KR20190139996A - 피검자를 이미징하기 위한 필터 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

피검자의 이미지 데이터를 획득하기 위한 방법 및 시스템이 개시된다. 이미지 데이터는 이미징 시스템을 이용하여 적어도 두 가지 상이한 에너지 특성으로 수집될 수 있다. 이미지 데이터는 재현 기술들을 사용하여 재현될 수 있다.

Description

피검자를 이미징하기 위한 필터 시스템 및 방법

본 발명은 피검자를 이미징하는 것, 특히 듀엘 에너지 이미징 시스템으로 이미지 데이터를 획득하기 위한 시스템에 관한 것이다.

이 섹션은 반드시 종래 기술은 아닌 본 발명과 관련된 배경 정보를 제공한다.

사람인 환자와 같은 피검자는 피검자의 해부 구조를 교정하거나 증강시키기 위한 외과적 처치를 받기로 선택하거나 그러한 요구를 받을 수 있다. 해부 구조의 증강은 다양한 처치, 이를테면 골의 움직임 또는 증강, 이식편(즉 이식 가능한 장치)의 삽입 또는 그 외 다른 적절한 처치들을 포함할 수 있다. 외과의는 이미징 시스템들 이를테면 자기 공명 이미징(MRI) 시스템, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 시스템, 형광 투시법(예를 들어, C-Arm형 이미징 시스템들) 또는 그 외 다른 적절한 이미징 시스템들을 사용하여 획득될 수 있는 피험자의 이미지들을 이용하여 피검자에 처치를 수행할 수 있다.

피검자의 이미지들은 처치를 계획하는 것 그리고 처치를 수행하는 것을 비롯하여 외과의가 처치를 수행하는 것에 도움이 될 수 있다. 외과의는 피검자의 2차원 이미지 또는 3차원 이미지 표상을 선택할 수 있다. 이미지들은 외과의가 처치를 수행할 때 위에 가로놓인 조직(피부 및 근육 조직을 비롯)을 제거하지 않고도 피검자의 해부 구조를 볼 수 있게 함으로써 외과의가 적은 침습 기술로 처치를 수행하는 것에 도움이 될 수 있다.

이 섹션은 본 발명의 내용을 개괄적으로 제공하고, 본 발명의 전체 범위 또는 본 발명의 모든 기능을 포괄적으로 개시하지는 않는다.

다양한 실시예에 따르면, 이미징 시스템으로 피검자, 이를테면 살아 있는 환자(예를 들어, 사람인 환자)의 이미지 데이터를 획득하기 위한 시스템은 복수의 에너지를 사용할 수 있다. 나아가, 조영 증강 이미징은 상기 복수의 에너지를 갖는 또는 갖지 않는 조영제를 포함할 수 있다. 상기 복수의 에너지를 갖는 이미징 시스템은 소스에 에너지를 공급하기 위해 제1 에너지 파라미터들을 갖는 제1 에너지 소스 및 제2 에너지 파라미터들을 갖는 제2 에너지 소스를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 이미징 시스템은 복수의 소스(각각의 소스는 동일한 궤적 또는 경로를 가질 수 있다)를 포함할 수 있으며, 이때 각 소스는 하나 이상의 상이한 에너지 특성을 포함한다.

상기 이미징 시스템은 또한 명령에 기초하여 상기 피검자로 조영제를 주입하도록 동작 가능한 펌프를 포함할 수 있다. 제어기는 상기 이미징 시스템 및 상기 펌프와 통신하여 상기 펌프에 상기 조영제를 주입시키기 위한 명령을 제공할 수 있다. 상기 이미징 시스템은 조영제의 상기 환자로의 상기 주입의 타이밍에 관해 상기 제어기를 통해 상기 펌프와 통신할 수 있고 또한 상기 조영제의 상기 주입의 상기 타이밍 및/또는 임상 처치에 기초하여 이미지 데이터를 획득하도록 동작 가능하다.

상기 이미징 시스템은 제1 에너지 특성들과 제2 에너지 특성들 사이에서 적절한 또는 선택적 분리를 보장하는 데 및/또는 그것을 보장하는 데 도움이 되기 위한 하나 이상의 필터를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 에너지 특성들은 상기 제1 에너지 특성들을 갖는 제1 x-선 에너지 스펙트럼들을 그리고 상기 제2 에너지 특성들의 제2 x-선 스펙트럼들을 제공하도록 선택될 수 있다. 상기 필터는 상기 피검자를 이미징하는 데 적절한 또는 선택된 스펙트럼들을 보장하는 데, 이를테면 상기 x-선 에너지 스펙트럼들의 가능한 또는 실제 중첩을 제거하는 데 도움이 되기 위해 선택된 시간에 제공될 수 있다.

응용 가능한 추가 영역들이 본원에 제공되는 설명으로부터 분명해질 것이다. 이 발명의 내용에서의 설명 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적으로 의도되고 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

본원에서 설명되는 도면들은 모든 가능한 구현 예가 아니라 단지 선택된 실시예들의 예시 목적들이고, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
도 1은 수술실에서의 이미징 시스템의 주위 모습이다;
도 2는 듀얼 에너지 소스 시스템을 갖는 이미징 시스템의 상세한 개략도이다;
도 3은 다양한 실시예에 따른 필터 어셈블리의 상세도이다;
도 4는 다양한 실시예에 따른 필터 어셈블리의 상세도이다;
도 5는 다양한 실시예에 따른 필터 어셈블리의 상세도이다;
도 6은 도 5에 도시된 필터 어셈블리에 대한 구동 어셈블리의 사시도이다;
도 7은 동기화 방법의 흐름도이다;
도 8은 다양한 실시예에 따른 필터 어셈블리의 상세도이다;
도 9는 다양한 실시예에 따른 다축 콜리메이터 어셈블리의 도면이다;
도 10a는 다양한 실시예에 따른 다축 콜리메이터 어셈블리에 대한 X 및 Y축 선택 어셈블리의 제1 사시도이다;
도 10b는 다양한 실시예에 따른 다축 콜리메이터 어셈블리에 대한 도 10a의 X 및 Y축 선택 어셈블리의 제2 사시도이다;
도 11은 다양한 실시예에 따른 다축 콜리메이터 어셈블리에 대한 X 및 Y축 선택 어셈블리의 평면도이다;
도 12는 다양한 실시예에 따른 다축 콜리메이터 어셈블리에 대한 X 및 Y축 선택 어셈블리의 사시도이다;
도 13은 다양한 실시예에 따른 다수의 필터 어셈블리의 상세도이다; 그리고
도 14는 다양한 실시예에 따른 다수의 필터 어셈블리의 상세도이다.
대응하는 도면 부호들은 도면들의 여러 도면에 걸쳐 상응하는 부분들을 나타낸다.

이제 예시적인 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 더 충분히 설명될 것이다.

도 1을 참조하면, 수술실 또는 수술방(10)에서, 외과의(12)와 같은 사용자가 환자(14)와 같은 피검자에 처치를 수행할 수 있다. 처치를 수행함에 있어서, 사용자(12)는 환자(14)의 이미지 데이터를 획득하기 위해 이미징 시스템(16)을 사용하여 선택된 시스템이 처치를 수행하는 데 도움이 될 이미지들을 발생 또는 생성할 수 있게 할 수 있다. 이미지 데이터를 사용하여 모델(이를테면 3-차원(3D) 이미지)이 생성되고 디스플레이 장치(20) 상에 이미지(18)로서 디스플레이될 수 있다. 디스플레이 장치(20)는 키보드와 같은 입력 장치(24)를 포함하는 프로세서 시스템(22), 그리고 비일시적 및/또는 일시적 메모리의 선택된 유형들과 함께 처리 시스템(22)과 통합되는 하나 이상의 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 포함할 수 있는 프로세서(26)의 일부이고/일부이거나 그들에 연결될 수 있다. 디스플레이 장치(20)를 구동하여 이미지(18)를 디스플레이 또는 도시할 수 있게 하기 위한 데이터 통신을 위해 연결부(28)가 프로세서(26)와 디스플레이 장치(20) 사이에 제공될 수 있다.

이미징 시스템(16)에는 USA, CO, Louisville에 사업장을 두고 있는 Medtronic Navigation, Inc.가 판매하는 O-Arm® 이미징 시스템이 포함될 수 있다. O-Arm® 이미징 시스템 또는 그 외 다른 적절한 이미징 시스템들을 비롯한 이미징 시스템(16)이 미국 특허 출원 공보들 2012/0250822, 2012/0099772 및 2010/0290690(모두 본원에 참고로 통합된다)에 설명된 이미징 시스템과 같이, 선택된 처치 동안 사용되고 있을 수 있다.

이미징 시스템(16)은 예를 들어, O-Arm® 이미징 시스템을 포함할 때, 제어기 및/또는 제어 시스템(32)을 포함하는 이동 카트(30)를 포함할 수 있다. 제어 시스템은 프로세서(33a) 및 메모리(33b)(예를 들어, 비일시적 메모리)를 포함할 수 있다. 메모리(33b)는 이미징 시스템(16)의 다양한 부분을 비롯하여, 이미징 시스템을 제어하기 위해 프로세서(33a)에 의해 실행되는 다양한 명령을 포함할 수 있다. 소스 유닛(36) 및 검출기(38)가 위치되는 이미징 갠트리(34)가 이동 카트(30)에 연결될 수 있다. 갠트리는 O자형 또는 환상형일 수 있으며, 이때 갠트리는 대체로 환형이고 소스 유닛(36) 및 검출기(38)가 이동할 수 있는 볼륨을 형성하는 벽들을 포함한다. 본원에서 더 논의될 바와 같이, 이동 카트(30)는 하나의 수술실에서 다른 수술실로 이동될 수 있고 갠트리(34)는 이동 카트(30)에 관해 이동될 수 있다. 이는 이미징 시스템(16)이 이동성이 있고 피검자(14)에 관해 이동 가능할 수 있게 함에 따라 그것이 자본적 지출 또는 고정된 이미징 시스템의 전용 공간을 필요로 하지 않으면서 그것이 다수의 위치에서 다수의 처치에 사용될 수 있게 한다. 제어 시스템은 프로세서 이를테면 범용 프로세서 또는 전용 프로세서 및 메모리 시스템(예를 들어, 비일시적 메모리 이를테면 스피닝 디스크 또는 고체 상태 비휘발성 메모리)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리 시스템은 본원에서 논의되는 바와 같이, 기능들을 수행하고 결과들을 결정하기 위해 프로세서에 의해 실행될 명령들을 포함할 수 있다.

소스 유닛(36)은 검출기(38)에 의해 검출될 환자(14)를 통하게 x-선을 방출할 수 있는 x-선 방출기일 수 있다. 해당 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 바와 같이, 소스(36)에 의해 방출되는 x-선들은 추상체로 방출되고 검출기(38)에 의해 검출될 수 있다. 소스/검출기 유닛(36/38)은 갠트리(34) 내에서 대체로 직경 방향으로 대향된다. 검출기(38)는 갠트리(34) 내에서 환자(14) 주위를 360° 모션으로 이동할 수 있으며 소스(36)는 검출기(38)에 대체로 180° 대향되게(이를테면 내측 갠트리에 고정되어 또는 가동 시스템으로) 유지된다. 또한, 갠트리(34)는, 대체로 도 1에 도시된 바와 같은 화살표(40) 방향으로, 환자 지지대 또는 테이블(15) 상에 배치될 수 있는, 피검자(14)에 관해 등각으로 이동할 수 있다. 갠트리(34)는 또한 소스/검출기(36/38)의 환자(14)에 관한 배치를 가능하게 하기 위해, 화살표(42)에 의해 도시된 환자(14)에 관해 기울고, 카트(30) 및 환자(14)의 길이 방향 축(14L)에 관해 라인(44)을 따라 길이 방향으로 이동하며, 카트(30)에 관해 대체로 라인(46)을 따라 위아래로 그리고 환자(14)에 대해 가로질러 이동할 수 있다. 이미징 장치(16)는 환자(14)의 정밀한 이미지 데이터를 생성하기 위해 환자(14)에 관해 소스/검출기(36/38)를 이동시키기 위해 정밀하게 제어될 수 있다. 이미징 장치(16)는 이미징 시스템(16)으로부터 프로세서(26)로의 유선 또는 무선 연결 또는 물리적 매체 전송을 포함할 수 있는 연결부(50)를 통해 프로세서(26)와 연결될 수 있다. 그에 따라, 이미징 시스템(16)으로 수집된 이미지 데이터가 조종, 디스플레이, 재현 등을 위해 처리 시스템(22)으로 전송될 수 있다.

소스(36)는 본원에서 논의되는 바와 같이, 피검자(14)를 이미징하기 위한 하나 이상의 x-선들의 소스를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 소스(36)는 상이한 에너지 특성들의 x-선들을 발생 및/또는 방출하기 위해 하나보다 많은 전원에 의해 전력을 공급받을 수 있는 단일 소스를 포함할 수 있다. 나아가, 하나보다 많은 x-선 소스는 선택된 시간들에 상이한 에너지 특성들을 갖는 x-선들을 방출하기 위한 전력을 공급받을 수 있는 소스(36)일 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 이미징 시스템(16)은 비조종 또는 조종 처치에 사용될 수 있다. 조종 처치에서는, 환자(14)에 관한 조종 영역 내에서 필드를 생성하고/거나 신호를 수신 및/또는 송신하기 위해 광 로컬라이저(60) 및 전자기 로컬라이저(62) 중 어느 하나 또는 양자를 비롯한 로컬라이저 및/또는 디지타이저(digitizer)가 사용될 수 있다. 환자(14)에 관한 조종 공간 또는 조종 영역은 이미지(18)에 정합될 수 있다. 상관은 해당 기술분야에서 이해될 바와 같이, 조종 영역 내에 획정되는 조종 공간 및 이미지(18)에 의해 획정되는 이미지 공간의 정합을 가능하게 하는 것이다. 환자(14)의 이미지(18)에의 동적 정합 및 정합 유지를 가능하게 하기 위해 환자 추적기 또는 동적 기준 프레임(64)이 환자(14)에 연결될 수 있다.

그 다음 조종 처치를 가능하게 하기 위해 환자 추적 장치 또는 동적 정합 장치(64) 및 기구(66)가 환자(14)에 관해 추적될 수 있다. 기구(66)는 광 로컬라이저(60) 또는 전자기 로컬라이저(62) 중 어느 하나 또는 양자를 이용하여 기구(66)의 추적을 가능하게 하기 위한 광학 추적 장치(68) 및/또는 전자기 추적 장치(70)와 같은 추적 장치를 포함할 수 있다. 기구(66)는 통신선(76)을 갖는 전자기 로컬라이저(62) 및/또는 통신선(78)을 갖는 광 로컬라이저(60)와 같은 조종/탐색 인터페이스 장치(74)와의 통신선(72)을 포함할 수 있다. 그 다음, 인터페이스(74)는 각각, 통신선들(74, 78)을 사용하여, 통신선(80)을 갖는 프로세서(26)와 통신할 수 있다. 임의의 통신선들(28, 50, 76, 78 또는 80)은 유선, 무선, 물리적 매체 전송 또는 이동 또는 임의의 그 외 다른 적절한 통신일 수 있음이 이해될 것이다. 역시, 적절한 통신 시스템들은 처치를 수행하기 위해 기구(66)의 이미지(18)에 관해 추적된 위치의 도시를 가능하게 하기 위해 기구(66)의 환자(14)에 관한 추적을 가능하게 하기 위해 각각의 로컬라이저들을 구비할 수 있다.

해당 기술분야의 통상의 기술자는 기구(66)가 임의의 적절한 기구, 이를테면 심실 또는 혈관 스텐트, 척추 이식편, 신경 스텐트 또는 자극기, 절제 장치 등일 수 있음을 이해할 것이다. 기구(66)는 개재 기구일 수 있거나 이식 가능한 장치를 포함하거나 이식 가능한 장치일 수 있다. 기구(66)를 추적하면 정합된 이미지(18)를 사용하여 환자(14) 내 기구(66)를 직접 보지 않고도 환자(14)에 대한 기구(66)의 위치(x, y, z 위치 및 배향을 포함)를 볼 수 있다.

나아가, 갠트리(34)는 각각의 광 로컬라이저(60) 또는 전자기 로컬라이저(62)로 추적될 광 추적 장치(82) 또는 전자기 추적 장치(84)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 이미징 장치(16)는 기구(66)와 같이 환자(14)에 관해 추적되어 이미지(18)에 관한 환자(14)의 초기 정합, 자동 정합 또는 계속 정합을 가능하게 할 수 있다. 정합 및 조종 처치들은 위에서 통합된 미국 특허 번호 8,238,631(본원에 참고로 통합된다)에서 논의된다. 기구(66)의 정합 및 추적 시, 아이콘(174)이 이미지(18)에 관해 디스플레이(이미지(18) 위에 중첩되는 것을 비롯) 될 수 있다.

도 2를 참조하여, 다양한 실시예에 따르면, 소스(36)는 제1 전원 A(104) 및 제2 전원 B(106)을 x-선관(100)과 상호 연결시킬 수 있는 스위치(102)에 연결될 수 있는 단일 x-선관(100)을 포함할 수 있다. X-선들은 x-선관(100)으로부터 검출기(38)를 향해 대체로 추상체 형상(108)으로 그리고 소스(100)로부터 대체로 화살표, 빔 화살표, 빔 또는 벡터(110)에 의해 표기된 바와 같은 방향으로 방출될 수 있다. 스위치(102)는 전원 A(104)와 전원 B(106) 사이를 스위칭하여 상이한 전압들 및/또는 전류들로 x-선관(100)에 전력을 공급하여 검출기(38)를 향해 대체로 벡터(110)의 방향으로 상이한 에너지 특성들의 x-선들을 방출할 수 있다. 벡터(110)는 x-선들의 추상체(108) 내 중심 벡터 또는 광선일 수 있다. x-선 빔은 추상체(108) 또는 그 외 다른 적절한 기하학적 구조로서 방출될 수 있다. 벡터(110)는 본원에서 더 논의될 바와 같이, 필터 부재와 같은 빔과의 추가 상호 작용과 관련된 축 또는 선택된 라인을 포함할 수 있다.

