KR20190101416A - 촬영되도록 요구되는 해부학적 구조의 컴퓨터 단층촬영 및 위치결정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실제 촬영되도록 요구되는 해부학적 구조의 바로 그 볼륨이 특별히 촬영되도록 촬영되는 해부학적 구조 및 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 수단의 상호 위치를 설정하는 문제에 관한 것이다. 추가로 위치결정하기 위해, 촬영될 해부학적 구조로부터 생성된 3차원 가상 위치결정 모델(40)의 형태인 위치결정 툴이, 촬영되도록 요구되는 해부학적 구조의 볼륨(41)이 포인팅, 선택 또는 결정될 수 있는 디스플레이 상에 나타난다.

Description

촬영되도록 요구되는 해부학적 구조의 컴퓨터 단층촬영 및 위치결정

본 발명은 컴퓨터 단층촬영 이미징을 위해 촬영될 볼륨을 위치결정하거나, 바꿔 말하면 요구되는 해부학적 구조로의 촬영을 유도하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 특히 인간 또는 동물의 두개골 영역의 컴퓨터 단층촬영 이미징에 관한 것이다.

의료용 컴퓨터 단층촬영 이미징(computed tomography imaging)(CT imaging)은 촬영될 볼륨이 여러 방향에서 조사되는 X-선 이미징의 형태이며, 이렇게 취득한 데이터로부터 원하는 2차원 또는 3차원 이미지가 이후에 재구성된다. 사람을 X-선으로 촬영할 때, 이미징은 여전히 진단을 가능하게 하도록 가능한 한 작은 방사선 선량에 의해 구현되어야 하기 때문에, 예를 들어 촬영될 볼륨의 크기와 형상을 가능한 한 작게 유지하려고 하고 있다. 예를 들어, 치과용 원추-빔 컴퓨터 단층촬영(cone-beam computed tomography)(CBCT)의 경우, 완전한 두개골 폭의 볼륨 단면을 재구성하기 위한 해부학적 구조의 이미지 정보를 생성하지 않고 단지 치조궁(dental arch)의 일부를 덮는 것과 같은 보다 작은 부분 볼륨만을 재구성하는 것이 통상적이다. 특정 부분 볼륨을 촬영하되 동시에 진단적으로 없어도 되는 임의의 것을 촬영하지 않으려고 하면, 구체적으로 해부학적 구조의 원하는 볼륨이 촬영될 수 있도록 촬영되는 해부학적 구조를 이미징 장치에 대해 위치결정하는 문제가 당연히 야기된다.

해부학적 구조를 위치결정하는 데에, 예를 들어 레이저선과 같은 다양한 위치결정 광을 사용하는 것이 공지되어 있다. 그러한 광을 해부학적 구조의 원하는 지점에 정렬시키는 것은 항상 어느 정도의 시간이 걸리고, 전체 프로세스가 해부학적 구조의 외부 특징과 관련하여 촬영되도록 요구되는 볼륨의 위치에 관한 '경험 상 추측'을 주로 기초로 할 때, 위치결정은 숙련자가 하더라도 부정확한 것으로 판명될 수 있다. 이러한 경우, 이미징을 갱신해야 할 가능성이 있으며, 이는 환자의 총 방사선 선량을 증가시켜 일반적으로 환자 및 직원들을 불만족스럽게 만들고 환자와 직원들 모두로부터 여분의 시간을 필요로 한다.

작은 방사선 선량에 의해 해부학적 구조의 스카우트(scout) X-선 이미지를 취함으로써 이미징의 유도를 용이하게 하는 것이 또한 공지되어 있으며, 이 이미지로부터 촬영되도록 요구되는 볼륨의 위치가 식별될 수 있다. 그러나, 이러한 스카우트 이미지의 품질은 통상적으로 매우 열악하고, 다른 한편으로는 작은 여분의 방사선 선량이라도 임의의 경우에 항상 방사선 부하를 증가시킨다.

본 발명의 목적은 컴퓨터 단층촬영 이미징을 위한 해부학적 구조의 위치결정을 개선하는 것이다.

