), 또는 공통의 광배출 창을 갖는 서로에 대해 분리되어 제어될 수 있는 이산형 발광 소자들(12)일 수도 있다. 조명 수단(4)의 광배출 창은 플라스틱뿐만 아니라 유리로도 구성될 수 있다. 서로에 대해 분리되어 제어될 수 있는 발광 소자들(12)은 예컨대 할로겐 램프 형태의 스포트라이트(spotlights) 또는 분리된 LED 패널들이다. 조명 수단(4)이 분리되어 제어될 수 있는 발광 소자들(12)의 형태로 형성되면, 본 발명의 추가의 실시예에서, 발광 소자들(12)은 각각 고유한 광배출 창을 가질 수도 있다. 이러한 광배출 창들은 임의의 형태를 가질 수 있는데, 다시 말해, 원형, 타원형, 직사각형 등으로 형성될 수 있다.

발광 소자(4)에 의해 생성된 광은 의료 진료들, 특히 침습 진료들에 일반적인 충분한 명도값들에 도달할 수 있는 것이 중요하다. 본 발명의 각각의 일 실시예에서, 조명 수단(4)은 5000, 10000, 20000 또는 50000 럭스까지의 명도를 생성하도록 설치된다. 또한, 의료 진료들의 경우에 필요하듯이, 조명된 영역을 사실적으로 인지하는 것을 색조명이 불가능하게 하기 때문에, 조명 수단(4)은 흰색으로 인지된 광으로서 방사되도록 구성된다.

도 3에는 컴퓨터 단층촬영 시스템(1)의 형태를 갖는 본 발명에 따른 단층촬영 장치의 정면도가 도시되고, 이때 조명 수단(4)은 원형의 광배출 창들을 갖는 복수의 발광 소자들(12)의 형태로 형성된다. 발광 소자들(12)은 갠트리(2)의 깔때기형 수축부(10)에 일체된다. 발광 소자들(12)은 서로에 대해 분리되어 제어될 수 있어서, 이들의 명도뿐만 아니라 배향도 개별적으로 제어될 수 있다. 특히 발광 소자들(12)은 이들의 광이 한정된 특정 영역으로 배향되도록 제어될 수 있다. 이러한 제어는 예컨대 발광 소자들(12)로부터 방사된 광을 의도한 대로 반사시키는, 갠트리에 일체된 개별 거울들의 배향을 통해 이루어질 수 있다. 이러한 제어를 위해, 예컨대 작은 전동기에 의해 의도한 대로 선회될 수 있는, 선회 가능한 발광 소자들(12)도 이용될 수 있다. 이러한 제어는, 각각의 진료 및/또는 환자의 기하구조에 조명을 매칭 가능하게 한다. 게다가, 추가의 발광 소자들(12)은 터널형 개구(5)에 일체될 수 있다.

여기에 도시된 실시예에서, 발광체(4)는 반경 방향으로 깔때기형 수축부(10)를 따라 연장됨으로써, 검진 영역 및/또는 조명될 다른 영역의 특히 균일한 조명이 보장된다. 발광 소자들(12)의 광추들의 상이한 입사각들에 의해, 특정한 발광 소자(12)의 광추에 의해 생성되는 음영은 다른 발광 소자(12)의 광추에 의해 조명된다.

도 4에는 일체된 발광 소자들(12)을 갖는 갠트리(2)의 내부 라이닝이 도시된다. 여기에 도시된 실시예에서, 발광 소자들(12)은 갠트리(2)의 터널형 개구(5)에 일체된 조명 수단(4)을 형성한다. 이로 인해, 검진 영역의 단층촬영과 동시에 검진 영역을 가능한 한 직접적으로 조명하는 것이 가능해진다.

또한, 조명 수단(4)은 축방향으로 갠트리(2)의 터널형 개구(5)를 따라 연장됨으로써, 검진 영역은 축방향으로 상이한 방향들로부터 조명되고, 이로 인해 음영은 감소된다. 게다가, 여기에 도시된 것보다 더 많은 발광 소자들(12)이 축방향뿐만 아니라 반경 방향으로도 갠트리의 터널형 개구(5)에 일체될 수 있으므로, 검진 영역의 훨씬 더 균일한 조명이 가능해진다.

또한 이는, 도시된 단층촬영 장치의 모든 실시예들은 CT장치, 다시 말해 컴퓨터 단층촬영 시스템(1)일 뿐만 아니라 MRT장치일 수도 있다.

본 발명은 구체적으로 바람직한 실시예들에 의해 더 상세히 도시되고 설명될 수 있을지라도, 본 발명은 개시된 예시들에 의해 제한되지 않고, 이로부터 다른 대안예들이 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 도출될 수 있다.

Claims

갠트리(2) 및 갠트리(2)의 터널형 개구(5) 내로 들어가는 검진 영역을 조명하기 위해 설치된 조명 수단(4)을 포함하는 단층촬영 장치이며, 이때 갠트리(2)의 표면이 조명 수단(4)의 광배출 창으로의 매끄러운 전환부를 갖는 방식으로 조명 수단(4)은 갠트리(2)에 일체되는, 단층촬영 장치.
제1항에 있어서, 조명 수단(4)은 서로에 대해 분리되어 제어될 수 있는 복수의 발광 소자들(12)을 포함하는, 단층촬영 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 조명 수단(4)의 적어도 일부가 갠트리의 터널형 개구(5)에 일체되는, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 갠트리는 터널형 개구(5) 내로 안내하는 깔때기형 수축부(10)를 갖고, 이때 조명 수단(4)의 적어도 일부가 깔때기형 수축부(10)에 일체되는, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 조명 수단(4)으로부터 방사된 광의 확산 방향이 설정될 수 있는, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 조명 수단(4)이 검진 영역을 다양한 방향들로부터 동시에 조명하기 위해 구성됨으로써, 조명 수단(4)에 의한 음영이 감소되는, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 조명 수단(4)은 반경 방향으로 갠트리(2)의 터널형 개구(5)를 따라 그리고/또는 반경 방향으로 깔때기형 수축부(10)를 따라 연장되는, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 조명 수단(4)은 축방향으로 갠트리(2)의 터널형 개구를 따라 연장되는, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 조명 수단(4)의 광은 한정된 영역으로 배향될 수 있는, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 조명 수단(4)은 하나 이상의 LED인, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 조명 수단(4)은 하나 이상의 할로겐 램프인, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 단층촬영 장치는 CT장치인, 단층촬영 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 단층촬영 장치는 MRT장치인, 단층촬영 장치.