그러나, 스위치(102)는 또한 두 개의 상이한 전원 A(104) 및 B(106)에 연결되는 스위치(102)가 아니라 상이한 전압들 및/또는 전류들의 전력 특성들을 제공할 수 있는 단일 가변 전원에 연결될 수도 있음이 이해될 것이다. 또한, 스위치(102)는 단일 전원을 상이한 전압들과 전류들 사이에서 스위칭하도록 동작하는 스위치일 수 있다. 나아가, 소스(36)는 하나보다 많은 에너지 특성의 x-선들을 방출하도록 구성되거나 동작 가능한 하나보다 많은 소스를 포함할 수 있다. 스위치, 또는 선택된 시스템은 둘 이상의 x-선관에 전력을 공급하여 선택된 시간들에 x-선들을 발생시키도록 동작할 수 있다.

환자(14)는 검출기(38)를 향한 벡터(110) 방향으로의 x-선들의 방출에 기초하여 환자(14)의 이미지 데이터를 획득할 수 있게 하기 위해 x-선 추상체(108) 내에 위치될 수 있다.

두 전원 A 및 B(104, 106)는 소스 하우징(36) 내에 제공될 수 있거나 소스(36)와 별개일 수 있고 단순히 제1 케이블 또는 와이어(112) 및 제2 케이블 또는 와이어(114)와 같은 적절한 전기 연결부들을 통해 스위치(102)와 연결될 수 있다. 스위치(102)는 본원에서 더 논의될 바와 같이, 전원 A(104)와 전원 B(106) 사이를 적절한 속도로 스위칭하여 다양한 이미징 처치를 위해 환자(14)를 통해 두 상이한 에너지의 x-선들을 방출하게 할 수 있다. 상이한 에너지들은 환자(14)의 재료 분리 및/또는 재료 증강 재현 또는 이미징에 사용될 수 있다.

스위치(102)의 스위칭 속도는 약 1밀리초(ms) 내지 약 1초를 포함할 수 있으며, 나아가 약 10 ms 내지 500 ms를 포함하고, 나아가 약 50 ms를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전력은 약 30 Hz의 속도로 스위칭될 수 있다. 그에 따라, x-선들은 약 33 ms 동안 각각의 전원 A 및 B에 따른 에너지 특성들로 방출될 수 있다.

나아가, 전원 A(104) 및 전원 B(106)은 선택된 조영 증강 요건들에 기초하여, 상이한 전압들 및 상이한 전류들을 비롯하여, 상이한 전력 특성들을 포함하도록 제공될 수 있다. 상이한 전력 특성들은 x-선들이 상이한 에너지 특성들을 포함할 수 있게 한다. 두 개의 상이한 x-선 방출의 상이한 에너지 특성들은 동일한 재료에 의해 상이하게 상호 작용하고 감쇠된다(예를 들어, 흡수, 차단, 전향 등). 예를 들어, 본원에서 더 논의될 바와 같이, 상이한 에너지 특성들은 환자(14) 내 연조직(예를 들어, 근육 또는 맥관 구조)과 경조직(예를 들어, 골) 사이 조영 증가(예를 들어, 시야 및 식별 증강)를 가능하게 하도록 선택될 수 있으며, 이는 조영제 없이 이루어질 수 있다. 또한, 상이한 에너지 특성들은 환자(14)에 주입된 조영제와 환자(14)에 주입된 조영제가 없는 영역 사이의 대비를 증가시키는 데 도움이 될 수 있다.

본원에서 더 논의될 바와 같이, 선택된 에너지 특성의 x-선들의 각각의 방출은 x-선 에너지 스펙트럼 범위를 포함할 수 있다. 그러나, 임의의 주어진 전력 레벨에 대한 x-선 에너지 스펙트럼 범위는 대체로 광범위할 수 있다. 예를 들어, 광범위는 특정 및/또는 단일 에너지 레벨뿐만 아니라 x-선들이 방출되는 에너지들의 범위를 포함할 수 있다. 그에 따라, 두 상이한 전력 특성이 사용되더라도, 방출된 x-선들은 두 전원 A 및 B로 발생되는 두 x-선 방출 사이에서 중첩될 수 있다. 필터 어셈블리(200)는 본원에서 논의되는 바와 같이, x-선들의 방출의 하나 이상의 스펙트럼들의 일부를 감쇠시키는 데 사용될 수 있는, 필터재(filter material)의 필터 부재를 포함할 수 있다. x-선들의 방출의 스펙트럼의 일부를 감쇠시키는 데 있어서, 두 방출 사이의 분화가 더 클 수 있고 스펙트럼 중첩이 최소화될 수 있다. 예를 들어, 필터 부재는 x-선관이 더 높은 전력 공급 전원 A 또는 B에 의해 전력을 공급받을 때로부터 더 낮은 에너지 x-선들로 감쇠시킬 수 있다.

일례로서, 전원 A(104)는 약 75 kV의 전압을 가질 수 있고 약 50 mA의 전류를 가질 수 있으며, 이는 150 kV 및 20 mA의 전압을 가질 수 있는 전원 B와 상이할 수 있다. 선택된 전압들 및 전류들은 스위치(102)로 스위칭되어 x-선관(100)에 전력을 공급하여 환자(14)에서 및/또는 환자(14)를 통해 검출기(38)로 대체로 벡터(110)의 방향으로 선택된 에너지 특성들을 갖는 x-선들을 방출할 수 있다. 전원 A에 대한 전압 범위는 약 40 kV 내지 약 80 kV일 수 있고 전류 범위는 약 10 mA 내지 약 500 mA일 수 있음이 이해될 것이다. 일반적으로, 제1 전원 A(104)와 제2 전원 B(106) 사이의 전력 특성 차이들은 약 40 kV 내지 약 60 kV 그리고 약 20 mA 내지 약 150 mA일 수 있다. 다시 말해, 예를 들어, 전원 B는 약 40 kV 내지 약 60 kV인 전압 및 전원 A보다 약 20 mA 내지 약 150 mA 더 큰 전류로 x-선관(100)에 전력을 공급할 수 있다. 에너지 및 mA 차이 이외에, 노출의 펄스 폭 또한 1 ms에서 50 ms까지 다양할 수 있다.

듀얼 전원들은 듀얼 에너지 x-선들이 x-선관(100)에 의해 방출될 수 있게 한다. 상술된 바와 같이, 두 또는 듀얼 에너지 x-선은 환자(14)의 획득된 이미지 데이터에 기초하여 환자(14)의 모델들의 증강된 및/또는 동적 조영 재현을 가능하게 할 수 있다. 그러나, 둘보다 많은 전원이 제공될 수 있거나 또는 둘보다 많은 에너지 특성의 x-선들을 제공하기 위해 동작 중에 그것들이 변경될 수 있는 것으로 이해된다. 둘 또는 듀얼 에너지에 대한 본원의 논의는 특별히 언급되지 않는 한, 단지 대표적인 것이고 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

일반적으로, 획득된 이미지 데이터에 기초하여 환자(14)의 적어도 일 부분의 모델(이를테면 이미지(18)에 대한)을 재현하기 위한 반복적 또는 대수적 프로세스가 사용될 수 있다. 모델은 이미지 데이터에 기초하여 환자(14)의 이미징된 부분의 3-차원(3D) 렌더링을 포함할 수 있는 것으로 이해된다. 렌더링은 본원에서 논의되는 것들과 같은 선택된 기술들에 기초하여 형성되거나 발생될 수 있다.

전원들은 x-선관(100)에 전력을 공급하여 환자(14)의 2 차원(2D) x-선 투영, 환자(14)의 선택된 부분, 또는 임의의 관심 영역, 지역 또는 볼륨을 생성할 수 있다. 본원에서 논의되는 바와 같이, 환자(14)의 3-차원(3D) 체적 모델들, 환자(14)의 선택된 부분, 또는 임의의 관심 영역, 지역 또는 볼륨을 생성 및/또는 디스플레이하기 위해 2D x-선 투영이 재현될 수 있다. 본원에서 논의되는 바와 같이, 2D x-선 투영은 이미징 시스템(16)으로 획득된 이미지 데이터일 수 있는 한편, 3D 체적 모델들이 생성되거나 이미지 데이터를 모델링할 수 있다.

3D 체적 이미지를 재현 및 형성하는 데 적절한 대수적 기술들에는 해당 기술분야의 통상의 기술자들에 의해 일반적으로 이해될 바와 같은 EM(Expectation maximization), OS-EM(Ordered Subsets EM), SART(Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique) 및 TVM(Total Variation Minimization)이 포함된다. 2D 투영에 기초하여 3D 체적 재현을 수행하는 적용 예는 효율적이고 완전한 체적 재현을 가능하게 한다. 일반적으로, 대수적 기술은 이미지(18)로서 디스플레이를 위해 환자(14)의 재현을 수행하는 반복적 프로세스를 포함할 수 있다. 예를 들어, "이론적" 환자의 아틀라스 또는 양식화된 모델에 기초하거나 그로부터 생성된 것과 같은 순수한 또는 이론적 이미지 데이터 투영은 이론적 투영 이미지가 환자(14)의 획득된 2D 투영 이미지 데이터와 일치할 때까지 반복적으로 변경될 수 있다. 그 후, 양식화된 모델은 선택된 환자(14)의 획득된 2D 투영 이미지 데이터의 3D 체적 재구성 모델로서 적절하게 변경 될 수 있고 내비게이션, 진단 또는 계획과 같은 외과 개입에 사용될 수 있다. 이론적 모델은 이론적 이미지 데이터와 연관되어 이론적 모델을 구성할 수 있다. 이와 같이, 모델 또는 이미지 데이터(18)가 내장될 수 있는 촬상 장치와, 환자(14) 취득된 화상 데이터에 기초하여 제 2D 프로젝션 이미지 데이터는 최적의 움직임으로 환자(14) 주위를 이동하는 소스/검출기(36/38)의 위치 결정으로 인해 환자(14) 주위의 소스/검출기(36/38)의 실질적으로 환상 또는 360° 배향 이동에 의해 획득될 수 있다. 최적의 움직임은 전술한 바와 같이 원만으로 또는 갠트리(34)의 움직임과 함께 소스/검출기(36/38)의 미리 정해진 움직임일 수 있다. 최적의 움직임은 이미지(18)의 선택된 품질을 재구성하기에 충분한 이미지 데이터의 획득을 허용하는 움직임 일 수 있다. 이러한 최적의 움직임은 소스/검출기(36/38)를 경로를 따라 이동하여 선택된 양의 이미지 데이터를 더 또는 실질적으로 획득하지 않고 환자(14) 및/또는 사용자(12)의 x-선에 대한 노출을 최소화하거나 최소화하려고 시도할 수 있다.

또한, 갠트리(34)의 움직임으로 인해, 검출기는 순수한 원으로 이동할 필요가 없고, 나선형 나선 또는 환자(14) 주위 또는 상대 회전 운동으로 움직일 수 있다. 또한, 경로는 갠트리(34) 및 검출기(38)를 포함하는 이미징 시스템(16)의 움직임에 기초하여 실질적으로 비대칭 및/또는 비선형일 수 있다. 다시 말해서, 최적의 경로를 따라 검출기(38) 및 갠트리(34)가 정지하고, 그것이 방금 온 방향(예를 들어, 진동) 등을 뒤로 이동할 수 있다는 점에서 경로는 연속적일 필요는 없다. 따라서, 갠트리(34)가 기울어 지거나 달리 움직일 수 있고 검출기(38)가 이미 지나간 방향으로 정지하고 다시 움직일 수 있기 때문에, 검출기(38)는 환자(14) 주위에서 360도 전체를 이동할 필요가 없다.

검출기(38)에서 이미지 데이터를 획득함에 있어서, 듀얼 에너지 x-선은 일반적으로 환자(14)의 조직 또는 조영제 특성 및 x-선 튜브(100)에 의해 방출된 2개의 x-선의 에너지에 기초하여 환자(14)의 조직 및/또는 조영제와 상이하게 상호 작용한다. 예를 들어, 환자(14)의 연조직은 전원 B(106)에 의해 생성된 에너지를 갖는 x-선와 다르게 전원 A(104)에 의해 생성된 에너지를 갖는 x-선을 흡수 또는 산란시킬 수 있다. 유사하게, 요오드와 같은 조영제는 전원 B(106)에 의해 생성된 것과 다르게 전원 A(104)에 의해 생성된 x-선을 흡수 또는 산란시킬 수 있다. 전원 A(104)와 전원 B(106) 사이의 전환은 환자(14) 내 상이한 유형의 재료 특성(예를 들어, 경질 또는 연질 해부학 또는 2 가지 유형의 연질 해부학(예를 들어, 용기 및 주변 조직)), 조영제, 임플란트(예를 들어 금속 임플란트)의 결정, 주변 자연 해부학(예를 들어, 골) 등을 허용할 수 있다. 2 개의 전원(104, 106) 사이를 스위칭하고 전원(A)이 검출기(38)에서 검출된 정보가 x-선을 생성하기 위해 전원(B)을 생성하기 위해 전원(B)과 반대로 x-선를 생성하는데 사용될 때의 시간을 아는 것에 의해 영상화되고 있는 다른 유형의 해부학 또는 조영제를 식별하거나 분리하는 데 사용된다.

타이머는 제1 전원 A(104)가 사용되는 시간 및 제2 전원 B(106)가 사용되는 시간을 결정하는데 사용될 수 있다. 이것은 환자(14)의 상이한 모델을 생성하기 위해 이미지가 색인화되고 분리 될 수 있게 한다. 또한, 본원에서 논의된 바와 같이, 별도의 시스템일 수 있거나 이미징 시스템(16) 또는 프로세서 시스템(26)에 포함될 수 있는 타이머는 환자(14)에 주입된 조영제가 생성된 이미지 데이터를 인덱싱하는 데 사용될 수 있다.

적어도 x-선 튜브(100)는 이미징 시스템(16)과 같은 이동 가능한 이미징 시스템에 있기 때문에 환자(14)에 대해 이동될 수 있다. 따라서, x-선 튜브(100)는 x-선 튜브(100)에 대한 에너지가 전원 A(104)와 전원 B(106) 사이에서 전환되는 동안 환자(14)에 대해 이동할 수 있다. 따라서, 전원 A(104)로 획득된 이미지는 전원 B(106)와 환자(14)에 대해 동일한 포즈 또는 위치에 있지 않을 수 있다. 그러나, 모델이 환자(14)에서 단일 위치로 형성되도록 요구되거나 선택된다면, 다양한 보간 기술이 모델을 생성하는데 사용될 수 있다. 보간은 제1 시간에 획득된 이미지 데이터와 제2 시간에 획득된 이미지 데이터 사이에 있을 수 있다. 제1 및 제2 시간에서의 이미지 데이터는 2 개의 상이한 에너지로 생성될 수 있다. 따라서, 획득된 이미지 데이터 사이의 보간을 사용하여 두 에너지로부터의 이미지 데이터를 포함하는 모델이 형성될 수 있다. 또한, 보간은 전원 A(104)에 의한 투영과 전원 B(106)에 의한 투영이 획득될 때 사이의 x-선관(100)의 이동량(예를 들어, 선형, 회전 등)을 설명하기 위한 것일 수 있다.

2개의 전원(104, 106)으로 인해 x-선관(100)에 의해 방출된 x-선의 듀얼 에너지는 환자(14)의 혈관과 근육 사이의 실질적으로 효율적이고 향상된 조영 판별 결정을 허용할 수 있다. 더욱이, 전원 A(104)와 전원 B(106) 사이의 스위치(102)에 의한 스위칭은 단일 x-선관(100)가 2 개의 상이한 에너지에서 x-선의 생성을 허용 할 수 있는 소스(36)의 효율적인 구성을 허용한다. 예를 들어, 내부에 조영제를 포함하는 환자(14)의 맥관 구조를 모델링하는 것과 같이, 환자(14)의 개선된 또는 동적인 조영제 모델링을 허용한다.

환자(14)는 또한 조영제의 주사에 기초하여 환자(14)의 이미지 데이터의 획득을 게이팅함으로써 주사된 조영제로 이미지화될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 요오드와 같은 조영제가 환자(14)에 주사되어 영상 시스템(16)에 의해 환자(14)의 획득된 이미지 데이터에서 추가적인 대비를 제공할 수 있다. 그러나, 이미지 획득 동안, 조영제는 동맥 단계에서 정맥 단계로 환자(14)의 맥관 구조를 통해 흐른다. 예를 들어, 조영제는 조영제가 환자(14)의 혈관 구조를 통해 심장, 심장, 정맥 시스템을 통해 폐로, 다시 심장을 통해 흐를 수 있는 동맥 내로 환자(14) 내로 주입 될 수 있으며, 그리고 환자(14)의 맥관 구조의 동맥 부분으로 빠져 나간다.

환자(14)의 혈관 구조를 식별 또는 재구성하기 위해 환자(14)의 이미지 데이터를 획득할 때, 조영제의 주사 타이밍에 대해 이미지 데이터가 획득되는 시기를 아는 것은 환자(14)의 구조를 통한 조영제의 알려진 움직임에 기초하여 다양한 단계의 재구성을 허용할 수 있다. 다시 말해, 조영제는 상기한 바와 같이 환자(14)를 통해 알려진 또는 일반적으로 알려진 속도로 흐를 것이라는 것이 일반적으로 이해된다. 전원 A(104) 및 전원 B(106)에 기초하여 x-선관(100)로 생성된 듀얼 에너지 x-선은 환자(14)의 맥관 구조의 임의의 부분의 이미지 데이터를 생성하는데 사용될 수 있다.

따라서, 이미지 데이터의 획득은 환자(14)로 조영제의 주사에 대해 게이트될 수 있다. 예를 들어, 이미징 시스템(16)의 제어부(32)는 조영제를 환자(14)로 펌핑하거나 주입하는 통신선(172)(도 1에 도시)을 통해 펌프(170)의 제어와 관련되거나 통신할 수 있다(도 1에 도시). 펌프(170)와 이미징 장치 제어(32) 사이의 통신(172)은 유선, 무선 또는 다른 데이터 통신 시스템과 같은 임의의 적절한 통신 일 수 있다. 또한, 펌프(170)에 대한 제어는 이미징 시스템(16) 또는 프로세서 시스템(26)의 제어(32)에 통합될 수 있다.