첨부된 독립 특허 청구항에 한정된 본 발명은, 촬영되는 해부학적 구조의 표면의 형상에 기초한 가상의 3차원 위치결정 모델이 디스플레이 상에 나타나고 위치결정 툴로서 이용되는 해결책에 기초한다. 촬영되도록 요구되는 해부학적 구조의 볼륨은 위치결정 모델로부터 포인팅, 선택 또는 결정될 수 있다. 본 발명의 일부 바람직한 실시예는 첨부된 종속 청구항에 제시되고 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

따라서, 본 발명은, 환자가 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치결정되고, 촬영되는 환자의 생성된 가상 위치결정 모델이 컴퓨터 디스플레이 상에 또는 이미징 장치와 관련하여 배치된 디스플레이 상에 나타나는 해결책에 기초한다. 위치결정 모델은, 예를 들어 환자의 광학 이미징에 기초하여 생성된 표면 모델일 수 있다. 이러한 모델에서, 촬영되도록 요구되는 볼륨을 포인팅하거나 선택할 수 있고, 그 후, 그 볼륨의 위치에 관한 정보가 제어 데이터로서 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 제어 시스템에 전송된다. 제어 시스템이 디스플레이로부터 선택된 볼륨이 이미징 장치의 좌표 세트에서 어느 볼륨에 대응하는지를 알기 위해, 시스템은 또한 디스플레이 상에 나타낸 모델의 좌표 세트가 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미지 수단의 위치에 대해 어떻게 위치결정되는지에 관한 정보를 포함한다. 이 데이터를 제공하는 한가지 해결책은, 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 구조의 일부로서 배치되는 광학 수단에 의해 가상 위치결정 모델을 생성하기 위한 정보를 생성함으로써, 위치결정 모델의 생성 및 실제 CT 이미징이 동일한 장치 및 동일한 환자 위치결정에 의해 수행될 수 있다는 것이다.

본 발명에 따른 해결책은, 촬영되는 볼륨을 환자의 해부학 구조의 원하는 위치에 유도하는 새로운 종류의 시각적 및 사용하기 용이한 가능성을, 방사선 부하를 증가시키지 않는 방식으로 제공한다. 이미징을 유도하는 데에 사용되는 디스플레이는 방사선으로부터 보호되는 별개의 공간에 배치될 수 있고, 유도는 디스플레이로부터 수행될 수 있으며, 유도 후에, 촬영을 돕는 사람이 방사선으로부터 피신하도록 촬영 세트로부터 빠져나가기 위해 기다릴 필요가 없다.

이제, 본 발명은 그 바람직한 실시예 및 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명되며, 도면에서:
도 1은 원추-빔 컴퓨터 단층촬영 이미징에 사용되는 통상적인 장치를 도시하고;
도 2 및 도 3은 도 1에 따른 장치에 사용하기에 적절한 이미지 정보의 수신 모듈의 제1 및 제2 예를 도시하며;
도 4는 가상 위치결정 모델 및 그와 관련하여 도시될 위치결정 볼륨을 도시하고;
도 5는 컴퓨터 단층촬영 이미징을 위해 해부학적 구조를 위치결정하는 본 발명에 따른 하나의 방법을 도시한다.

도 1은 컴퓨터 단층촬영에 사용하기에 적절한 하나의 장치의 기본 구조를 도시한다. 장치는 수직 지지 구조체(11)를 포함하고, 수직 지지 구조체로부터, 환자 지지 수단을 지지하는 아암(12) 및 장치의 이미징 수단을 지지하는 구조체, 즉 아암 부분(14)을 지지하는 아암 부분(13)이 수평으로 연장된다. 도 1에 따른 구조에서, 이미징 수단을 지지하는 아암 부분(14)은 제2 회전 가능한 아암 부분(14')을 통해 회전 가능하게 배치되며, 이 해결책은 이미징 수단을 이동시키는 다용도 가능성을 제공한다. 이미징 수단을 지지하는 아암 부분(14)에는 X-선 소스(15) 및 X-선 이미지 정보의 수신기(21)가 서로 일정 거리를 두고 배치되고, X-선 소스와 X-선 이미지 정보의 수신기는, X-선 소스(15)와 X-선 이미지 정보의 수신기(21) 사이에 배치된 이미징 스테이션(18)이 장치에 대해 형성되어 X-선 소스(15)에 의해 생성된 빔이 이미징 스테이션(18)을 통해 X-선 이미지 정보의 수신 수단(21)을 향해 나아가기 위해 정렬될 수 있도록 환자 지지 수단(17)과 관련하여 장치에 대해 위치결정되어 있다. 장치는 제어 시스템을 포함하는데, 도 1은 지지 구조체(11)에 대해 배치된 제어 패널(16) 및 그에 포함된 작동 모드 선택 수단(19)을 도시한다. 도 1에 따른 장치에서, X-선 이미지 정보의 수신 수단(21)은, 예를 들어 케이블, 블루투스 또는 무선 네트워크와 같은 고정 또는 무선 연결을 통해 컴퓨터(30)와 기능적 연결 상태로 배치되는 이미지 정보의 수신 모듈(20)의 일부로서 배치된다. 컴퓨터에는 이미지 정보를 처리하는 수단과, 이미지 정보를 보여주는 수단이 배치되는데, 이미지 정보를 보여주는 수단은 컴퓨터에 의해 생성된 이미지를 보여주는 디스플레이(31)를 포함한다.