듀엘 에너지 이미징 시스템은 미국 특허 4,287,287, 미국 특허 2012/0099768 및 2012/0097178에 개시된 것을 포함할 수 있다(둘 다 본원에 참조로 포함됨).

위에서 논의된 바와 같이 듀얼 에너지 x-선을 포함하여 상이한 에너지의 x-선을 생성하는 것 외에도, 필터 어셈블리(200)는 x-선의 x-선 스펙트럼 사이의 선택적인 차별화를 보장하거나 생성하는데 도움을 줄 수 있다. 두 가지 다른 에너지. 필터 어셈블리(200)는 또한 환자(14)로부터 획득된 이미지 데이터를 게이팅하는 것을 돕기 위해 펌프(170) 및 이미지 데이터의 획득과 관련하여 시간이 맞춰질 수 있다. 따라서, 필터 어셈블리(200)는 환자(14)를 이미지화하여 x-선의 듀얼 에너지 사이의 차별화를 달성하도록 동작될 수 있다.

도 3을 참조하면, 필터 어셈블리(200a)가 도시되어 있다. 필터 어셈블리(200a)는 x-선관으로부터 방출되는 x-선들이 필터 어셈블리(200a)의 필터 부재(210)를 선택적으로 통과하도록 이미징 시스템(16)에 제공될 수 있다. 필터 어셈블리(200a)는 모터 어셈블리(200)를 포함할 수 있다. 모터 어셈블리(220)는 이미징 시스템(16)의 동작을 방해하지 않으면서 이미징 시스템(16)으로 어셈블되는 임의의 적절한 모터 어셈블리일 수 있다. 대표적인 모터 어셈블리는 다양한 스테퍼 및/또는 브러쉬리스 서보 모터, 이를테면 Switzerland에 사업장을 두고 있는 Maxon Motor Ag가 판매하는 Maxon® EC-max 30 DC 브러쉬리스 모터를 포함한다.

일반적으로 모터 어셈블리(220)는 액슬 또는 샤프트(224)를 회전 가능하게 구동하기 위한 모터 어셈블리일 수 있다. 샤프트(224)에는 필터 부재 홀딩 부재(226)가 장착될 수 있다. 홀딩 부재(226)는 보어(228)에 고정 나사로 액슬(224)에 고정될 수 있다. 샤프트(224)는 홀딩 어셈블리(226)의 샤프트 연결 부분(232)의 보어(230) 내에 수용될 수 있다. 샤프트 장착 부분(232)로부터 필터 홀딩 부분(236)이 연장될 수 있다. 필터 부재(210)는 선택된 방식으로 홀딩 부분(236) 상에 위치될 수 있다. 예를 들어, 필터 부분(210)은 접착제와 같은 정착액으로 또는 리벳 또는 볼트와 같은 장착 하드웨어로 장착될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 필터 부재(210)는 홀딩 부분(236)에 브레이징 또는 용접되는 금속성 재료일 수 있다. 홀딩 부분은 피검자를 통과하는 x-선들이 홀딩 부분(236)의 어떠한 부분도 아니고 필터 부재(210)를 통해서만 통과하도록 프레임으로서 형성될 수 있다.

모터 어셈블리(220)는 모터 어셈블리(220) 내부에 있는 제어기로 구동 또는 제어될 수 있다. 나아가, 모터 어셈블리(220)는 이미징 제어기(32)로 제어될 수 있다. 이미징 시스템 제어기(32)는 선택된 이미징 양상에 따라 환자(14)를 이미징하기 위해 필터 어셈블리(200a)를 포함하여 이미징 시스템(16)을 제어할 수 있다. 필터 어셈블리(200a)는 본원에서 더 논의될 바와 같이, 환자(14)의 듀얼 에너지 이미지 데이터를 획득하는 데 도움이 되도록 구동 또는 동작될 수 있다. 이미징 감지 제어기(32)는 소스(36)의 움직임 및 위치 및 필터 어셈블리(200a)의 동작을 제어할 수 있다. 상술된 바와 같이, 제어기(32)는 미리 결정된 이미징 프로토콜(이미징의 타이밍, 이미지 투영의 수 등을 포함) 및 모터 어셈블리(220)를 동작시켜 필터를 이동시키는 것과 관련된 타이밍을 갖는 메모리를 포함할 수 있다.

모터 어셈블리(220)는 선택된 속도로 실질적으로 양방향 화살표(240)의 어느 하나의 또는 양 방향으로 필터 부재(210) 및 필터 홀딩 부분(236)을 회전시키고 선택된 시간에 필터 부재(210)를 정지시킬 수 있는 모터 어셈블리를 포함할 수 있다. 일반적으로, 모터 어셈블리(220)는 제1 방향으로 필터 부재(210)를 이동시킨 다음 필터 부재를 정지 그리고 제2, 이를테면 반대, 방향으로 이동시키도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 동작 동안 필터 부재(210)는 이를테면 벡터(110)를 따라, x-선들의 빔 안팎으로 대체로 90° 이동할 수 있다. 상술된 바와 같이, x-선 빔은 전원 A 또는 B(104, 106)가 x-선관(100)에 전력을 공급하고 있는 에너지 특성들을 스위칭할 수 있다. 스위칭 속도는 약 30 Hz일 수 있다. 따라서, 필터 부재(210)는 필터 부재(210)가 약 23밀리초에 적절하게 위치되도록 빔 경로(110)로 이동하기 위해 약 900,000 도/s2로 가속할 필요가 있을 수 있다.

도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, x-선관(100)은 대체로 벡터(110)의 방향으로 x-선들을 방출할 수 있다. 그 다음 x-선들은 충돌 및 통과하거나 환자(14) 및 검출기(38)에 도달하기 전 필터링될 필터 부재(210)에 의해 차단될 것이다. 필터(210)가 x-선관(100)으로부터 x-선들을 필터링하도록 선택될 때, 필터 부재(210)는 필터 부재(210)가 광선(110)을 따르는 x-선들의 경로에서의 제1 위치에 있도록 도 3에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 이동 및 위치될 수 있다. 그 다음 필터 부재(210)는 광선(110)에 있지 않고 x-선 경로 밖에 있는 도 3에서의 236'에 팬텀 화법으로 도시된 바와 같이 제2 방향으로 이동되고 제2 위치에 배치된다. 필터 부재(210)의 제1 위치로부터 제2 위치로의 움직임은 캐리어(236)와 팬텀 화법으로 도시된 캐리어(236') 사이에 도시된 바와 같이 실질적으로 90°일 수 있다.

따라서, 모터 어셈블리(220)는 선택된 속도로 이동할 수 있는 임의의 적절한 모터일 수 있다. 선택된 속도는 이미지 데이터를 획득하기 위해 캐리어(236)를 이동시키고 x-선들을 방출하기 위한 시간을 포함할 수 있다. 그에 따라, 다양한 실시예에서, 선택된 속도는 약 20밀리초(ms)마다 약 90°의 속도로 캐리어 또는 필터 홀딩 부분(236)을 이동시키기 위해 약 4500 RPM을 포함할 수 있다. 이는 x-선 빔(110)으로 이미지 데이터를 획득하기 위해 필터(210)가 약 33 ms마다 x-빔(110) 안팎으로 이동할 수 있게 그리고 약 10 ms 내지 약 13 ms가 할당될 수 있게 할 것이다. 적절한 모터들에는 DC 서보 모터들, AC 서보 모터들, 스테퍼 모터들 또는 그 외 다른 적절한 모터들이 포함될 수 있다. 모터 어셈블리(220)는 직접 드라이브 또는 기어 어셈블리들을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트(224)는 모터로부터 직접 연장되고 필터 홀딩 부분(226)에 직접 체결될 수 있다. 그러나 모터 어셈블리(220)는 또한 트랜스미션 또는 그 외 다른 적절한 간접 구동 시스템을 통해 필터 홀딩 부분(236)을 동작 또는 이동시키도록 제공될 수 있음이 이해된다.

샤프트(224)를 포함하여 모터의 위치를 결정하기 위해 모터 어셈블리(220)에 하나 이상의 인코더가 제공될 수 있다. 예를 들어, 인코더(242)는 모터 어셈블리(220)의 하우징(243) 및 샤프트(224)에 부착될 수 있고/있거나 모터 어셈블리(220)로 통합될 수 있다. 인코더(242)는 광, 자기 또는 유도성일 수 있는 증분형 또는 절대 인코더들을 포함할 수 있다. 인코더(242)는 샤프트(224) 그리고 그에 따라 샤프트(224)에 고정되게 부착되는 필터 홀딩 부분(226)의 위치를 추적 또는 결정할 수 있다. 예를 들어, 인코더(242)는 빔 "안" 위치 및 "밖" 위치(팬텀 화법으로 236'에 도시됨) 양자에서의 판독기 또는 센서를 포함할 수 있다. 그 다음, 인코더(242)는 감지된 위치에 관한 신호를 제어기(32)로 제공할 수 있다. 그 다음, 인코더(242)는 필터 홀딩 부분(226)의 위치를 이미지 제어기(32)로 제공할 수 있다. 이미지 제어기(32)는 선택된 에너지의 x-선들의 방출 타이밍 및 필터 부재(210)의 위치 및 기초하여 x-선관(100)으로부터 x-선들의 경로(110) 안으로 또는 그 밖으로 필터 부재(210)를 이동시키도록 적절하게 모터 어셈블리(220)를 동작시킬 수 있다. 그에 따라, 필터 부재(210)의 움직임은 선택된 제1 또는 제2 에너지의 x-선들의 타이밍 및/또는 방출 신호에 기초하여 타이밍이 맞춰지고 선택될 수 있다.

따라서, 동작 동안 두 전원 A 및 B(104, 106)는 선택적으로 그리고 대안적으로 x-선관(100)에 전력을 공급할 수 있다. 이를테면 전원 B(106)으로 x-선관에 전력을 공급하는 선택된 동작 동안, 필터 부재(210)는 제1 방향으로 x-선들의 경로(110)에 위치될 수 있다. 이미징 제어 시스템(32)이 전원 B(104)로 결정하고 x-선관(100)에 전력을 공급할 수 있을 때, 제어 시스템(32)은 또한 설정된 전원 B(104)로 x-선관(100)에 전력을 공급할 때 경로 안으로 필터 부재(210)를 이동시키도록 필터 어셈블리(200a)를 동작시킬 수 있다. 필터(210)가 환자(14)의 이미지 데이터를 획득하기 위해 위치됨을 보장하기 위해 필터 부재(210)가 x-선들(110)의 경로에 관한 적절한 위치에 있다고 결정하기 위해 인코더(242)가 사용될 수 있다. 전원 A가 광선(110)을 따라 x-선들을 방출하도록 전력을 공급받을 때, 필터 부재(210)는 모터 어셈블리(220)에 의해 광선(110)을 따르는 x-선들의 경로 밖 제2 위치로(도 3에서 팬텀 화법으로 236'에 도시됨) 이동될 수 있다.

그러나, 필터 홀더가 한 방향으로, 이를테면 적어도 360° 회전으로 샤프트(224)를 중심으로 지속적으로 회전할 수 있음이 이해된다. 그 다음, 인코더(242)는 도 3의 실선들로 도시된 바와 같이, 필터 부재가 빔 내 위치에 있을 때에 관한 신호를 제공할 수 있다. 그 다음, 필터 부재(210) 및 캐리어(236)의 움직임은 선택된 전원들 A,B(104, 106) 중 하나로 선택된 에너지 파라미터의 x-선들의 방출로 동기화될 수 있다. 동기화는 본원에서 논의되는 바와 같이 일어날 수 있다.

또한, 필터 캐리어 부분(226)은 하나보다 많은 필터 부재(210)를 갖는 하나보다 많은 필터 캐리어 부분(236)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 필터 부재가 서로 실질적으로 180도로 제공될 수 있다. 한 회전 속도에서, 필터는 빔 경로(110)에 보통보다 두 배일 것이다. 나아가, 임의의 적절한 수의 필터 부재가 제공될 수 있다.

상술된 바와 같이, 필터재는 x-선 스펙트럼들의 특정 부분을 선택적으로 제거하도록 선택될 수 있다. 그러나, x-선관(100)으로부터의 x-선들이 전원 B(104)으로 전력을 공급받을 수 있음에 따라, x-선들은 여전히 선택된 것보다 큰 스펙트럼을 포함할 수 있다. 그에 따라, 필터 부재(210)는 단지 전원 B(106)로 x-선관(100)에 전력을 공급함으로써 제공될 수 있는 것보다 더 좁은 스펙트럼을 포함하거나 더 높거나 더 낮은 평균 에너지를 갖도록 제2 에너지를 갖는 x-선들을 필터링할 수 있다. 나아가, 필터재(210)는 그것의 평균 에너지가 대략 60-80 kV일 경우 그것의 필터링되지 않은 스펙트럼과 상이하도록, 선택된 x-선 스펙트럼을 이루도록 선택될 수 있다. 그에 따라, 선택된 필터재들은 구리, 알루미늄 또는 그 외 다른 고-z 재료들을 포함할 수 있다. 그러나, 필터 부재(210)가 전원 A(104)으로 전력을 공급받는 x-선들을 필터링하는 데 사용될 수 있는 것으로도 이해된다. 뿐만 아니라, 필터 부재(210)가 전원들 A 및 B(104, 106) 둘 다로 전력을 공급받는 x-선들을 필터링하는 데 사용될 수 있다. 그리고 나아가, 하나보다 많은 필터 부재가 제1 필터 부재가 전원 A(104)로 전력을 공급 받는 x-선들을 필터링하고 제2 필터 부재가 전원 B(106)로 전력을 공급 받는 x-선들을 필터링하도록 제공될 수 있다.

도 4를 참조하면, 필터 어셈블리(200b)가 도시되어 있다. 필터 어셈블리(200b)는 상술된 필터 어셈블리(200a)와 함께 또는 대안적으로 이미징 시스템(16)에 통합될 수 있다. 필터 어셈블리(200b)는, 필터 부재(260)에 의해 획정되는 및/또는 그것에 평행한 면과 같은, 면에서 대체로 두 방향으로 실질적으로 선형으로, 양방향 화살표(262) 방향으로 이동될 수 있는 필터 부재 또는 부분(260)을 포함할 수 있다. 필터 어셈블리(200b)는 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 필터 부재(260)가 제1 방향으로 제1 위치로 이동되어 x-선관(100)으로부터 방출되는 벡터(110)를 따르는 x-선들의 빔과 교차할 수 있도록 위치될 수 있다. 그 다음, 필터 캐리어(264) 상의 필터 부재(260)는 제2, 이를테면 반대 또는 상이한, 방향으로 제2 위치로 이동될 수 있어 필터 부재(260)가 벡터(110)를 따르는 x-선 경로 밖에 있게 된다. 필터 부재(260)는 선형 모터 또는 액추에이터(270)에 의해 구동되는 필터 캐리어(264) 상에 운반될 수 있다

선형 모터(270)에는 다양한 실시예에 따른 선형 모터가 포함될 수 있다. 예를 들어, 선형 모터(270)에는 이동 가능한 또는 고정된 자석들 및 이동 가능한 또는 고정된 코일들을 포함하는 적절한 선형 모터들이 포함될 수 있다. 대표적인 선형 모터에는 슬롯리스 선형 모터, 발란스 선형 모터 등이 포함된다. 대표적인 시중에서 구할 수 있음 선형 모터들에는 1486 및 1487 모델들을 비롯한 Javelin™ 시리즈 모터들 및/또는 CA, Loomis에 사업장을 두고 있는 Celera Motion이 판매하는 편평체 Juke™ 시리즈 모터들이 포함된다. 선형 모터(270)는 필터 캐리어(264)를 x-선들의 광선(110)에 관한 면에서 선택된 속도로 및/또는 선택된 시간에 이동시킬 수 있다. 상술된 바와 같이, 상이한 에너지 특성들의 x-선들이 x-선관(100)로부터 약 30 Hz의 주파수로 방출될 수 있다. 그에 따라, 필터 부재(260)는 일반적으로 환자(14)의 x-선에 대한 약 10 밀리초의 노출을 용하기 위해 약 23 밀리초 내에 광선(110)으로 이동할 필요가 있을 것이다. 그에 따라, 필터 부재(260)는 선택된 에너지 특성의 선택된 x-선들의 빔에만 영향을 미치도록, 이를테면 방출된 x-선 스펙트럼들의 일 부분을 제거하는 효과를 갖도록, x-선 빔 안팎으로 이동하도록 타이밍이 맞춰진다.

다양한 실시예에 따르면, 선형 모터(270)는 고정 선형 모터 코일(274) 및 가동 자석(276)을 포함할 수 있다. 고정 코일(274)은 베이스 플레이트 또는 부재(278) 및/또는 하나 이상의 선형 베어링(280)과 같은 구조에 고정될 수 있다. 고정 선형 모터 코일(274) 위 또는 그것에 관해 위치되는 가동 자석(276)은 대체로 양방향 화살표(262) 방향으로 이동할 수 있다. 필터 캐리어(264)는 접착제, 나사, 리벳 등과 같은 적절한 메커니즘을 사용하여 가동 자석(276)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 보어(282)가 필터 캐리어(264)에 제공될 수 있어 나사와 같은 고정 부재가 필터 캐리어(264)를 가동 자석(276)에 고정할 수 있게 한다.

동작 시, 가동 자석(276)은 고정 모터 코일(274)에 의해 화살표(262) 방향들로 구동될 수 있다. 선형 모터의 그러한 구성으로의 동작은 해당 기술분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것이고, 본원에서는 상세하게 설명되지 않을 것이다. 역시, 고정 모터 코일(274)은 이동 가능한 자석(276)과의 자기장 상호 작용들을 통해 이동 가능한 자석(276)을 이동시키기 위해 고정 모터 코일(274) 내 코일들에 순차적으로 전력을 공급하도록 동작될 수 있다. 이동 가능한 자석(276)은 이동 가능한 자석(276)을 이동시키기 위해 고정 코일(274)에서의 코일들과 상호 작용하는 영구 및/또는 전자석들을 포함할 수 있다. 필터 캐리어(264)가 이동 가능한 자석(276)에 고정될 때, 필터(260)를 운반하는 필터 캐리어(264)는 이동 가능한 자석(276)과 이동할 수 있다. 선형 베어링들(280)은 선택된 방식으로 이동 가능한 자석(276)에 연결되는 필터 캐리어(264)를 홀딩 및 가이딩할 수 있다. 선형 베어링들(280)은 필터 캐리어(264) 및 이동 가능한 자석(276)이 대체로 화살표(262) 방향으로 이동함을 보장할 수 있다.