도 2는 도 1에 따른 장치에 사용하도록 적용 가능한 하나의 이미지 정보 수신 모듈(20)을 도시한다. 모듈은 X-선 검출기(21)의 양측부 상에 수평으로 배치되고 이미징 스테이션(18)에 정렬된 2개의 광학 카메라(22)를 포함한다. 또한, 2개의 레이저(24), 뿐만 아니라 이미징 스테이션(18)을 조명하도록 바람직하게는 백색광을 생성하는 광원(23)이 모듈(20)에 대해 배치된다. 레이저는 실질적으로 모듈(20)의 중간에서 모듈의 상부 에지 및 하부 에지에 실질적으로 근접하여 위치결정된다. 레이저(24)는 환자의 안면 상에 레이저 광 패턴을 캐스팅하는 좁은 수직 팬 빔을 방출하고 이미징 스테이션(18)으로 지향시키도록 배치된다.

광원(23)은 백색 이외의 다른 색상 또는 색상들의 광을 생성하도록 배치될 수 있다. 2개 초과 또는 단 하나의 카메라(22)를 장치에 배치하는 것이 또한 가능하고, 카메라들 또는 카메라(22)는 사진 카메라로서 뿐만 아니라 연속적으로-작동하는 비디오 카메라로서 작동하도록 배치될 수 있다. 환자의 안면에 캐스팅될 광 패턴은 레이저 이외의 어떤 다른 광원에 의해 생성될 수 있으며, 이 광 패턴의 색상도 변경 가능하게 배치될 수 있고, 레이저에 의해 생성될 때, 그 색상은 종래의 적색 이외의 어떤 것, 예를 들어 바람직하게는 특히 녹색일 수 있다.

앞서 설명한 유형의 모듈은 앞서 설명한 구성요소들의 일부만을 수용함으로써 구현될 수 있다. 상이한 모듈의 예로서, 도 4는 레이저(24)를 포함하지 않지만 모듈(20)의 양쪽 에지 상에 카메라 쌍을 형성하도록 상하로 카메라(22)를 포함하는 구성을 도시한다. 그럼에도 불구하고, 어느 한 방향으로 그리고 심지어는 2개 초과의 카메라(22)가 있을 수 있다.

도 4는 해부학적 구조의 가상 위치결정 모델(40) 및 이와 관련하여 도시된 위치결정 볼륨(41)을 도시한다. 도 4에 도시된 위치결정 볼륨(41)은 원통이지만, 어떤 다른 형상일 수도 있다. 위치결정 볼륨(41)의 일부가 위치결정 모델(40)의 표면 외부에 위치되고 일부가 내부에 위치되는 상황에서, 이들 부분에 대해 상이하게 보이게 제시되도록 위치결정 볼륨(41)을 배치하는 것이 가능하다.

또한, 해부학적 구조를 상이한 투영 방향으로부터 나타내는 적어도 2개의 위치결정 모델(40)을 도시하는 것이 가능하고, 이 경우에 또한 위치결정 볼륨(41)이 도시되면, 대응하는 방향으로부터 보이는 바와 같이 각각의 투영에서 위치결정 모델(40)과 관련하여 그 위치를 보여주는 것이 가능하다.

도 5는 컴퓨터 단층촬영 이미징을 촬영되는 해부학적 구조의 원하는 볼륨으로 유도하는 방법을 나타낸다. 방법은, 예를 들어 도 1에 도시된 구성을 이용할 수 있는데, 이 구성은 X-선 이미징 수단, 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 제어 시스템, 및 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치와 기능적으로 관련하여 배치되는, 이미지 정보를 보여주는 수단을 포함하는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치를 구비한다. 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치는, 예를 들어 컴퓨터 단층촬영 장치(CT) 또는 원추-빔 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치(CBCT)일 수 있다. 이미지 정보를 보여주는 수단은, 예를 들어 컴퓨터, 폰 또는 태블릿의 디스플레이와 같은 디스플레이(31)를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예를 들어 종래의 디스플레이 또는 터치스크린일 수 있다.

방법의 단계 300에서, 해부학적 구조는, 이미징 장치의 이미징 영역에, 예를 들어 도 1에 도시된 장치의 경우에, 촬영 스테이션(18)의 환자 지지 수단(17)에 위치결정된다. 디스플레이(31)와 같은 이미지 정보를 보여주는 수단은, 단계 302에서, 촬영되는 해부학적 구조에서 생성된 가상 위치결정 모델(40)을 나타낸다. 위치결정 모델(40)은, 예를 들어 3차원 표면 모델 또는 두개골 해부학적 구조의 적어도 일부를 포함하는 3차원 볼륨 모델일 수 있다. 위치결정 모델(40)은 또한 텍스쳐 모델일 수 있다. 위치결정 모델(40)은 환자를 이미징 영역에 위치결정하기 전에 미리 생성될 수 있으며, 이에 의해 위치결정 모델은, 예를 들어 컴퓨터 메모리에 저장될 수 있고 촬영 시에 메모리로부터 취득될 수 있다. 다른 한편으로, 도 3 또는 도 4에 따른 모듈과 같은 적절한 수단이 컴퓨터 단층촬영 장치에 대해 배치되었다면, 촬영될 해부학적 구조가 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치결정된 경우에 위치결정 모델(40)을 생성할 수 있다. 단계 304에서 촬영되도록 요구되는 위치결정 모델(40)에서의 해부학적 구조의 볼륨의 위치가 포인팅되었을 때, 단계 306에서 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 위치에 대한 위치결정 모델(40)의 좌표 세트의 위치의 관계가 결정되며, 이에 의해 단계 308에서, 해부학적 구조의 원하는 볼륨을 촬영하도록 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 제어 시스템에 제어 데이터를 전송할 수 있다. 위치결정 모델이 단층촬영 이벤트와 관련하여 단층촬영 이미징 장치로부터 취득된 이미지 정보로부터 생성되면, 전술한 위치들의 관계는 이미징 장치의 구성요소의 공지된 기하학적 형태 및 그 교정 데이터로부터 직접 분석될 수 있다. 단계 306은 프로세스에서 오직 단계 304 이후보다 이미 앞서 수행될 수 있다. 프로세스가, 앞서 생성되거나 또는 단층촬영 장치 자체에 의해 취득된 이미지 정보가 아닌 어떤 다른 방식으로 생성된 위치결정 모델을 이용하면, 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 공지된 좌표 세트에 위치결정 모델을 위치결정하는 데에 교정 배열체가 요구된다.

따라서, 위치결정 모델(40)은, 예를 들어 도 2 또는 도 3에 따른 것과 같은 모듈을 포함하는 도 1에 따른 장치에 의해 생성될 수 있으며, 이 장치에서, 이미징 수단을 지지하는 구조체(14)는 회전 가능하게 배치된다. 이어서, 상이한 방향으로부터 이미지 정보(20)의 수신 모듈의 광학 카메라 배열체에 의해 이미징 스테이션(18)에 위치결정된 해부학적 구조, 및 한가지 가능한 배열체에서, 해부학적 구조 상에 투영된 레이저 또는 어떤 다른 광 패턴의 사진을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 카메라(22)와 레이저(24)가 서로 거리를 두고 위치결정되는 도 2에 따른 구성을 사용하는 경우, 레이저선을 사용하여 이미징 스테이션(18)에 위치결정된 해부학적 구조를 스캔하는 동시에, 레이저 빔의 방향과 관련된 각도로 해부학적 구조의 사진을 촬영할 수 있다. 이렇게 취득한 이미지 정보로부터, 디스플레이(31) 상에 나타낼 수 있는 위치결정 모델(40)로서 사용될 3차원 표면 모델을 생성하는 것이 가능하다.