구동 모터 코일(274)은 필터(260)를 x-선들에 배치시키는 것의 미리 결정된 타이밍 또는 게이팅에 따라 모터(270)를 동작시키도록 이미지 제어기(32)에 연결될 수 있다. 필터 어셈블리(200a)에 관해 상술된 바와 같이, 이미지 제어기(32)는 x-선들과 이미징의 타이밍을 제어 및 결정한다. 이미지 제어기(32)는 환자(14)의 이미지 데이터를 획득하기 위해 선택된 에너지들의 x-선들에 전력을 공급하기 위해 미리 결정된 타이밍을 포함한다. 그에 따라, 이미지 제어기(32)는 결정된 또는 미리 결정된 x-선 이미징 계획에 따라 x-선관(100)으로부터 x-선들의 벡터(110) 안팎으로 필터 부재(260)를 이동시키도록 선형 모터(270)를 제어할 수 있다. 상술된 바와 같이, 제어기(32)는 미리 결정된 이미징 프로토콜(이미징의 타이밍, 이미지 투영의 수 등을 포함) 및 모터 어셈블리(270)를 동작시켜 필터를 이동시키는 것과 관련된 타이밍을 갖는 메모리를 포함할 수 있다.

예를 들어, 이미지 제어기(32)는 전원 A(104) 및 전원 B(106) 중 어느 하나 또는 둘 다에 의해 전력을 공급받아 x-선들을 방출하는 선택 시간 및/또는 주파수를 포함할 수 있다. 필터 부재(260)의 벡터(110)를 따르는 x-선 빔으로의 움직임은 x-선들의 방출에 관해 선택되고 타이밍이 맞춰질 수 있다. 선형 모터(270)를 이용한 필터 부재(260)의 움직임은 x-선들의 방출에 동기화될 수 있다. 다양한 실시예에서, 제어기(32)에 의해 제어되는 선형 모터(270)를 이용한 필터(260)의 움직임은 미리 결정된 사이클에 따라 주기적일 수 있거나 선택된 이미징 프로토콜에 따라 저빈도일 수 있다. 역시, 제어기(32)는 필터 부재(260)를 x-선들의 광선(110)에 배치하거나 그것을 그 길 밖으로 이동시키기 위해 필터 부재(260)를 양방향 화살표(262) 방향으로 이동시키도록 모터(270)를 제어할 수 있다.

모터(270)의 위치는 선형 인코더(290)와 같은 인코더로 결정될 수 있다. 선형 인코더9290)는 필터 캐리어(264)에 연결되고 그것과 이동 가능한 고정된 판독 헤드(292) 및 레일(294)을 갖는 유도성 인코더를 포함할 수 있다. 그러나, 이것은 판독 헤드(292)가 필터 캐리어(264)와 함께 이동 가능하게 이동하면서 레일(294)은 그에 관해 고정되되도록 그 반대일 수도 있는 것으로 이해된다. 역시, 판독 헤드(292)는 또한 제어기(32)에 연결될 수 있어서, 판독 헤드(292)가 필터 캐리어(264)의 위치에 관한 신호(예를 들어, 위치 신호)를 제어기(32)에 전송하도록 동작 가능하다. 신호에 기초하여, 제어기(32)는 필터 캐리어(264)의 절대 또는 증분 위치를 결정할 수 있다. 그에 따라 제어기(32)는 인코더(290)를 통해 필터 캐리어(264)의 위치를 결정함으로써 필터 부재(260)의 위치를 결정할 수 있다. 그러나, 인코더(290)는 광 인코더, 회전 인코더, 또는 대안적인 선형 인코더와 같은 임의의 적절한 인코더일 수 있는 것으로 이해된다. 나아가, 광 및 자기 기술이 유도성 인코더에 대안으로서 또는 추가하여 사용될 수 있다.

적절한 필터 캐리어(264)를 통해 필터 부재(260)를 선형 방식으로 이동시키는 것은 또한 어미 나사 또는 볼 나사, 발란스 선형 모터, 웜 나사, 또는 그 외 다른 적절한 구동 메커니즘과 같은 그 외 다른 선형 모터로 수행될 수도 있다. 나아가, 다양한 실시예에 따른 선형 모터가 이동하는 구동 코일(274) 및 고정되는 자석(276)을 포함할 수 있는 것으로 이해될 것이다. 가동 코일 어셈블리에서, 필터 캐리어(264)는 장착 플레이트(278) 또는 베어링들(280)과 같은 장착 부분에 고정되는 구동 코일(274) 및 자석(276) 상에 장착될 수 있다.

도 5를 참조하면, 필터 어셈블리(200c)가 도시되어 있다. 필터 어셈블리(200c)는 필터 캐리어(310)에 의해 운반되는 필터 부재(300)를 포함할 수 있으며, 이때 필터 캐리어(310)는 샤프트 상의 축 주위를 회전할 수 있다. 필터 부재(300)는 상술된, 그리고 필터 캐리어(310)에 고정되는 것들을 비롯한 선택된 부재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 보어들이 필터 부재(300)에 형성될 수 있고 하나 이상의 나사(312)가 필터 부재(300) 및 필터 캐리어(310)를 통과 또는 그것들을 체결함으로써 필터 부재(300)를 필터 캐리어(310)에 고정시킨다. 필터 부재(300)를 필터 캐리어(310)에 고정시키기 위한 그 외 다른 고정 메커니즘들, 이를테면 용접, 접착, 브레이징 등이 제공될 수 있는 것으로 이해된다. 캐리어(310)는 또한 필터 캐리어(310)의 재료가 아니라, 필터 부재(300)를 통과하고 필터 부재(300)를 통과해 검출기에 도달하도록 프레임으로서 제공될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 필터 캐리어(310)는 필터 캐리어(310)가 반경(316)을 포함하고 외측 아치형 에지(314)를 갖도록 만곡된 외측 에지(314)를 가질 수 있다. 그에 따라, 필터 캐리어(310)는 원형 또는 둥근 부재의 적어도 일 부분을 형성할 수 있다. 필터 캐리어(310) 및 필터 부재(300)의 조합은 원의 단지 일 부분을 획정하거나 혀엉하는 선택된 질량체를 가질 수 있다. 따라서, 필터 부재(300) 및 필터 캐리어(310)의 질량의 균형을 맞추기 위해 카운터 발란스(320)가 필터 캐리어(310)에 고정될 수 있다.

카운터 발란스는 아치형 외부 에지(322) 및 반경(316)과 실질적으로 유사한 반경(324)을 가질 수 있다. 그에 따라, 카운터 발란스(320)는 필터 캐리어(310)와 원을 형성할 수 있다. 카운터 발란스(320) 및 필터 캐리어(310)는 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 대체로 방향(110)을 따라 이동하는 x-선들 안 또는 밖으로 위치되어 필터 부재(300)를 x-선에 관해 이동시키기 위해 필터 캐리어 어셈블리(350)를 형성한다.

필터 캐리어(310)는 중심축(330)을 갖거나 형성하는 샤프트 주위를 회전할 수 있다. 필터 캐리어(310)는 축(330) 주위 화살표(340) 방향과 같이, 두 방향으로 또는 한 방향으로 회전하도록 동작될 수 있다. 다양한 실시예에서, 필터 캐리어(310)는 실질적으로 한 회전 방향으로 필터 부재(300)를 운반하도록 이동될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 필터 캐리어(310)는 실질적으로 일정한 속도 및 분당 회전수(RPM)로 축(330) 주위를 회전하도록 동작될 수 있다. 그에 따라, 필터 부재(300)가 빔 경로(110)에 있는지 또는 필터 캐리어 어셈블리(350)의 개방 영역이 빔 경로(110)에 있는지의 여부. 필터 캐리어(310)가 화살표(340) 방향으로 축(330) 주위를 회전함에 따라, 카운터 발란스(320)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는, 개방 공기 또는 공극 영역(344)에서 이격되거나 빔 경로(110)에 위치될 수 있다. 따라서, 축(330) 주위 필터 캐리어(310)의 회전은 필터 부재(300)를 빔 경로(110)에 또는 빔 경로(110)에서의 공극(344)에 교대로 배치할 수 있다. 그러나, 필터 부재(300)는 크기를 가질 수 있고 필터 부재(300)를 이동시키면 공극이 빔 경로에 있게 됨에 따라, 카운터 발란스(320)로 공극을 형성할 필요는 없다는 것이 이해된다.

어셈블리상의 필터 캐리어(310)는 필터 부재(300)가 선택된 시간에 빔 경로(110)에 있음을 보장하기 위해 선택된 속도로 화살표(340) 방향으로 회전할 필요가 있을 수 있다. 이러한 방식으로, 필터를 갖거나 필터를 갖지 않는 이미징은 컨트롤러(32)에 의해 게이팅되고 제어될 수 있다. 게이팅은 x-선들의 에너지 선택, 조영제 주입, 환자의 생리학적 모션(예를 들어, 호흡 또는 심장 박동)과 같은 다양한 및/또는 미리 결정된 요인에 기초할 수 있다. 상술된 바와 같이, 필터 부재(300)는 선택된 시간에 듀얼 x-선 이미징 시스템의 에너지들 중 하나의 x-선들의 방출의 적어도 하나의 x-선 스펙트럼들의 선택된 부분을 필터링하기 위해 빔 경로(110)에서 선택된 위치에 배치될 수 있다. 상술된 바와 같이, 약 30Hz의 주파수로 이미징 시스템의 x-선들을 발생시키기 위한 에너지들을 스위칭하도록 선택될 수 있다. 따라서, 필터 부재를 빔 안팎으로 이동시키는 것은 약 33밀리초마다 발생할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 필터 부재(300)는 필터 캐리어 어셈블리(350)의 일측에 있을 수 있고 디스크 원주의 약 절반을 형성할 수 있음에 따라, 필터 캐리어 어셈블리(350)의 1/2 회전은 필터 부재(300)가 벡터(110)를 따르는 x-선 빔에서의 제1 위치 안으로 움직이고 벡터(110)를 따르는 x-선들의 빔 밖에 있는 제2 위치로 움직임을 보장할 필요가 있을 수 있다. 그에 따라, x-선관(100)의 스위칭과 일치시키기 위한 속도로 빔 안팎으로 움직임을 이루기 위해 분당 대략 900 회전수가 선택될 수 있다.

계속해서 도 5를 참조하고 추가로 도 6을 참조하면, 필터 캐리어 어셈블리(350)는 캐리어 기어(360)에 연결될 수 있으며, 여기서 필터 캐리어 어셈블리(350)는 다음 논의의 명확성을 위해 도 6에서는 제거된다. 캐리어 기어(360)는 다양한 실시예에서, 모터 어셈블리(374)에 의해 전력을 공급 받는 샤프트(370)에 연결되는 구동 기어(366)에 의해 구동되는 벨트(364)에 의해 구동된다. 모터 어셈블리(374)는 하우징(376) 및 하우징(376) 내 전력을 공급 받는 모터(구체적으로 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 모터 어셈블리(374)는 전기 전력, 공압 전력 등과 같은 다양한 전력 메커니즘에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 모터 어셈블리(374)는 선택된 속도로 필터 캐리어 어셈블리(350)를 구동시키고 이미징 시스템(16)에 의해 전력을 공급받고 제어기(32)에 의해 제어될 수 있는 임의의 적절한 모터 어셈블리일 수 있다 모터 어셈블리(374)에는 적절한 스테퍼 및/또는 서보 모터들, 예를 들어, Switzerland에 사업장을 두고 있는 Maxon Motor Ag가 판매하는 Maxon® EC-I-40 브러쉬리스 DC 서보 모터가 포함될 수 있다.

제어 연결부(380)는 이미징 시스템 제어기(32)를 구비하고 그것과 상호 연결될 수 있다. 상술된 바와 같이, 필터 부재(300)의 배치는 상술된 바와 같이, x-선 스펙트럼들을 필터링하기 위해 이미징 시스템 제어기(32)에 의해 제어될 수 있다. 필터 부재 캐리어 어셈블리(350)는 적절한 메커니즘 이를테면 하나 이상의 나사, 볼트, 접착제, 리벳 또는 캐리어 어셈블리(350)의 캐리어 기어(360)에의 그 외 다른 적절한 기계적 또는 화학적 접착을 통해 캐리어 기어(360)에 장착될 수 있다. 그에 따라, 구동 기어(366)의 회전 시, 벨트(364)는 선택된 회전 속도로, 필터 부재(300)를 비롯한 필터 캐리어 어셈블리(350)를 회전시키도록 캐리어 기어(366)를 구동시킬 수 있다. 그러나, 모터 어셈블리(374)는 벨트(364) 필요 없이 캐리어 기어(360)에 직접 연결될 수 있는 것으로 이해된다. 직접 연결 시, 예를 들어, 캐리어 기어(360)는 샤프트(370)에 직접 장착될 수 있고/있거나(예를 들어, 구동 기어(366)를 대신하여) 캐리어 기어(360)는 벨트(364) 및/또는 그 외 다른 트랜스미션 시스템 없이 구동 기어(36)와 직접 체결될 수 있다. 대안적으로, 이를테면 웜 드라이브, 기어 트랜스미션 또는 그 외 다른 적절한 연결 시스템들과 같은 그 외 다른 적절한 구동 또는 트랜스미션 메커니즘들이 구동 기어(36)와 캐리어 기어(360) 사이에 제공될 수 있다.

동작 동안, 필터 부재(300)의 위치는 환자(14)에 도달하기 전 필터 부재(300)를 통과하도록 의도 또는 선택되는 선택된 전력으로 x-선들의 방출과 시간을 맞춰 빔(100)의 위치와 동기화될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 필터 어셈블리(200c)는 인코더 어셈블리(388)를 포함할 수 있다. 인코더 어셈블리(388)는 감지 자석 부분(390) 및 전송 자석 부분(392)을 포함할 수 있는 자석 인코더를 포함할 수 있다. 인코더 어셈블리(388)는 그것이 필터 부재(300)의 위치에 위치되도록 운반 기어(360)에 또는 그 부근에 위치될 수 있다. 예를 들어, 송신 자석 부분(392)이 필터 부재(300)에 인접한 또는 그 부근 위치에 위치될 수 있다. 그에 따라, 자기 부분(392)이 판독 부분(390)을 지날 때, 필터 부재(300)가 빔(110)의 위치라는 인덱스 신호가 전송될 수 있다.

인코더 어셈블리(388)는 추가적으로 및/또는 대안적으로 U.S.A., Illinois, West Dundee에 사업장을 두고 있는 Renishaw가 판매하는 RMB20 자기 인코더 모듈 및 자석과 같은 자기 인코더를 포함할 수 있다. 그러한 시스템에서, 자기 인코더(388)는 자석(390)이 그 외 다르게 연결될 수 있는 액슬로 통합되거나 그것을 대신해 자석(391)을 포함할 수 있다. 자석(391)은 필터 부재(300)가 회전함에 따라 캐리어 기어(360)와 회전할 수 있다. 자석(391)이 자석(391)에 의해 발생되는 자기장을 회전시킴에 따라 캐리어 기어(360) 및 자석(391)에 관해 고정되는 집적 회로 또는 인쇄 회로 기판 어셈블리 시스템(393) 상에 포함될 수 있는 집적 회로 인코더 어셈블리에 관해 이동한다. 해당 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 바와 같이, 집적 회로 시스템(393)은 본원에서 논의되는 바와 같이 인덱스 신호를 결정하기 위해 자석(391)의 가동 자기장을 감지할 수 있다 그에 따라, 인코더 어셈블리(393)는 송신 부분(392)으로서 또는 그것에 대안적으로 작용할 수 있다. 따라서, 해당 기술분야의 통상의 기술자에 의해 인코더 어셈블리(388)가 자석(391) 및 인코더 어셈블리(393)를 비접촉 자기 인코더로서 포함하는 임의의 적절한 형식으로 제공될 수 있다는 것이 이해된다.

동작 동안, 필터 어셈블리(200c)는 필터 운반 부재(310)의 움직임이 x-선 빔(110)을 따라 선택된 x-선들의 방출에 시간을 맞춰 동기화되고 일정하도록 동작 또는 제어될 수 있다. 이미지 제어기(32)로의 모터 어셈블리(374)의 직접 제어는 필터 부재(300)가 x-선관(100)으로부터 방출되는 x-선들을 필터링하기 위해 선택된 시간의 빔에 위치됨을 보장할 수 있다.

대안적인 및/또는 추가적인 동기화 방법에서, 모터 어셈블리(374)는 필터 캐리어 어셈블리(350)가 위에서 논의된 바와 같이 약 900 RPM으로 회전할 수 있도록 공칭 속도로 필터 캐리어 어셈블리(350)를 회전시키도록 전력을 공급받을 수 있다. 다양한 실시예에서, 모터 어셈블리(374)와 캐리어 기어(360) 간 기어비는 3:1이며, 그에 따라 모터는 필터 캐리어 어셈블리를 약 900 RPM으로 회전시키기 위해 약 2700 RPM으로 회전할 수 있다.

인코더 어셈블리(388)는 캐리어 어셈블리(350)가 캐리어 기어(360) 상에서 회전함에 따라 단일 펄스 신호가 제공되도록 위치 및 통합될 수 있다. 인덱스 임펄스는 이미징 시스템(16)에서의 빔(110)의 위치와 정렬될 수 있다. 그에 따라, 인덱스 펄스에 기초하여 필터 부재(300)가 빔(110)에 위치될 때의 표시 또는 신호가 결정될 수 있다. 필터 부재(300)가 선택된 시간에 빔(110)에 위치됨을 보장하기 위해, 동기화 프로세스(400)가 도 7에 도시된 바와 같이, 일정한 동기화를 보장하기 위해 이미징 시스템(16)의 시작 시 한 번 또는 이미징 동안 선택된 속도로 일어날 수 있다. 상술된 바와 같이, 제어기(32)는 미리 결정된 이미징 프로토콜(이미징의 타이밍, 이미지 투영의 수 등을 포함) 및 모터 어셈블리(370)를 동작시켜 필터 캐리어 어셈블리(350)를 이동시키는 것과 관련된 타이밍을 갖는 메모리를 포함할 수 있다. 나아가, 동기화 프로세스(400)는 메모리로부터 상기되고 프로세서에 의해 실행될 명령들로서 인코딩될 수 있다.

먼저, 블록(402)에서 선택된 일정한 속도, 이를테면 약 900 RPM으로 필터 캐리어 어셈블리(350)의 회전을 개시하도록 시작될 수 있다. 모터를 시작하고 필터 캐리어 어셈블리(350)를 회전시킨 후, 블록(404)에서 제어기(32)에 의해 제 위치 또는 인덱스 펄스가 수신될 수 있다. 제 위치 또는 인덱스 펄스는 상술된 바와 같이, 송신부(392)이 빔(100)의 위치에서 수신기부(390)를 통과할 때 발생할 수 있음에 따라, 필터 부재(300)가 빔(110)에 관해 제 위치에 있고 x-선들이 방출된다면, x-선들을 필터링할 것이라는 신호를 보낸다. 그 다음, 블록(408)에서 블록(404)으로부터의 신호가 선택된 x-선 노출 신호와 비교될 수 있다. 상술된 바와 같이, x-선 노출은 선택된 속도, 이를테면 약 30 Hz로 듀얼 에너지 시스템에서의 적어도 두 에너지 사이에서 스위칭될 수 있다. 그에 따라, 필터 부재(300)가 x-선 빔(110)에 관해 제 위치에 있을 때 제 위치 신호가 선택된 x-선 방출의 적절한 타이밍 또는 주파수와 비교될 수 있다.

"동기화"(410)의 결정 블록은 필터 부재(300)가 블록(408)에서의 비교에 의해 선택된 x-선 방출 타이밍 및 신호와 동기화되는지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 블록(410)에서 필터 부재(300)가 동기화되는 것으로 결정된다면, 예 경로(420)로 진행되어 종료 블록(426)에서 동기화 절차를 종료할 수 있다. 그에 따라, 필터 캐리어 어셈블리(350)의 회전을 비롯한 움직임 속도는 변경되지 않을 수 있다. 동기화 절차(400)의 종료 이후, 이미징이 선택된 일정한 속도로, 제어기(32)에 의해 제어되는 바와 같은 선택된 이미징 절차에 따라 일어날 수 있다.

동기화가 일어나지 않은 것으로 결정될 경우, 아니오 경로(440)로 동기화 절차(446)가 뒤따를 수 있다. 동기화 절차(446)는 블록(450)에서 위치 오프셋을 결정하는 것과 같은 다양한 단계를 포함할 수 있다. 위치 오프셋을 결정한 후, 블록(456)에서 속도를 변경하기 위한 명령 송신이 이루어질 수 있다. 블록(456)에서 속도를 변경하기 위한 명령 송신은 이미징 시스템 제어기(32)에 의해 송신될 수 있다.

속도를 변경하기 위한 송신 명령은 선택된 일정한 속도로부터 캐리어 어셈블리(350)의 속도를 증가 또는 그 외 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 속도는 900 RPM에서 약 1000 RPM, 또는 약 2000 RPM, 또는 임의의 선택된 속도로 증가될 수 있다. 속도 변경은 선택된 시간 기간 동안 x-선들의 방출 타이밍과 필터 부재(300)의 위치의 위상의 정렬 또는 동기화를 이루기 위해 위치 오프셋을 정정하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 모터 어셈블리(374)의 속도는 적절한 시간에 x-선들에 대한 타이밍 신호 또는 방출 신호에 x-선 빔(110) 내에 필터 부재(300)를 배치하기 위해 선택된 양만큼 증가될 수 있다.

이를테면 속도 변경 명령 송신 블록(456)에 포함되는 선택된 시간 기간 이후, 필터 캐리어 어셈블리(350)의 속도는 선택된 일정한 속도, 이를테면 약 900 RPM으로 되돌려질 수 있다. 그 다음, 방법은 블록(404)으로 되돌아가고 제 위치 신호가 블록(404)으로부터 다시 수신될 수 있다. 그 다음, 블록(408)에서의 방출 타이밍 신호와의 비교가 일어날 수 있다. 그에 따라, 블록(410)의 동기화 결정이 결정될 수 있다. 캐리어 어셈블리(350)가 동기화되지 않은 채 유지된다고 결정된다면, 블록(446)에서 동기화를 이루려고 시도하기 위해 아니오 경로(440)가 다시 사용될 수 있다. 그러나, 동기화가 결정되면, 예 경로(420)에는 종료 블록(426)이 뒤따를 수 있고 일정한 속도가 유지될 수 있다. 그에 따라, 동기화 프로세스(400)는 x-선들의 방출 시간에 빔(110)에서의 필터 부재(300)의 위치의 동기화를 이루기 위해 루프로 사용될 수 있다.

따라서, 모터 어셈블리(374)는 이미지 제어기(32)를 비롯한 제어기를 통해 모터 어셈블리의 엄격하고 직접 지속적인 제어 없이도 x-선 방출 타이밍으로 캐리어 어셈블리(350)의 동기화된 회전을 이루도록 동작될 수 있다. 따라서, 모터 어셈블리(374)는 상술된 동기화 방법(400)을 비롯한 동기화 기술을 사용하여 그리고 일정한 속도로 필터 캐리어 어셈블리(350)를 회전시켜 적절한 시간에 필터 부재(300) 및 빔(110)을 배치하도록 동작될 수 있다.

도 8을 참조하면, 필터 어셈블리(200d)는 필터 캐리어 어셈블리(460)를 포함할 수 있다. 필터 캐리어 어셈블리(460)는 도 5에 도시된 필터 어셈블리(200c)의 필터 캐리어 어셈블리(350)와 유사할 수 있다. 그에 따라, 필터 캐리어 어셈블리(460)는 외측 만곡된 에지(464)를 갖는 대체로 원형인 부재를 포함할 수 있다. 그러나, 필터 캐리어 어셈블리(460)는 회전축(480)을 중심으로 서로 약 180°에 제2 공극(472)에 대체로 대향되는 제1 공극(468)을 가짐으로써 상이할 수 있다. 필터 캐리어 어셈블리(460)는 또한 제1 필터 부재(500) 및 제2 필터 부재(504)를 포함하는 두 개의 필터 부재를 포함할 수 있다. 각각의 필터 부재들은 회전축(480)을 중심으로 약 180° 떨어져 위치될 수 있다. 나아가, 공극들(468 및 472)은 회전축(480)을 중심으로 필터 부재들(500 및 504)로부터 대체로 90° 오프셋되어 위치될 수 있다. 회전축(480)은 캐리어 어셈블리(460)가 도 6에 도시된 구동 어셈블리의 캐리어 기어(360) 상에 장착될 수 있음에 따라, 상술되고 도 5에 도시된 바와 같은 회전축(330)과 유사할 수 있다. 그에 따라, 필터 캐리어 어셈블리(460)는 상술된 필터 캐리어 어셈블리(350)를 대체할 수 있다.

그에 따라, 대안적으로 필터 캐리어 어셈블리(460)는 회전축(480)을 중심으로 90°에 필터 부재 및 공극을 포함할 수 있다. 필터 캐리어 어셈블리(460)의 동작은 상술된 바와 같이, 필터 캐리어 어셈블리(350)와 유사할 수 있다. 그러나, 두 개의 필터 부재의 서로 약 180° 배치는 필터 캐리어 어셈블리(460)의 회전 속도가 필터 캐리어 어셈블리(350)의 약 1/2 속도가 되게 할 수 있다. 따라서 필터 캐리어 어셈블리(460)의 회전 속도는 약 900 RPM이 아니라 약 450 RPM일 수 있다. 해당 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 바와 같이, 필터 부재(500 또는 504)는 단일 필터 부재(300)와 같은 단일 필터 부재보다 약 두 배의 속도로 빔 라인(110)에 위치될 것이다. 따라서 필터 부재 어셈블리(460)는 필터 부재 어셈블리(350)의 실질적으로 1/2 속도로 회전할 수 있다.

그러나, 필터 캐리어 어셈블리(350 또는 460)의 동작의 속도 또는 주파수는 선택된 속도에 도달되면 동작 동안 실질적으로 일정할 수 있다. 그에 따라, 캐리어 어셈블리들(350, 460)이 적절한 동작 속도를 낼 때 속도가 유지될 수 있고 필터 부재들은 적절한 때에 빔(100) 안팎으로 위치될 것이다.

나아가, 필터 캐리어 어셈블리(460)의 동기화는 동기화 방법(400)과 같이, 상술된 방식과 유사한 방식으로 일어날 수 있다. 필터 부재들(500, 504) 중 하나가빔 벡터(110)와 교차하는 위치에 또는 내에 있을 때 인덱스 신호가 수신될 수 있다. 다른 필터 부재의 위치는 인덱싱된 필터 부재로부터 실질적으로 180°임에 따라, 동기화는 필터 캐리어(460)의 더 느린 속도가 동기화가 필터 부재들 중 단지 하나에 관해 이루어지더라도 적절한 때에 반대 필터 부재가 빔(110)에 도달할 것임을 보장함에 따라 이루어질 것이다. 따라서, 필터 캐리어 어셈블리(460)는 필터 캐리어 어셈블리(350)의 실질적으로 절반의 속도로 동작될 수 있는 한편, 동기화 및 일정한 속도가 계속해서 상술된 방식와 유사한 방식으로 수행 및 유지될 수 있다.

따라서, 다양한 실시예에 따르면, 필터 부재는 환자(14)에 도달하도록 선택된 스펙트럼을 내는 데 도움이 되기 위해 x-선 빔(110)에 위치될 수 있다. 그에 따라, 이미징 시스템(16)의 동작은 선택된 조직들 또는 재료들, 이를테면 두 개의 상이한 연조직, 경조직 및 연조직, 조영제 및 그 외 다른 재료들, 금속 및 골, 또는 그 외 다른 선택된 상이한 재료들의 조영 증강을 이루기 위해 사용될 수 있다. 필터 부재는 상이한 에너지들의 x-선 스펙트럼의 추가 분리를 이루기 위해, 상술된 것들을 비롯한 다양한 메커니즘에 따라 x-선 빔(110) 안팎에 위치될 수 있다.

또한 이미지 데이터 및/또는 모델은 조종 및 추적을 필요로 하지 않거나 사용하지 않고 절차의 결과를 계획 또는 확인하는 데 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이미지 데이터는 이식편 배치와 같은 절차를 돕기 위해 획득될 수 있다. 또한, 이미지 데이터는 이를테면 조영제를 이용하여, 환자(14)의 맥관 구조 폐색을 식별하는 데 사용될 수 있다. 그에 따라, 절차에 이미지 데이터를 사용하는 데 조종 및 추적이 요구되지 않는다.

다양한 실시예에 따르면, 상술된 바와 같이, 필터 어셈블리는 x-선원(100)과 피검자(14) 사이에 위치될 수 있는 콜리메이터(198)에 포함될 수 있다. 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 그리고 상술된 바와 같이, 콜리메이터(198)는 상술된 바와 같이, 다양한 실시예에 따라, 필터(200)와 같은 다양한 피처 및 부분을 포함할 수 있다. 또한 도 9를 참조하면, 콜리메이터(198)는 상술된 바와 같이 필터들, 그리고 다양한 실시예에 따라, 필터들에 추가로 다양한 그 외 다른 부분 또는 시스템을 포함할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 콜리메이터(198)는 또한 선택적으로 x-선들이 콜리메이터(198)의 노출 구멍(600)을 통과하게 하기 위한 다양한 시스템 또는 피처를 포함할 수 있다. 노출 구멍(600)은 노출 링 또는 노출 부재(604)를 통한 통로로 형성될 수 있다. 노출 링(604)은 x-선들에 대해 불투명한 재료과 같이, 선택된 재료로 형성될 수 있다. 그에 따라, 노출 구멍(600)은 콜리메이터(198)에서 피검자(14)를 향한 x-선들을 위한 유일한 통로를 제공할 수 있다.

노출 링(604)은 콜리메이터(198)의 하우징 부재(606) 상에 형성될 수 있다. 일반적으로, 하우징 부재(606)는 콜리메이터(198)의 가동 부분들을 둘러싸고 그것이 x-선원(100)과 같은 다양한 피처와 상호 연결되게 하는 하우징(608)의 부분일 수 있다. 콜리메이터는 상술된 바와 같이, 필터(200d)와 같은 필터(200)를 포함할 수 있다. 나아가, 콜리메이터(198)는 하우징(608) 상에 장착될 수 있으며, 이는 차례로 x-선원(100)에 장착된다.

다양한 실시예에서, 콜리메이터(198)는 x-선 빔 또는 추상체(108)의 크기 또는 형상이 달라지게 하기 위한 다양한 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 노출 구멍(600)은 콜리메이터(198)를 나갈 수 있는 x-선들의 최대 치수, 이를테면 3 cm x 3 cm를 포함할 수 있다. 그러나, 축 선택 어셈블리를 형성하는 다양한 방사선 비투과 덧판은 노출 구멍(600)을 통과할 x-선들의 추상체의 크기를 달라지게 하기 위해 노출 구멍(600)에 관해 이동될 수 있고, 또한 x-선 빔을 노출 구멍(600)에 관해 위치시킬 수 있다.

계속해서도 9를 참조하고 추가로 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 축 선택 어셈블리(ASA, axis selection assembly)(626a)가 도시된다. ASA(626a)는 콜리메이터(198)의 하우징(608) 내에 위치된다. ASA(626a)는 노출 구멍(600)에 관해 형성될 선택된 구멍(630)의 크기 및/또는 위치를 선택하기 위해 노출 구멍(600)에 관해 이동하도록 구성되는 하나 이상의 덧판을 포함할 수 있다. 선택된 구멍(630)은 피검자(14)를 노출시키기 전 x-선 빔(108)으로부터의 x-선들이 지날 수 있게 되는 구멍이다. 선택된 구멍(630)은 x-선 빔이 고속 필터(200c)와 같은, 그 외 다른 선택된 필터들 또는 축들을 지나기 전 또는 지난 후 형성될 수 있다.

ASA(626a)는 노출 구멍(600)에 관한 움직임의 각각의 X축 및 Y축 상에 서로에 관해 이동할 수 있는 복수의 덧판을 포함한다. 예를 들어, 도 10a에 도시된 바와 같이, 제1 덧판(640a) 및 제2 덧판(640b)은 서로 대향되게 이동하고 X축에서 대체로 양방향 화살표(646)의 방향으로 이동할 수 있다. 덧판들의 추가 쌍은 Y축에서 대체로 양방향 화살표(656)의 방향으로 이동할 수 있는 제3 덧판(650a) 및 제4 덧판(650b)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 덧판들(640 및 650)이 콜리메이터 노출 구멍(600)에 관해 선택된 구멍(630)을 형성하기 위해 서로에 관해 및/또는 서로에 관해 수직하게 이동할 수 있다.

선택된 구멍(630)은 덧판들(640, 650)을 서로에 관해 선택적으로 이동시킴으로써 노출 구멍(600)에 관해 실질적으로 임의의 위치에 형성될 수 있다. 본원에서 더 논의될 덧판들의 움직임은 덧판들(640, 650)을 이동시키기 위한 명령들을 전송하기 위해 제어기(32)에 의해 유선, 무선, 물리적 매체 등과 같은 다양한 통신 시스템을 통해 통신할 수 있는 메모리(33b)에 저장될 수 있는 명령들에 기초할 수 있다. 덧판들을 이동시킴으로써, 선택된 구멍(630)이 노출 구멍(600)에 관해 선택된 형상들, 선택된 크기들 및 선택된 위치들에 형성될 수 있다는 것이 이해된다. 그에 따라, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같은 선택된 구멍(630)은 단지 대표적인 것이고 가능한 선택된 구멍들을 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해된다.

각각의 덧판들(640, 650)은 고 Z 재료(예를 들어, 높은 유효 Z 번호 또는 높은 원자 번호를 갖는 재료)과 같이 선택된 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 덧판들은 선택된 두께의 납으로 형성될 수 있다. 덧판들은 검출기가 실질적으로 단지 선택된 구멍(630)을 통과하는 x-선들을 수신 또는 검출하도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 덧판들(640 및 650)은 소스(100)로부터의 x-선들에 피검자(14)를 노출시키기 위해 선택된 크기 및 위치에 선택된 구멍(630)을 선택적으로 생성하도록 이동될 수 있다.

덧판들(640, 650)을 포함하는 ASA(626a)는 프레임 부분(660)을 포함할 수 있다. 프레임(660)은 단일 피스로서 형성될 수도 있고, 복수의 피스로서 형성될 수도 있다. 프레임(660)은 예를 들어, 덧판들의 선택된 부분들 및 그 외 다른 요소들이 위치되는 이 단일 캐스트 피스 또는 부재로서 형성될 수도 있다. 대안적으로, 또는 단일 부재에 추가적으로, 다양한 피스가 이를테면 용접, 레이징(raising) 또는 그 외 다른 파스너들을 이용하여 상호 연결될 수 있다. 추가 브라켓들 또는 고정점들이 본원에서 논의되는 바와 같이, 프레임(660)에 포함될 수 있다.

프레임(660)에는 덧판들(640, 650)의 가이딩을 돕는 가이드 레일들이 장착될 수 있다. 예를 들어, X축 덧판들(640)이 제1 레일(668) 및 제2 레일(670)과 상호 연결될 수 있다. 레일들(668, 670)은 리벳들, 스레드 나사들 등과 같은, 선택된 방식으로 프레임(660)에 고정될 수 있다. 나아가, 레일들(668, 670)은 서로에 대체로 평행할 수 있다. 레일들(668, 670)은 덧판들(640)이 서로에 관해 실질적으로 구속력 없이 단일 평면에서 이동하게 한다. 나아가, 레일들(668, 670)은 덧판들(640)의 직선 및 선형 움직임을 유지하도록 돕는다.