촬영되도록 요구되는 볼륨은, 예를 들어 컴퓨터 마우스, 키보드에 의해 및/또는 디스플레이(31) 상에 원하는 지점을 직접 포인팅함으로써 위치결정 모델(40)에서 포인팅될 수 있다. 이동될 수 있는 위치결정 볼륨(41)을 디스플레이(31) 상에 나타냄으로써 포인팅을 용이하게 할 수 있다. 위치 볼륨에 의해, 위치결정 모델(40)에서 촬영되도록 요구되는 볼륨의 위치가 포인팅되거나 결정될 수 있다. 위치결정 볼륨(41)은, 예를 들어 원통의 형상일 수 있고, 그 치수에 의해 이미징 장치가 촬영하도록 배치된 볼륨에 대응한다. 일 실시예에서, 위치결정 볼륨(41)의 치수가 변경될 수 있으며, 그 변경은 이미징 장치의 제어 시스템에 전달된다.

요약하면, 컴퓨터 단층촬영 이미징을 위해 해부학적 구조를 위치결정하기 위한 본 발명에 따른 방법은, X-선 이미징 수단, 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 제어 시스템, 및 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치와 기능적으로 관련하여 배치되는, 이미지 정보를 보여주는 수단을 포함하는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치를 구비하는 배열체가 사용되는 방법으로서 설명될 수 있다. 방법에서, 촬영되도록 요구되는 볼륨을 포함하는 해부학적 구조는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치결정되고 가상 위치결정 모델은 이미지 정보를 보여주는 수단에 의해 나타내며, 위치결정 모델은 해부학적 구조의 3차원 표면의 적어도 일부를 나타내고 촬영되도록 요구되는 볼륨을 포함한다. 촬영되도록 요구되는 볼륨의 위치가 가상 위치결정 모델에서 포인팅, 선택 또는 결정되고, 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 가상 위치결정 모델의 좌표 세트의 위치의 관계가 분석된 경우, 촬영되도록 요구되는 해부학적 구조의 볼륨을 촬영하도록 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 제어 시스템에 제어 정보가 전송되며, 이에 따라, 이 제어 정보는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 가상 위치결정 모델의 좌표 세트의 위치의 관계의 인지 및 촬영되도록 요구되는 볼륨의 위치결정 모델에서의 위치의 인지에 기초한다.

이 방법을 용이하게 하기 위해, 이미지 정보를 보여주는 수단은, 원통 표면을 포함하는 볼륨과 같은 위치결정 볼륨을 나타낼 수 있으며, 이에 의해, 촬영되도록 요구되는 가상 위치결정 모델에서 볼륨의 위치가 포인팅, 선택, 또는 결정될 수 있다. 위치결정 볼륨의 치수는 미리 결정될 수 있거나 또는 변경될 수도 있다. i) 이미징 영역에서 해부학적 구조를 움직이는 동작, ii) 이미지 정보를 보여주는 수단에 나타낸 촬영되도록 요구되는 볼륨을 움직이는 동작, iii) X-선 이미징 수단을 움직이는 동작 중 적어도 하나는, 촬영될 볼륨의 위치를 포인팅, 선택 또는 결정하는 것에 포함될 수 있다. 예를 들어, 이미징 수단을 지지하는 아암 부분(14)의 회전축의 위치가 그 작동 범위 내에서 자유롭게 조절 가능한 도 1에 따른 이미징 장치가 이용되는 경우에, 통상적으로, 해부학적 구조 또는 이미징 수단 중 어느 하나를 촬영 전에 움직일 필요는 없고, 촬영은 원래의 위치결정으로부터 시작하여 구현될 수 있지만, 위치결정 모델(40)에 의해 디스플레이 상에 이루어진 결정에 따라 실제 촬영 - 즉, 촬영 동안의 움직임 - 을 구현할 수 있고, 이에 의해 구체적으로 원하는 해부학적 구조가 촬영될 수 있다.