두 개의 덧판(640a, 640b)은 덧판 캐리어(674a 및 674b)에 고정 또는 장착될 수 있다. 각각의 캐리어들(674)은 각각의 덧판들(640a, 640b) 중 하나에 고정되었을 수 있다. 각각의 캐리어(674)의 덧판들의 고정은 브레이징(braising), 리벳들 또는 그 외 다른 적절한 고정메커니즘들을 이용할 수 있다. 캐리어들(674a, 674b)은 카들(cars) 또는 슬라이딩 부재들(680a, 680b, 680c, 680d)로 연장될 수 있다. 각각의 캐리어들(674a, 674b) 레일들(668, 670) 상에서 이동할 수 있는 카들 중 두 개의 카에 고정될 수 있다. 캐리어들(674a, 674b)이 이동함에 따라, 카들(680a-d)은 각각의 레일들(668, 670)을 따라 이동할 수 있고 운반된 덧판들(640a, 640b)은 대체로 양방향 화살표(646) 방향으로 이동할 수 있다. 평행 레일들(668, 670)은 서로에, 그리고 프레임(660)에 관한 덧판들(674a, 674b)의 부드럽고 구속력이 없는 움직임을 가능하게 한다. 나아가, 평행 레일들(668, 670)은 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 캐리어들(674a, 674b) 및/또는 덧판들의 단일 단부, 그리고 다양한 실시예에서 단지 단일 단부상의 구동 메커니즘(690)을 허용한다.

구동 메커니즘(690)은 모터 어셈블리(692), 위치 센서(694)와 같은 센서 어셈블리 및 이중 어미 나사 조립체(700)와 같은 다양한 부분을 포함할 수 있다. 구동 메커니즘(690)은 제어기(32)로부터 구동 메커니즘(690)의 모터(682)를 제어하기 위해 제공될 수 있는 선택된 통신 시스템(701)을 이용하여 제어기(32)에 의해 동작 및 제어될 수 있고, 통신 시스템은 센서(694)로부터 감지된 위치들을 수신할 수 있다. 나아가, 제어기(32)는 피검자의 이미징동안 다양한 목적으로 모터(692)를 선택적으로 동작시키기 위해 사용자에 의해 동작될 수 있다. 따라서, 덧판들(640a, 640b)을 이동시키기 위한 구동 메커니즘(690)은 선택된 구멍(630)을 형성하기 위해 미리 결정된 명령들에 기초하여 자동 방식으로, 이를테면 이미징 절차 동안 사용자에 의해 수동으로 또는 이 둘의 조합으로 동작될 수 있다.

모터(692)는 스테퍼 모터, 서보 모터 또는 그 외 다른 적절한 유형의 모터와 같은 임의의 적절한 유형의 모터일 수 있다. 일반적으로, 모터(692)는 나사 어셈블리(700)에 연결되는 구동 샤프트(704)에 회전 모션을 제공한다. 모(692)는 프레임(660)에 고정될 수 있거나 프레임(660)에 직접 고정될 수 있는 브래킷(706)에 장착될 수 있다. 분할 너트(708)와 같은 연결 부분이 나사 어셈블리(700)에 구동 샤프트(704)에 연결하기 위해 사용될 수 있다. 나사 어셈블리(700)는 제1 나사 부분(712)을 제2 나사 부분(715)에 연결하는 제2 분할 너트(710)를 더 포함할 수 있다.

제1 나사 부분(712)은 캐리어 홀더(714)와 스레드식으로 체결될 수 있다. 캐리어 홀더(714)는 덧판 캐리어(674b)의 브래킷 또는 연장부(716)에 고정될 수 있다. 캐리어 홀더(714)는 하나 이상의 나사(714a)와 같은 적절한 방식으로 브래킷(716)에 고정될 수 있다. 그러나, 나사들(714a)은 리벳, 너트 또는 그 외 다른 적절한 연결 메커니즘들로서 제공되거나 포함될 수도 있다.

캐리어 홀더(714)는 제1 방향으로 스레딩되는 내부 스레드을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 나사 부분(712)이 캐리어 홀더(714) 내에서 회전함에 따라, 제1 나사 부분(712) 상의 외부 스레드는 캐리어 홀더(714)상의 내부 스레드들과 체결되어 덧판 캐리어(674b)를 대체로 양방향 화살표(646) 방향으로 이동시킬 수 있다.

제2 나사 섹션(715)은 또한 외부 스레드를 포함할 수 있다. 분할 너트(710)를 통해 제1 나사 부분(712)에 연결되는 제2 나사 섹션(715)은 제1 나사 섹션(712)을 통해 모터(692)로부터 회전력을 받는다. 제2 캐리어 홀더(720)는 제1 캐리어 홀더(714)의 내부 스레드와 반대 방향인 내부 스레드를 포함할 수 있다. 따라서, 나사 부분들(712, 715)이 동일한 방향으로 회전하고 있더라도, 제1 덧판 캐리어(674a)는 제2 덧판 캐리어(674b)의 방향과 반대로 이동할 수 있다.

제2 캐리어 홀더(720)는 캐리어(674a)로부터 연장되는 제2 연장부 또는 브래킷 부분(722)에 고정될 수 있다. 제2 캐리어 홀더(720)는 나사(714a)와 유사한 하나 이상의 나사(724)를 이용하여 연장부(722)에 고정될 수 있다. 센서(694)는 덧판들(640)의 위치를 결정하는 것을 돕기 위해 나사 부분(712, 715)의 모션 또는 회전을 감지할 수 있다. 센서(694)는 제3 분할 너트(728)를 이용하여 제2 나사 부분(715)에 연결될 수 있다. 위치 센서(694)는 USA, WA, Vancouver에 사업장을 두고 있는 US Digital이 판매하는 US Digital® S4T 광학 샤프트 인코더(부품 번호 S4T-300-125-DB)를 비롯한 광학 샤프트 인코더와 같은 임의의 적절한 위치 센서일 수 있다.

도 10a를 계속 참조하고 도 10b를 추가로 참조하면, 덧판들(650a 및 650b)은 덧판들(640a 및 640b)과 실질적으로 유사한 방식으로 Y축상의 양방향 화살표(656)의 방향으로 이동될 수 있다. 두 개의 덧판(650a, 650b)은 상술된 바와 같이, 덧판 캐리어들(674)에 연결되는 덧판들(640)과 유사한 방식으로, 두 개의 덧판 캐리어(780a, 780b)에 개별적으로 연결될 수 있다.

덧판들(650)은 상술된 구동 메커니즘(690)과 유사한 구동 메커니즘(750)으로 구동될 수 있다. 통신 시스템(752)은 구동 메커니즘(750)의 모터(758) 및 위치 센서(760)를 제어기(32)와 연결할 수 있다. 그에 따라, 제어기(32)는 구동 메커니즘(690)의 모터(692) 및 구동 메커니즘(750)의 모터(758) 양자를 동작 또는 제어할 수 있다. 구동 메커니즘(750)의 동작은 구동 메커니즘(690)의 동작과 유사하므로, 그 동작에 대해서는 부분적으로 상세히 설명하지 않을 것이지만, 여기서는 도 10b를 참조하여 간략하게 설명한다.

구동 메커니즘(750)은 모터(758), 센서(760) 및 어미 나사 메커니즘(764)을 포함할 수 있다. 따라서, 모터(758)는 프레임(660)에 고정되는 브래킷(766)에 고정되고/되거나 프레임(660)에 직접 고정될 수 있다. 구동 샤프트(770)는 분할 너트(776)에 의해 제1 나사 부분(774)에 연결되는 모터(758)에 의해 구동될 수 있다. 제1 나사 부분(774)은 제3 캐리어 홀더(778)를 통과하여 제3 캐리어 홀더(778)와 스레드식으로 체결된다. 제3 캐리어 홀더(778)는 덧판(650b)이 연결되는 덧판 캐리어(780a)를 이동시키기 위해 제1 방향으로 내부 스레드들을 갖는다. 덧판 캐리어(780a)는 하나 이상의 나사(784)와 같이 제3 캐리어 홀더(778)가 연결되는 연장부(780b)를 포함할 수 있다. 나아가, 덧판 캐리어(780a)는 제3 레일(786)을 타는 카(782)와 연장 및 상호 연결될 수 있다. 덧판 캐리어(780a)는 또한 제4 레일(788)을 타는 카(782b)로 연장된다. 레일들(786, 788)은 덧판(650b)의 단일 단부, 다양한 실시예에서 단지 단일 단부에서 구동 메커니즘(750)을 이용하여 덧판(650b)의 부드럽고 구속력이 없는 움직임을 가능하게 하기 위해, 상술된 레일들(668, 672)과 유사하게 실질적으로 평행할 수 있다.

제1 나사 부분(774)은 분할 너트(796)를 이용하여 제2 나사 부분(794)에 연결된다. 분할 너트(796)에 추가적으로 또는 대안적으로, 용접, 접착제, 브레이징 등과 같은 그 외 다른 연결부들이 사용될 수 있다. 그에 따라, 제1 나사 부분(774)의 회전 모션은 제2 나사 부분(794)에 전달된다. 제2 나사 부분은 제4 캐리어 홀더(800)에서의 내부 스레드들과 체결되는 외부 스레드들을 포함한다. 제4 캐리어 홀더(800)에서의 내부 스레드들은 제3 캐리어 홀더(778)의 내부 스레드들에서의 것들과 반대일 수 있다. 제1 및 제2 나사 부분(774 및 794)들은 유사한 스레드들을 가질 수 있고 나사 부분들(774, 794)의 동일한 회전 방향은 각각의 캐리어 홀더들(778 및 800)을 반대 방향들로 이동시킨 것이다.

제4 캐리어 홀더(800)는 상술된 고정 부재들과 유사하게, 하나 이상의 나사 또는 그 외 다른 고정 부재들(806)을 이용하여 연장부 또는 돌출부(804)를 통해 제4 덧판 캐리어(780b)에 고정될 수 있다. 덧판 캐리어(780b)는 두 개의 카(782c 및 782d)에 연장되고 연결되어 있는 부분들을 포함할 수 있어 덧판 캐리어(780b)가 Y축에서 대체로 양방향 화살표(656) 방향으로 레일들(788 및 786)을 따라 주행할 수 있게 된다. 상술된 바와 같이, 레일들(786, 788)은 부드럽고 직선이며 구속력이 없는 방식으로 덧판(650a)의 움직임을 허용하는 데 도움이 된다.

구동 메커니즘들(690, 750)은 각각의 덧판들(640, 650)의 단일 단부들 그리고 다양한 실시예에서 단지 단일 단부들에만 덧판 캐리어들(674, 680)의 각각의 평행 레일들(668, 670, 786 및 788)과의 상호 작용을 통해 제공될 수 있어, 덧판들(640, 650)의 부드럽고 구속력이 없는 움직임을 가능하게 한다. 그러나, 덧판들(640, 650)을 선택된 위치로 그리고 선택된 속도로 이동시키는 것을 돕기 위해 덧판 캐리어의 양단을 동시에 구동하기 위해 각각의 덧판 캐리어들의 양단에 구동 메커니즘이 제공될 수 있다는 것이 이해된다. 어느 경우에나, 덧판들(640a, 640b)은 서로에 기초하여 유사하거나 동일한 속도로 이동할 수 있다. 유사하게, 덧판들(650a, 650b)도 서로에 기초하여 유사하거나 동일한 속도로 이동할 수 있다. 따라서, 선택된 애퍼처(630)는 크기가 증가 또는 감소될 수 있지만, 선택된 애퍼처(630)의 크기 또는 형상에 관계 없이 선택된 노출의 중심(630a)은 실질적으로 움직이지 않는다. 따라서, 선택된 애퍼처(630)는 중심(630a)을 갖는 1 인치 x 1 인치의 정사각형일 수 있거나 또는 선택된 애퍼처(630)는 1 인치 x 2 인치인 직사각형일 수 있고 여전히 중심(630a)을 유지한다.

다양한 실시예에서, 구동 메커니즘(690) 또는 구동 메커니즘(750)과 유사한 개별 구동 메커니즘들은, 구동 메커니즘들(691, 751)(팬텀법으로 도시됨)을 포함할 수 있고 각각의 덧판들(640a, 640b, 650a 및 650b)에 개별적으로 연결될 수 있다. 그에 따라, 각각의 구동 메커니즘(690, 691, 750, 751)은 각각의 X축 또는 Y축 상에서 각각의 개별적으로 각각의 덧판(640a, 640b, 650a 및 650b)을 구동하는 데 사용될 수 있다. 각각의 구동 메커니즘은 단일 덧판 커넥터를 연결 또는 이와 상호 작용하여 각각의 덧판를 결합 및 이동시킬 수 있다. 각각의 덧판(640a, 640b, 650a 및 650b)가 독립적으로 이동함에 따라, 제어기(32)에 의해 동작될 때, 선택된 구멍(630)은 독립적인 크기를 가질 수 있고 중심(630a)은 프레임(660)에 관해 이동할 수 있다. 따라서, 개별적인 덧판들(640a, 640b, 650a 및 650b) 각각은 선택된 구멍(630)의 모든 형상 및 크기 그리고 대안적인 중심 위치(630a')와 같은 중심(630a)의 위치를 선택하기 적절한 구동 메커니즘을 이용하여, 상술된 것과 유사한 방식으로 개별적으로 구동될 수 있다는 것이 이해된다.

따라서, ASA(626a)는 선택된 노출 구멍 또는 애퍼처(630)를 형성하기 위해 콜리메이터(198)에 위치될 수 있다. ASA(626a)는 전술한 바와 같이 도 9에 도시된 것을 포함하여 임의의 적절한 방식으로 콜리메이터(198)에 통합될 수 있다. 그러나, ASA를 형성하는 덧판들은 본 원에서 더 논의될 것들을 포함하여 적절한 방식으로 이동될 수 있는 것으로 이해된다.

다양한 실시예에서, 도 11을 참조하면, 콜리메이터(198)는 스테이지 노출 구멍 또는 통로(1624)를 포함 할 수 있는 스테이지 또는 플랫폼 부재(1620)를 포함할 수 있는 ASA(626b)를 포함할 수 있다. 스테이지 노출 구멍(1624)은 또한 스테이지(1620)를 통해 벽들 또는 에지들에 의해 치수가 고정될 수 있다. 스테이지 노출 구멍(1624)은 노출 구멍(600)에 관해 선택된 크기를 가질 수 있다, 이를테면 더 크거나 더 작거나 동일한 크기를 가질 수 있다. 스테이지 노출 구멍(1624)은 다양한 실시예에서 선택될 경우, 모든 노출 구멍(600)이 x-선들에 노출될 수 있도록 하기 위해 노출 구멍(600)보다 더 클 수 있다.

ASA(626b)는 본원에서 논의된 바와 같이, 스테이지 노출 구멍(1624)에 관해 덧판들에 의해 형성되는 구멍을 선택적으로 크기를 정하고 위치시키기 위해 다양한 실시예에서 제공될 수 있다. 따라서, 스테이지 노출 구멍(1624)은 ASA(626b)에 의해 변경될 수 있는 스테이지(1620)를 통한 최대 및/또는 고정 개구를 획정할 수 있다. 그러나, 스테이지(1620)는 작은 구멍을 포함하지 않을 수 있지만, 본원에서 논의되는 바와 같이, 그 외 다른 부분들이 연결되는 개방 또는 외부 프레임(상술된 프레임(660)과 유사)만을 포함할 수 있다는 것이 이해된다.

다양한 실시예에서, ASA(626b)는 제1 덧판(1630), 제2 덧판(1622), 제3 덧판(1634) 및 제4 덧판(1636)을 포함하는 복수의 덧판을 포함한다. 제1 쌍의 덧판(1630, 1632) 및 제2 쌍의 덧판(1634, 1636)과 같은 각 쌍의 덧판은 X 및/또는 Y축에서 스테이지 노출(1624)을 통과하는 x-선의 빔을 조정하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 쌍의 덧판(1630, 1632)은 X축으로 이동하여 X축의 x-선 빔을 변경시킬 수 있고, 제2 쌍의 덧판(1634, 1636)은 Y축으로 이동하여 빔을 조절할 수 있다. 노출 통로(1624)를 통해 Y축 방향으로 x-선의 x-선이 검출된다. 본원에서 추가로 논의되는 바와 같이, 덧판(1630, 1632, 1634, 1636)은 사용자에 의해, x-선 노출의 프로그래밍, x-선 빔의 선택된 에너지 등에 의해 선택되는 바에 따라, 노출 통로(1624)를 통한 x-선 빔 통로의 크기, 위치 또는 배향을 조정하도록 동작될 수 있다.

덧판(1630, 1632, 1634, 1636) 각각은 선택된 메커니즘에 의해 이동될 수 있다. 예를 들어, 각각의 덧판은 위에서 논의된 선형 모터(270)와 유사하게 선형 모터와 상호 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 덧판(1630)은 제1 선형 모터(1650)와 상호 연결될 수 있고, 제2 덧판(1622)은 제2 선형 모터(1652)와 상호 연결될 수 있고, 제3 덧판(1634)은 제3 선형 모터(1654)와 상호 연결될 수 있으며, 제3 덧판(1636)은 제4 선형 모터(1656)와 상호 연결될 수 있다. 각각의 선형 모터(1650, 1652, 1654 및 1656)는 스테이지 노출 통로(1624)에 관해 각각의 덧판(1630-1636)을 이동시키기 위해 위에서 논의된 선형 모터(270)와 유사한 방식으로 동작될 수 있다.

선형 모터(1650-1654)는 이미징 시스템(16)의 제어 시스템(32)에 의해 제어 될 수 있으며; 제어기는 선형 모터(1650-1654)를 동작시키고/거나 메모리 시스템(33b) 상에 저장된 명령과 같은 명령을 실행하도록 설계 및/또는 구성되는 프로세서(33a)를 포함할 수 있다. 모터들(1650-1656) 각각은 각각의 통신선들(1658, 1660, 1662, 1664)과 같은 다양한 통신선들을 통해 개별적으로 연결될 수 있다. 또한, 통신 시스템이 제어기(32)와 통신하기 위해 콜리메이터(198)에 통합될 수 있다는 것이 이해된다. 통신 시스템은 모터(1650-1656)를 동작시키기 위해 제어기(32)와 무선으로 통신하는데 사용될 수 있는 다양한 무선 통신 프로토콜을 포함할 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이, 각각의 모터(1650-1656)는 플랫폼 노출(1624)에 관해 각각의 덧판(1630-1636)을 이동시키기 위해 서로 독립적으로 동작될 수 있다. 그러나, 각각의 모터는 모터 쌍으로서 동작될 수 있음이 추가로 이해된다. 예를 들어, 제1 모터(1650) 및 제2 모터(1652)는 통로(1624)에 관해 각각의 덧판(1630, 1632)을 이동시키기 위해 쌍으로 동작될 수 있는 반면, 제3 및 제4 모터(1654, 1656)는 노출 통로(1624)에 관해 각각의 덧판을 이동시키기 위해 쌍으로 동작될 수 있다. 모터 쌍으로서 동작될 때, 단일 신호가 콜리메이터의 각각의 축(예를 들어, X축 또는 Y축)을 조정하기 위해 전송될 수 있다. 단일 신호는 위치를 조정하는 것일 수 있다(예를 들어, +2mm). 그 다음 모터 쌍은 조정을 위해 두 모터를 모두 동작시킬 수 있다. 일반적으로, 모터(1650-1656)는 각각의 덧판을 한 쌍 또는 4 개의 덧판(1630-1636)의 그룹으로서 서로 이동시키거나 서로 떨어뜨리도록 동작된다.

제1 덧판(1630) 및 제1 모터(1650)에 대한 간단한 설명으로, 다른 덧판 및 모터는 덧판(1630) 및 모터(1650)와 실질적으로 유사하게 구성 될 수 있으며 아래에서 상세하게 반복되지 않을 것으로 이해된다. 일반적으로, 덧판(1630)은 실질적으로 방사선 불투과성 일 수 있는 선택된 재료로 형성될 수 있다. 즉, 덧판(1630)은 환자(14)를 통해 x-선 검출기를 노출시키기 위해 x-선이 덧판(1630)을 관통하거나 실질적으로 관통하지 못하게 하는 재료로 제공되거나 형성될 수 있다. 예를 들어, 덧판(1630)은 선택된 두께를 갖는 납으로 형성될 수 있다. 그러나, 덧판(1630)을 형성하기 위해 임의의 적절한 고 Z 재료가 선택될 수 있다. 덧판(1630)은 질량이 노출 구멍(1624)에 관해 모터(1650)에 의해 선택된 속도로 이동될 수 있도록 선택된 치수의 재료로 형성될 수 있다.

덧판(1630)은 제1 모터(1650)의 덧판 캐리어(1670)에 위치될 수 있다. 덧판 캐리어(1670)는 메인 캐리어(1676)로부터 연장되는 제1 핑거(1672) 및 제2 핑거(1674)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 핑거(1672, 1674)는 관통 구멍 또는 통로를 획정할 수 있고, 덧판(1630)은 통로에서 두 핑거(1672, 1674) 사이에 위치될 수 있다. 덧판(1630)은 브레이징, 접착제, 기계적 고정기(예를 들어, 나사), 또는 다른 적절한 메커니즘과 같은 임의의 적절한 방식으로 핑거(1672, 1674)에 대한 통로 내에 고정될 수 있다.

덧판 캐리어(1670)는 가동 자석(1680)에 장착될 수 있다. 가동 자석(1680)은 고정식 및/또는 선형 모터 코일(1818) 위에 위치될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 고정 선형 모터 코일(1818)(위에서 논의된 고정 선형 모터 코일(274)과 유사한)은 가동 자석(1680)(위에서 논의된 자석(276)과 유사한)을 이동시키도록 동작될 수 있다. 고정 자석 및 가동 선형 모터 코일 등과 같은 다양한 다른 구성이 제공 될 수 있음이 추가로 이해된다. 따라서, 덧판 캐리어(1670)는 고정 자석에 대해 이동되는 이동 코일에 장착될 수 있다.

덧판 캐리어(1670)는 다양한 메커니즘으로 가동 자석(1680)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 나사 또는 리벳이 고정 통로(1668)를 통해 위치되어 캐리어(1670)를 자석(1680)에 고정시킬 수 있다. 덧판 캐리어(1670)를 가동 자석(1680)에 고정시키기 위해 다양한 조각, 용접, 브레이징 등이 사용될 수 있음이 추가로 이해된다.

또한, 선형 모터(1650)는 그 위에서 캐리어(1670)가 이동하는 선형 베어링(1690)을 포함할 수 있다. 선형 베어링(1690)은 캐리어(1670) 및 부착된 가동 자석(1680)이 이동할 때 그것들을 지지할 수 있다. 베어링(1690)은 또한 선형 모터(1650)의 움직임을 지시하는 것을 도울 수 있다. 일반적으로, 베어링(1690)은 일반적으로 양방향 화살표(1694)의 방향으로 가동 자석(1680)의 이동을 제한할 수 있다. 양방향 화살표(1694)는 X축상에서 덧판(1630)를 이동시키기 위해 전술한 바와 같이 X축을 따라 있을 수 있다. 캐리어(1670)의 위치는 판독 헤드(1702) 및 레일(1704)을 포함하는 위치 결정 시스템(1700)에 의해 결정될 수 있다. 판독 헤드(1702)는 전술한 바와 같이 판독 헤드(292) 및 레일(294)의 동작과 유사하게, 레일(1704)에 대한 캐리어(1670)의 상대 또는 절대 위치를 판독할 수 있다.

따라서, 덧판(1630)를 이동시키는 선형 모터(1650)의 동작은 필터(260)를 이동시키기 위한 선형 모터(270)의 이동 동작과 유사할 수 있다. 특히, 덧판(1630)은 벡터 경로(110)를 따라 이동하는 x-선 빔(108)의 적어도 일부로 또는 그 밖으로 위치되도록 이동될 수 있다. 본원에서 추가로 논의되는 바와 같이, 덧판(1630)는 플랫폼 노출 통로(1624)를 통과하는 빔을 구성 또는 형상화하기 위해 x-선 소스(100)로부터 x-선의 전체 방출의 적어도 일부를 차단하도록 사용되거나 동작될 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 각각의 덧판(1630, 1632, 1634 및 1636)은 x-선이 플랫폼 노출 통로(1624)를 통과할 수 있도록 선택된 개방 위치 및/또는 형상을 달성하기 위해 각각의 쌍으로서 이동 및/또는 독립적으로 이동될 수 있다 . 도 11에 도시된 바와 같이, 덧판(1622, 1630)은 선택된 구멍(1720)의 X축 위치를 정의하는 덧판일 수 있다. 덧판(1634, 1636)은 개구부의 Y축 위치를 변경하도록 이동될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 선택된 구멍(1720)의 형상은 모든 덧판(1630, 1632, 1634, 1636)에 의해 정의된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 덧판(1630-1634) 각각이 서로에 대해 이동하게 하기 위해, 덧판의 대향하는 세트는 다른 덧판에 비해 높이가 오프셋될 수 있다. 도시된 바와 같이, X축으로 이동하는 한 쌍의 덧판(1630, 1632)은 X축 덧판(1630, 1632)보다 스테이지(1620)에 더 가까이 위치될 수 있는 대향 덧판(1638, 1636)보다 스테이지(1620)로부터 더 멀리 위치될 수 있다. 스테이지(1620)에 더 가까운 Y축 덧판(1634, 1636)의 위치 설정은 덧판 캐리어(1670c, 1670d)에 X축 덧판(1630, 1632)보다 스테이지(1620)에 더 가까운 위치에 오프셋을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, X축 캐리어(1670a 및 1670d)는 Y축 덧판 캐리어(1670c, 1670d)에 대해 오프셋될 수 있다. 구성에 관계없이, X 및 Y축을 형성하기 위해 서로 대향하는 덧판은 도 11에 도시된 바와 같이 스테이지 축 노출(1624)의 적어도 일부 위로 이동하고 동시에 위치될 수 있도록 구성될 수 있다.

위에서 논의된 선택된 구멍(630)와 유사하게, 선택된 구멍(1720)는 덧판(1630-1636)에 의해 정의될 수 있는 임의의 선택된 형상일 수 있다. 선택된 구멍(1720)이 각각의 덧판(1630-1636)의 기하학적 구조에 따라 정사각형, 직사각형 또는 다른 형상으로 선택되도록, 전술한 덧판(640a, 640b, 650a 및 650b)과 유사하게, 각각의 덧판(1630-1636)은 독립적이고 개별적으로 움직일 수 있다. 또한, 선택된 구멍(1720)의 크기는 덧판(1630-1636)의 상대 위치에 기초하여 선택될 수 있다.

또한, 선택된 구멍(1720)의 위치 또는 선택된 구멍(1720)의 중심(1720a)은 스테이지 노출 구멍(1624)에 대한 덧판(1630-1636)의 위치에 기초하여 선택될 수도 있다. 예를 들어, 스테이지 노출 구멍(1624)은 정사각형일 수 있고, 선택된 구멍(1720) 및/또는 중심(1720a)은 우측 하부 사분면과 같은 스테이지 노출 구멍(1624)의 사분면에 선택적으로 위치될 수 있다. 또한, 선택된 구멍은 덧판(1630-1636)을 이동시켜 선택된 구멍(1720')을 형성함으로써 팬텀법(1720')으로 도시된 바와 같이, 좌측 상부 사분면에 위치될 수 있다. 따라서, 선택된 구멍(1720')은 선택된 구멍(1720)의 중심(1720a)과 다른 중심(1720a')일 수 있다. 또한, 스테이지 노출 구멍(1624)에 대한 덧판(1630-1636)의 위치는 선택된 구멍(1720)을 스테이지 노출(1624)의 치수와 같거나 스테이지 노출 구멍(1624)의 전체 개구 치수보다 작게 선택적으로 만들 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 각각의 덧판(1630-1636)은 각각의 모터(1650-1656)에 의해 이동될 수 있다. 예를 들어 덧판(1630)를 운반하는 덧판 캐리어(1670)의 위치는 레일(1704)에 대해 판독 헤드(1702)로 결정될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 레일(1704)에 대한 판독 헤드(1702)의 위치는 위에서 논의된 바와 같이 레일(294)에 대한 판독 헤드(292)를 갖는 선형 레터의 위치를 결정하는 것과 유사한 방식으로 리드 캐리어(1670)의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다.

각각의 덧판은 덧판(1616)을 운반하는 덧판 캐리어(1670b), 덧판(1634)을 운반하는 덧판 캐리어(1670c) 및 덧판(1636)을 운반하는 덧판 캐리어(1670d)를 포함하는 각각의 덧판 캐리어에 의해 유지될 수 있다. 덧판 캐리어(1670a-1670d) 각각은 덧판 캐리어(1670a-1670d)에 고정되고 각각의 레일(1704a-1704d)에 대해 이동하는 각각의 판독 헤드(1702a-1702d)를 가질 수 있다. 통신선 또는 시스템(예를 들어, 유선 연결 및/또는 무선 연결)(1658-1664)은 제어기(32)와 통신하여 레일(1704a-1704d)에 대한 판독 헤드(1702a-1702d)의 판독 위치에 기초하여 덧판 캐리어(1670a-1670d)의 결정된 위치에 기초하여 선형 모터(1650-1656)에 명령을 제공할 수 있다.

각각의 덧판(1630-1636)를 이동시키기 위한 덧판 캐리어(1670a-1670d)의 이동은 메모리(33b)로부터 리콜되는 소정의 프로그램 또는 명령 세트에 기초할 수 있다. 메모리(33b)는 사용자에 의해 입력된 명령에 기초하여 선택된 노출 구멍(1720)을 형성하기 위한 계획된 또는 선택된 움직임을 결정하기 위한 명령을 포함할 수 있음이 추가로 이해된다. 사용자에 의한 입력은 사용자의 경험, 사용자의 전문 지식, 또는 다른 선택된 고려 사항과 같은 다양한 양태에 기초한 절차 동안 선택되거나 변경될 수 있다. 그러나, 선택된 구멍(1720)의 이동은 선택된 구멍(1720)의 미리 선택된 위치에 기초하여 스테이지 노출(1624)에 대해 미리 정의되고 변경될 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 4개의 별개의 모터가 주어지면, ASA(626b)에서 각각의 덧판은 독립적으로(예를 들어, 각각의 X축 및 Y축을 따른 방향 및 이동량에 대해) 이동할 수 있다.

또한, 위에서 논의된 바와 같이, 콜리메이터(198)는 이미징 시스템(16)에 포함될 수 있다. 이미징 시스템(16)은 이미징 갠트리(34)와 같은 선택된 갠트리에 대해 이동할 수 있거나 구성될 수 있는 소스 유닛(36)을 포함할 수 있다. 따라서, 소스 유닛(36)이 갠트리(34)에 대해 및/또는 피검자(14)에 대해 이동함에 따라, 스테이지(1620)에 대한 선택된 구멍(1720)의 크기, 형상 및 위치가 변경될 수 있다. 메모리(33b)에 저장된 명령은 소스 유닛(36)이 갠트리(34)에 대해 이동함에 따라 선택된 구멍부(1720)를 스테이지(1620)에 대해 이동시키는 데 사용될 수 있다. 또한, 제어기(32)는 각각의 판독 헤드(1702a-1702d)로부터 피드백을 수신하여 각 덧판(1630-1636)을 위치시켜 선택된 크기 및/또는 위치의 선택된 구멍(1720)을 형성하기 위해 모터(1650-1656)의 추가 및/또는 적절한 움직임을 결정하기 위해 덧판(1630-1636)의 위치를 결정한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 덧판(1630-1636)은 스테이지 개구(1624)의 일측 및 스테이지(1620)의 에지로부터 이동하도록 위치된다. 각각의 모터(1650-1656)는 스테이지 개구의 일측에 고정된 부분(예를 들어, 모터 코일)을 가지며, 각각의 덧판 캐리어(1670a-1670d)를 일측으로부터 스테이지 개구를 향해 그리고 스테이지 개구 위로 이동시킨다. 일반적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 덧판(1630-1636)은 한 측면에서 다른 측면으로 스테이지(1620)를 가로 질러 연장되지 않을 수 있다. 그러나, 덧판들(1630-1636) 중 적어도 하나는 스테이지(1620)를 가로질러 연장 될 수 있는 것으로 이해된다.

도 12를 참조하면, ASA(626c)가 도시되어있다. ASA(626c)는 전술한 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 ASA(626a) 및 ASA(626b) 둘 다의 구성요소를 포함할 수 있다. ASA(626c)는 ASA(626a)와 유사한 덧판(640'및 650')을 포함한다. 그러나, ASA(626c)에서, 덧판(640', 650')은 ASA(626b)에서 논의된 선형 모터와 유사한 선형 모터(본원에서 논의된 바와 같이)와 함께 이동된다. ASA(626a)에서 전술한 바와 같이 구동 메커니즘(690 및 750)을 제공하는 대신에, 선형 모터가 덧판(640', 650')를 구동하도록 제공된다.

덧판들(640', 650')은 위에서 논의된 바와 같이 덧판 캐리어들(674, 780) 상에 있을 수 있거나, 또는 각각의 한 쌍의 평행 레일에 직접 연결될 수 있다. 여하튼, 각 덧판은 개별 선형 모터와 상호 연결되어 각 덧판을 개별적으로 이동할 수 있다. 각각의 덧판은 단일 선형 모터 구동 메커니즘 및 각각의 레일 쌍과 상호 연결되어 덧판의 구속력이없고 부드러운 움직임을 허용할 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이, ASA(626c)는 ASA(626a)와 유사하거나 동일한 부분을 포함할 수 있다. 도 12를 참조하면, ASA(626c)는 스테이지(1620)에 장착될 수 있다. ASA(626c)는 X축을 따라 양방향 화살표(646)의 방향으로 일반적으로 이동할 수 있는 덧판(640'a 및 640'b)을 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 일단 또는 양단의 덧판(640')은 선형 모터 구동기구(1760)에 직접 연결될 수 있다. 그러나, 덧판(640')은 위에서 논의된 덧판 캐리어(674)와 유사한 덧판 캐리어(도 12에 도시되지 않음)에 연결될 수 있는 것으로 이해된다. ASA(626c)는 2개의 덧판(650'a 및 650'b)을 추가로 포함한다. 덧판(650')은 Y축에서 양방향 화살표(656)의 방향으로 덧판(650)을 이동시키기 위해 단지 한쪽 또는 양단에서 제2 선형 구동 메커니즘(1766)에 직접 연결될 수 있다. 그러나, 덧판(650')은 또한 ASA(626a)에 대해 위에서 논의된 바와 같이 캐리어(780)와 같은 덧판 캐리어에 연결될 수 있는 것으로 이해된다. 그러나, 도 12에 도시되고 본원에서 더 논의되는 바와 같이, 덧판 캐리어는 필요하지 않으며, 덧판(640', 650')는 선형 구동 메커니즘(1760 및 1766)에 직접 연결될 수 있는 것으로 이해된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 덧판(640'및 650')은 스테이지(1620)에 대해 이동되어 선택된 구멍(630)를 형성할 수 있다. 덧판(640', 650')은 각각의 덧판(640', 650')의 한 말단 또는 단일 말단에서 각각의 구동 메커니즘(1760, 1766)과 연결된다. 다양한 실시예에서, 구동 메커니즘은 선택된다면 양단에 제공될 수 있다. 다양한 베어링 및/또는 레일 시스템은 특히 덧판(640', 650')의 일 단부에만 연결된 선형 모터 구동 메커니즘과 함께, 덧판(640', 650')의 매끄럽고 구속력 없는 움직임을 보장하는 것을 돕는다. 유사하게, 구동 메커니즘(1760, 1766)은 ASA(626a)의 연결과 유사하게, 덧판(640', 650')의 한 단부에만 연결될 수 있다.