해부학적 구조가 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치된 경우, 위치결정 모델은 실시간으로 생성될 수 있고, 촬영되는 해부학적 구조가 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치결정되는 동안 업데이트될 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 광학 카메라 배열체를 이용함으로써, 컴퓨터 단층촬영 이미징 중에 이미징 영역에서 환자의 위치를 식별하기 위해 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 수단의 위치에 대한 위치결정 모델의 좌표 세트의 관계를 사용할 수 있고, 해부학적 구조의 위치가 변화된 것으로 인식되면, 촬영 동안 X-선 이미징 수단의 움직임은 환자의 위치의 변화에 대응하는 방식으로, 즉 환자의 위치에서 발생된 변화를 보상하도록 그 움직임을 보정함으로써 제어된다.

따라서, 위치결정 모델은 광학 정보에 기초한 모델일 수 있고, 그 생성을 위한 정보는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치에 배치된 광학 카메라 배열체에 의해 생성될 수 있다. 카메라 배열체는 적어도 제1 운동 방향으로 촬영되는 해부학적 구조에 대해 이동될 수 있고, i) 적어도 2개의 광학 카메라가 상기 운동 방향으로 서로 일정 거리를 두고 위치결정되는 카메라 배열체 또는 ii) 상기 운동 방향에 대해 실질적으로 수직인 방향에서 서로 일정 거리를 두고 위치결정된 구조(i)에 따른 적어도 2개의 카메라 배열체를 포함할 수 있다.

이 방법은 바람직하게는 치조궁의 일부와 같은 두개골 영역을 촬영하는 것과 관련하여 적용될 수 있으며, 이에 의해 가상 위치결정 모델은 환자의 두개골 해부학적 구조의 적어도 일부를 포함한다.

위치결정 모델은 또한 컴퓨터 단층촬영 이미징을 위한 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 해부학적 구조를 위치결정하기 전에 미리 생성될 수 있고, 이에 의해 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 그 좌표 세트의 위치는, 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치결정된 해부학적 구조의 위치에 대응하도록 이루어질 수 있다.

컴퓨터 단층촬영 이미징 장치는 다시 X-선 소스 및 이미지 정보의 수신 수단을 포함하는 X-선 이미징 수단, 이미징 스테이션, 제어 시스템, 이미지 정보를 처리하도록 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치와 기능적으로 관련하여 배치된 수단 뿐만 아니라 이미지 정보를 보여주는 수단을 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 그러한 장치의 제어 시스템은,

이미지 정보를 보여주는 상기 수단 상에 가상 위치결정 모델을 나타내는 수단으로서, 위치결정 모델은 촬영되는 해부학적 구조의 3차원 표면의 적어도 일부를 나타내고 상기 해부학적 구조로부터 촬영되도록 요구되는 볼륨을 포함하는, 수단,

상기 가상 위치결정 모델에서 촬영되도록 요구되는 볼륨의 위치를 포인팅, 선택 또는 결정하는 수단,

컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 상기 가상 위치결정 모델의 좌표 세트의 위치의 관계를 결정하는 수단, 및

촬영되도록 요구되는 해부학적 구조의 상기 볼륨을 촬영하기 위한 제어 정보를 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 제어 시스템에 전송하는 수단으로서, 이 제어 정보는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 상기 가상 위치결정 모델의 좌표 세트의 위치의 관계의 인지 및 상기 가상 위치결정 모델에서 촬영되도록 요구되는 상기 볼륨의 위치의 인지에 기초하는, 수단을 포함한다.

바람직하게는, 장치의 제어 시스템은, 촬영되도록 요구되는 상기 위치 모델에서의 볼륨의 위치가 포인팅, 선택 또는 결정되게 하는 위치결정 볼륨을, 상기 이미지 정보를 보여주는 수단 상에 나타내는 수단을 포함한다.

게다가, 제어 시스템은 위치결정 볼륨의 위치, 위치결정 볼륨의 하나 이상의 치수, X-선 이미징 수단의 위치 중 적어도 하나를 조절하는 수단을 포함할 수 있다.

장치는 또한 광학 카메라 배열체 및 그 제어 시스템을 포함하여, 광학 카메라 배열체에 의해 생성된 정보로부터 위치결정 모델을 생성하는 수단을 포함할 수 있다. 그러한 카메라 배열체는, 예를 들어 i) 적어도 2개의 광학 카메라가 제1 방향으로 서로 일정 거리를 두고 위치결정되는 카메라 배열체 또는 ii) 상기 제1 방향에 대해 실질적으로 수직인 방향에서 서로 일정 거리를 두고 위치결정된 구조(i)에 따른 적어도 2개의 카메라 배열체를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 특징은 보다 일반적인 용어로 또는 촬영 프로세스의 일부로서 위에서 부분적으로 설명되었을 수 있지만, 구현이 제어 시스템의 구성에 따라 구현되는 기능과 같은 이미징 장치의 구조 또는 기능에 관한 본 발명의 특징이 본 발명에 따른 이미징 장치의 특징에 속한다는 것은 명백하다.

본 기술 분야의 숙련자에게는, 기술이 진보할 때, 본 발명의 기본적인 사상이 많은 상이한 방식으로 구현될 수 있다는 것이 자명하다. 따라서, 본 발명 및 그 실시예는 앞서 설명한 예에 한정되지 않고 특허 청구범위의 범주 내에서 변경될 수 있다.

Claims (20)

1. 컴퓨터 단층촬영 이미징을 위해 해부학적 구조를 위치결정하기 위한 방법이며, X-선 이미징 수단, 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 제어 시스템, 및 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치와 기능적으로 관련하여 배치되는, 이미지 정보를 보여주는 수단을 갖는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치를 포함하는 배열체가 사용되고, 상기 방법은,
   촬영되도록 요구되는 볼륨을 포함하는 해부학적 구조가 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치결정되고,
   가상 위치결정 모델이 상기 이미지 정보를 보여주는 수단에 의해 나타나며, 위치결정 모델은 상기 해부학적 구조의 3차원 표면의 적어도 일부를 나타내고 촬영되도록 요구되는 볼륨을 포함하고,
   촬영되도록 요구되는 상기 가상 위치결정 모델에서의 볼륨의 위치가 포인팅, 선택 또는 결정되며,
   컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 상기 가상 위치결정 모델의 좌표 세트의 위치의 관계가 분석되고,
   제어 정보는 촬영되도록 요구되는 해부학적 구조의 상기 볼륨을 촬영하도록 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 제어 시스템에 전송되며, 이 제어 정보는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 상기 가상 위치결정 모델의 좌표 세트의 위치의 관계의 인지 및 촬영되도록 요구되는 상기 볼륨의 상기 가상 위치결정 모델에서의 위치의 인지에 기초하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 이미지 정보를 보여주는 수단은 또한 위치결정 볼륨을 나타내고, 이 위치결정 볼륨에 의해, 촬영되도록 요구되는 상기 위치 모델에서의 상기 볼륨의 위치가 포인팅, 선택 또는 결정되는, 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 위치결정 모델은 원통 표면을 포함하는, 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 위치결정 볼륨의 일부가 위치결정 모델의 표면 외부에 위치되고 일부가 위치결정 모델의 표면 내부에 위치될 때, 이들 부분에 대해, 위치결정 볼륨은 상이하게 보이도록 제시되는, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 해부학적 구조를 상이한 투영 방향으로부터 나타내는 적어도 2개의 위치결정 모델이 나타나며, 이에 의해 위치결정 볼륨이 또한 나타나는 경우, 또한 위치결정 모델에 대한 그 위치가 대응 방향으로부터 보이는 바와 같이 각각의 위치결정 모델과 관련하여 나타날 수 있는, 방법.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치결정 볼륨의 치수는 미리 결정되고 및/또는 변경 가능한, 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 위치결정 모델은 해부학적 구조가 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치결정된 경우에 실시간으로 생성되고 및/또는 상기 가상 위치결정 모델은 촬영되는 해부학적 구조가 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치결정되는 동안에 실시간으로 업데이트되는, 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 촬영되도록 요구되는 상기 볼륨의 위치를 포인팅, 선택 또는 결정하는 단계는, i) 상기 이미징 영역에서 해부학적 구조를 움직이는 동작, ii) 상기 이미지 정보를 보여주는 수단에 나타낸 촬영되도록 요구되는 볼륨을 움직이는 동작, iii) X-선 이미징 수단을 움직이는 동작 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 위치결정 모델은 표면 모델이거나, 또는 상기 가상 위치결정 모델은 볼륨 모델인, 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 위치결정 모델은 광학 정보에 기초한 모델인, 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 가상 위치결정 모델을 생성하기 위한 정보는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치에 대해 배치된 광학 카메라 배열에 의해 생성되는, 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 가상 위치결정 모델을 생성하기 위한 정보는, 적어도 제1 운동 방향으로 촬영되는 해부학적 구조에 대해 이동되는 배열체에 의해 생성되고, 상기 배열체는, i) 적어도 2개의 광학 카메라가 상기 운동 방향으로 서로 일정 거리를 두고 위치결정되는 카메라 배열체 또는 ii) 상기 운동 방향에 대해 실질적으로 수직인 방향에서 서로 일정 거리를 두고 위치결정된 구조(i)에 따른 적어도 2개의 카메라 배열체를 포함하는, 방법.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 광학 카메라 배열체 및 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 수단의 위치에 대한 가상 위치결정 모델의 좌표 세트의 관계는 컴퓨터 단층촬영 이미징 중에 이미징 영역에서 환자의 위치를 식별하는 데에 사용되고, 해부학적 구조의 위치가 변화된 것으로 인식되면, 상기 X-선 이미징 수단의 움직임은 환자의 위치 변화를 보상하도록 촬영 중에 제어되는, 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 위치결정 모델은 환자의 두개골 해부학적 구조의 적어도 일부를 포함하는, 방법.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 위치결정 모델은 컴퓨터 단층촬영 이미징을 위한 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 해부학적 구조를 위치결정하기 전에 미리 생성되고, 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 위치결정 모델의 좌표 세트의 위치의 관계는, 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 영역에 위치결정된 해부학적 구조의 위치에 대응하도록 이루어지는, 방법.
16. 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치이며, X-선 소스 및 이미지 정보의 수신 수단을 포함하는 X-선 이미징 수단, 이미징 스테이션, 제어 시스템, 이미지 정보를 처리하기 위해 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치와 기능적으로 관련하여 배치된 수단 뿐만 아니라 이미지 정보를 보여주는 수단을 포함하고, 상기 장치에서, 제어 시스템은,
    이미지 정보를 보여주는 상기 수단 상에 가상 위치결정 모델을 나타내는 수단으로서, 위치결정 모델은 촬영되는 해부학적 구조의 3차원 표면의 적어도 일부를 나타내고 상기 해부학적 구조로부터 촬영되도록 요구되는 볼륨을 포함하는, 수단,
    촬영되도록 요구되는 상기 가상 위치결정 모델에서 볼륨의 위치를 포인팅, 선택 또는 결정하는 수단,
    컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 상기 가상 위치결정 모델의 좌표 세트의 위치의 관계를 결정하는 수단, 및
    촬영되도록 요구되는 해부학적 구조의 상기 볼륨을 촬영하도록 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 제어 시스템에 제어 정보를 전송하는 수단
    을 포함하고, 상기 제어 정보는 컴퓨터 단층촬영 이미징 장치의 X-선 이미징 수단의 좌표 세트의 위치에 대한 상기 가상 위치결정 모델의 좌표 세트의 위치의 관계의 인지 및 촬영되도록 요구되는 상기 가상 위치결정 모델에서 상기 볼륨의 위치의 인지에 기초하는, 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 촬영되도록 요구되는 상기 위치 모델에서의 상기 볼륨의 위치가 포인팅, 선택 또는 결정되게 하는 위치결정 볼륨을, 상기 이미지 정보를 보여주는 수단 상에 나타내는 수단을 포함하는, 장치
18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 상기 위치결정 볼륨의 위치; 상기 위치결정 볼륨의 하나 이상의 치수; 상기 X-선 이미징 수단의 위치 중 적어도 하나를 조절하는 수단을 포함하는, 장치.
19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 카메라 배열체를 포함하고, 상기 제어 시스템은 상기 광학 카메라 배열체에 의해 생성된 정보로부터 상기 위치결정 모델을 생성하는 수단을 포함하는, 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 카메라 배열체는, i) 적어도 2개의 광학 카메라가 제1 방향으로 서로 일정 거리를 두고 위치결정되는 카메라 배열체 또는 ii) 상기 제1 방향에 대해 실질적으로 수직인 방향에서 서로 일정 거리를 두고 위치결정된 구조(i)에 따른 적어도 2개의 카메라 배열체를 포함하는, 장치.

Images