제1 덧판(640'a)은 제1 이동 코일(1770)에 연결된다. 이동 코일은 접착제, 용접 또는 파스너(예를 들어, 리벳, 나사 등) 또는 다른 적절한 연결 메커니즘과 같은 임의의 적절한 방식으로 덧판(640'a)에 고정될 수 있다. 제2 덧판(640'b)은 덧판(640'a)에 연결된 이동 코일(1770)과 유사한 방식으로 제2 이동 코일(1772)에 연결된다. 두 이동 코일(1770, 1772)은 공통 자석(1774)을 따라 이동한다. 공통 자석(1774)은 구동 메커니즘(1760)을 위한 공통 부분을 형성하고 이동 코일(1770, 1772) 모두에 대해 선형 모터를 형성한다. 구동 메커니즘(1760)의 선형 모터는 선형 모터의 것과 유사한 방식으로 동작할 수 있다(예를 들어, 전술한 바와 같이 1650, 1652, 1654,1656). 선형 모터 구동기구(1760)의 이동 코일(1770, 1772)은 각각의 덧판(640'a 및 640'b) 각각을 양방향 화살표(646) 방향으로 이동할 수 있다. 각각의 이동 코일(1770 및 1772)은 각각 적절한 통신 시스템(1770a 및 1772a)을 이용하여 제어기(32)와 연결된다. 제어기(32)는 선형 모터 구동 메커니즘(1760)을 동작시켜 X축에서 덧판(640')을 X축에서 선택된 구멍(630)를 위치시키고 크기를 맞추기 위해 X축으로 이동시킬 수 있다. 제어기(32)는 메모리(33b)로부터 저장되고 리콜된 명령에 기초하여 프로세서(33a)를 사용하여 수동으로 동작되거나 명령을 실행할 수 있다.

덧판(640'a 및 640'b)의 위치는 전술한 위치 센서(290)와 유사한 위치 센서(1776)에 의해 결정될 수 있다. 위치 센서(1776)는 선형 또는 연장 센서(1778) 및 이동 코일(1770) 및/또는 덧판(640'a)에 센서(1778)에 대해 이동하도록 고정 연결되는 제1 판독 헤드(1780)를 포함한다. 제2 판독 헤드(1782)는 센서(1778)에 대해 이동하기 위해 제2 이동 코일(1772) 및/또는 제2 덧판(640'b)에 고정적으로 연결된다. 전술한 바와 같이, 각각의 판독 헤드(1780, 1782)는 각각의 통신 시스템(1770a 및 1772a)을 통해 제어기(32)와 연결되어 위치 신호가 제어기(32)에 전송될 수 있게 되고 제어기(32)는 위치 센서(1776)로부터의 위치 신호에 기초하여 구동 메커니즘을 제어하도록 동작될 수 있게 된다.

또한, 덧판(640')은 베어링 또는 한 쌍의 평행 레일(1784a, 1784b)과 상호 연결될 수 있다. 덧판(640'a, 640'b)은 레일(1784)에 직접 연결될 수 있고/있거나 각각의 카 또는 베어링 트럭(1786a, 1786b, 1786c, 1786d)과 상호 연결될 수 있다. 따라서, 덧판(640')은 X축을 따라 레일(1784)에 의해 정의된 경로에서 이동할 수 있다. 또한, 레일(1784)과 덧판(640')의 상호 연결은 X축에서 실질적으로 매끄럽고 구속력이 없는 운동을 허용한다.

X축으로 이동하도록 구성된 덧판(640')은 스테이지(1620)의 표면(1621)으로부터 덧판(650')의 거리보다 큰 거리만큼 오프셋될 수 있다. 본원에서 추가로 논의되는 바와 같이, 덧판(650')은 X축에 실질적으로 직교할 수 있는 Y축으로 이동할 수 있다. 따라서, X축에서 덧판(640')의 그리고 Y축에서 덧판(650')의 비간섭 운동을 갖기 위해, 덧판은 서로 접촉하지 않도록 서로 다른 평면에 위치하여 각각의 덧판의 움직임이 용이하도록 할 수 있다.

덧판(650')은 덧판(650')의 일 단부에서 구동 메커니즘(1766)과 연결된다. 덧판(640')과 유사하게, 덧판(650'a)은 제3 이동 코일(1790)에 고정 연결되고, 제4 덧판(650'b)은 제4 이동 코일(1792)에 고정 연결된다. 제3 및 제4 이동 코일(1790, 1792)은 단일 및 공통 자석(1794)을 따라 이동하여 선형 모터 구동 메커니즘(1766)을 형성한다. 다시, 각각의 이동 코일(1790, 1792)은 각각의 적절한 통신 시스템(1792a 및 1790a)을 갖는 제어기(32)와 연결된다. 또한, 통신 시스템(1770a, 1772a, 1790a 및 1792a)은 유선 통신 시스템, 무선 통신 시스템, 물리적 매체 전송 시스템 또는 다른 적절한 통신 시스템 일 수 있음을 이해해야 한다. 제어기(32)는 선형 모터를 동작시키기 위해 전술한 것과 유사한 방식으로 덧판(650')을 이동시키기 위해 구동 메커니즘(1766)을 동작시킬 수 있다.

또한, 제어기(32)는 구동 시스템(1766)과 관련된 위치 센서(1714)로부터 위치 신호를 수신할 수 있다. 위치 센서(1796)는 단일 스케일 센서(1798)를 포함할 수 있다. 제3 판독 헤드(1800)는 이동 코일(1790) 및/또는 제3 덧판(650'a)에 고정될 수 있다. 제4 판독 헤드(1802)는 제4 이동 코일(1792) 및/또는 제4 덧판(650'b)에 고정될 수 있다. 판독 헤드들(1800, 1802) 모두는 드라이브 시스템(1766)에 대한 공통 기준 위치 감지 및 위치 신호를 제공하기 위해 센서(1798)를 따라 이동할 수 있다. 위치 신호는 각각의 통신 시스템(1790a 및 1792a)과 함께 제어기(32)로 전송될 수 있다. 따라서, 제어기(32)는 위치 센서(1714)로부터의 위치 신호로 덧판(650'a 및 650'b)의 위치를 알거나 결정할 수 있다.

구동 메커니즘(1766)은 덧판(650')의 일단에 연결된다. 그러나, 덧판(650')는 제3 레일(1804a) 및 제4 레일(1804b)을 포함하는 베어링 시스템과 상호 연결될 수 있다. 레일(1804a, 1804b)은 베어링 레일(1784a, 1784b)에 실질적으로 수직 인 제2 레일 또는 베어링 쌍을 형성할 수 있다. 덧판(650')은 레일(1804)과 직접 맞 물릴 수 있고/있거나 카 또는 이동 베어링 또는 트럭(1806a, 1806b, 1806 및 1806d)과 연결될 수 있다. 여하튼, 레일(1804)은 덧판(650')의 실질적으로 매끄럽고 구속력이 없는 이동을 허용한다.

따라서, ASA(626c)는 ASA(626a)의 640, 650과 실질적으로 유사하거나 동일한 덧판 및 ASA(626b)의 구동 메커니즘과 유사한 구동 메커니즘을 포함할 수 있다. ASA(626c)의 덧판(640', 650')은 대안적인 모터 또는 구동 메커니즘(1760, 1766)을 갖는 ASA(626a)의 덧판(640, 650)과 유사한 방식으로 선택된 구멍(630)를 형성하도록 이동될 수 있다. 덧판들(640', 650')은 도 12에 도시된 바와 같이, 스테이지(1620)의 한 측면으로부터 스테이지(1620)의 제2 측면으로 연장될 수 있고 스테이지 개구(1624)를 가로지를 수 있다. 예를 들어, 레일 쌍(1784, 1804)의 레일은 스테이지 개구(1624)를 가로질러 이격되어 있다. 따라서, 덧판들(640', 650')은 스테이지(1620)에 걸쳐 있거나 교차할 수 있다. 또한, 덧판(640', 650')은 전술한 바와 같이 이동 코일 대신 가동 자석과 상호 연결될 수 있다. 따라서, ASA(626c)는 전술한 바와 같이 ASA(626a)의 방식과 유사한 선택된 구멍(630)를 형성하기 위한 명령으로 제어될 수 있다는 것이 이해된다. 그러나, 코일들(1770, 1772)의 덧판들(640', 650')로의 개별적인 연결들은 각각의 덧판들(640'a, 640'b, 650'a 및 650'b)의 서로에 그리고 스테이지(1620)에 관한 독립적인 움직임(예를 들어 양 및/또는 방향)을 허용할 수 있다는 것이 이해된다.

콜리메이터(198)는 도 9에 도시된 바와 같이 고속 필터(200c)를 포함하는 다양한 실시예에 따라 고속 필터(200) 외에 필터를 포함할 수도 있다. 추가 필터는 이미지 데이터를 획득할 때 이미징 성능을 최적화하기 위해 빔 스펙트럼을 조정하는 것과 같은 다양한 특징에 대한 필터링 요소 또는 부분을 포함할 수 있다. 필터는 다중 요소 또는 위치 필터 어셈블리(2000)에 제공될 수 있다. 필터 어셈블리(2000)는 개별 위치(2010a, 2010b, 2010c, 2010d, 2010e, 2010f, 2010g 및 2010h)를 포함하는 복수의 필터 위치 또는 위치(2010)를 포함할 수 있다. 필터 위치(2010)는 필터 캐리어 또는 플레이트(2014)에서 통로 또는 개구로서 형성될 수 있다. 각 필터 위치(2010)에는 선택된 필터 재료가 포함될 수 있다. 필터 재료는 필터 캐리어(2014)에 형성된 공극 또는 개구에 배치될 수 있다. 필터 재료는 다양한 파장 또는 에너지에 대해 불투명하거나 투명할 수 있다. 예를 들어, 필터 위치(2010a)는 구리, 주석,은, 알루미늄, 이들의 합금, 층상 재료 또는 콜리메이터(198)의 노출 구멍(600)를 통과하기 위한 x-선들의 유형 또는 에너지 레벨을 제한하거나 선택된 선택된 Z 기준 값을 갖는 다른 적절한 재료와 같은 필터 재료를 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 필터 위치(2010)는 임의의 필터 재료를 포함하지 않을 수 있고, 따라서 공극을 제공하여 x-선 또는 다른 방출을 위해 필터 캐리어(2014)를 통해 여과되지 않은 통로를 형성할 수 있다. x-선과 실질적으로 상호 작용하지 않는 특정 필터 재료 또는 재료가 제공되어, 재료가 x-선의 경로 내에있는 경우에도 필터 위치가 공극으로서 작용한다.

필터 플레이트(2014)는 외부 둘레 치형(2020)을 갖는 실질적으로 원형인 플레이트 부재로서 형성될 수 있다. 치형(2020)은 필터 캐리어(2014)가 축 또는 스핀들(2024)상의 중심축(2062) 주위에서 회전되어 노출 구멍(600)에 대한 필터 위치(2010) 중 하나를 위치시킬 수 있게 한다. 외부 치형(2020)은 모터 어셈블리(232)에 의해 구동되는 외부 치형을 갖는 스핀들 기어(2030)에 의해 맞물릴 수 있다. 모터 어셈블리(2032)는 통신 시스템(2034)을 통해 제어기(32)에 의해 제어될 수 있다. 통신 시스템은 유선, 무선 또는 다른 적절한 통신 시스템과 같은 임의의 적절한 통신 시스템 일 수 있다. 모터 어셈블리(2032)는 서보 모터 또는 스테퍼 모터와 같은 임의의 적절한 유형의 모터를 포함할 수 있다. 모터 어셈블리(2032)는 메모리(33b)에 저장 될 수 있는 명령과 같은 선택된 계획 또는 명령에 따라 필터 캐리어(2014)를 회전시키기 위해 외부 기어(2030)를 구동할 수 있다.

필터 어셈블리(2000)는 통신선(2062)을 통해 제어기(32)와 통신 할 수 있는 위치 센서 어셈블리(2040)를 더 포함할 수 있다. 위치 센서(2040)는 필터 캐리어(2014)의 외부 치형(2020)에 결합되는 스핀들 기어(2044)를 포함할 수 있다. 필터 캐리어(2014)가 회전함에 따라, 스핀들 기어(2044)도 회전할 수 있고 센서(2040)는 스핀들 기어(2044)의 이동에 기초하여 필터 캐리어(2014)의 상대 또는 절대 위치를 결정할 수 있다.

위치 센서(2040)는 US Digital® S4T 광학 샤프트 인코더와 같은 광학 또는 기계식 인코더를 포함할 수 있다. 위치 센서(2040)에 기초하여, 모터(2032)는 노출 구멍(600)에 대해 선택된 하나의 필터 위치(1020a-h)에 필터 요소 중 선택된 하나를 위치 시키도록 동작될 수 있다. 필터 캐리어(2014)는 프레임(660)에 선택적으로 고정된 차축(2024)상의 축(2022)상에서 회전하거나 회전할 수 있다. ASA(626a)를 보유 할 수 있는 프레임(660)은 노출 구멍(600)에 대해 고정될 수 있다. 그러나, 차축(2024)은 하우징(608)을 포함하여 콜리메이터(198)의 임의의 적절한 부분에 고정 될 수 있는 것으로 이해된다. 따라서, 필터 캐리어(2014)의 위치는 모터(1222)를 동작시킴으로써 노출 구멍(600)에 대해 회전될 수 있다. 유사하게, 고속 필터(200c)는 프레임(660) 상에 장착될 수 있다.

계속해서 도 9를 참조하고 추가로 도 13을 참조하면, 다중 요소 또는 위치 필터 어셈블리(2100)가 도시되어 있다. 필터 어셈블리(2100)는 필터 캐리어(2110)를 포함할 수 있다. 필터 캐리어(2110)는 필터 어셈블리(2000)의 위에서 논의된 필터 위치와 유사한 복수의 필터 위치(2010a-2010h)를 포함할 수 있다. 다시, 필터 캐리어(2110)는 노출 구멍(600)에 대해 필터 위치(2010a-h) 중 하나를 위치시키기 위해 액슬(2130)상의 축(2222) 주위에서 회전될 수 있으며, 노출 구멍(600)에 대해 필터 위치(2010)를 위치시킬 수 있다.

그러나, 필터 어셈블리(2100)는 위에서 논의되고 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 고속 필터(200c)의 구동 어셈블리와 유사한 구동 어셈블리에 의해 구동될 수 있다. 따라서, 필터 어셈블리(2100)를위한 구동 어셈블리는 전술한 바와 같이 필터 캐리어(2110)를 유지 또는 운반하는 캐리 기어(360)(도 13에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 캐리어 기어(360)는 샤프트(370)상의 구동 기어(366)에 의해 구동되는 벨트(364)에 의해 구동될 수 있다. 샤프트(370)는 모터 어셈블리(374)에 의해 구동될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 모터 어셈블리(374)는 통신 또는 제어 라인(380)과 컨트롤러(32)에 의해 제어 될 수 있는 하우징(376) 내에 모터를 포함할 수 있다. 모터 어셈블리(374)는 위에서 논의된 것과 유사한 방식으로 개구부(600)에 대해 필터 위치(2010) 중 선택된 하나를 위치 시키도록 제어될 수 있다. 상이한 위치(2010)는 필터 플레이트(2110)의 위치를 결정하기 위해 인덱스 센서 등과 같은 다양한 센서로 식별될 수 있다. 그러나, 필터 어셈블리(2000)는 비 연속 운동 동작으로 동작 될 수 있으므로, 절대 위치 센서는 필터 위치(2010a-h) 중 어느 것이 노출 구멍(600)와 정렬되는지를 결정하는데 사용될 수 있다.

필터 어셈블리(2000)의 복수의 필터 포션(2010a-h) 및 필터 어셈블리(2100)는 일반적으로 필터 위치(2010a-h) 중 하나가 선택된 시간 동안 노출 구멍(600)에 대해 위치 될 수 있게 한다. 따라서, 필터 플레이트 또는 캐리어(2014 또는 2110)는 일반적으로 이미징 절차 동안 연속적으로 회전하지 않을 수 있다. 따라서, 모터 어셈블리 및 센서는 감소된 운동량에 기초하여 선택될 수 있고 개구(600)에 대한 필터 위치(2010)를 포함하여 필터 캐리어의 위치를 결정하기 위한 절대 위치 센서를 포함할 수 있다.

도 14를 참조하면, 필터 어셈블리(2200)가 도시되어있다. 필터 어셈블리(2200)는 도 11에 도시된 ASA(626b)의 스테이지(1620)에 대해 위치된 것으로 도시되어있다. 그러나, 필터 어셈블리(2200)는 콜리메이터(198)의 임의의 적절한 부분에 대해 위치 될 수 있는 것으로 이해된다. 필터 어셈블리(2200)는 복수의 필터 위치 또는 개구(2220a-2220i)를 포함하는 그리드 또는 패턴 화된 필터 캐리어(2210)를 포함할 수 있다. 필터 캐리어는 평면에서 그리고 일반적으로 2 축, 예를 들어 X축 및 Y축으로 이동할 수 있다.

필터 위치들(2220) 각각은 상이한 필터 재료를 포함 할 수 있고/있거나 노출 구멍(1624)를 통한 어떠한 투과도 필터링하지 않기 위해 개방될 수 있다. 필터 캐리어(2210)는 평행 레일을 따라 이동함으로써 콜리메이터(198)의 노출 구멍(1624) 및/또는 개구(600)에 대해 이동될 수 있다. 제1 평행 레일 세트는 제1 레일(2230a 및 2230b)을 포함한다. 평행 레일들(2230)의 제1 세트는 스테이지(1620)에 고정될 수 있다. 4 개의 카(2232a-2232d)를 포함하는 다수의 카는 일반적으로 양방향 화살표(2236)의 방향으로 레일(2230)을 따라 이동할 수 있다.

제1 세트의 차량(2232)에 장착된 복수의 추가 카(2240a-2240d)는 제1 세트의 차량(2230)이 양방향 화살표(2236)의 방향으로 이동함에 따라, 제2 세트의 차량(2240)을 동일한 방향으로 이동시킨다. 제2 세트의 카(2240)에 대해 이동 가능한 것은 제3 레일(2250a) 및 제4 레일(2250b)을 포함하는 제2 레일 세트 일 수 있다. 제2 레일 세트(2250)는 일반적으로 양방향 화살표(2254)의 방향으로 이동할 수 있다. 필터 캐리어(2210)는 용접, 접착제 또는 패스너와 같은 임의의 적절한 방식으로 제2 레일 세트(2250)에 고정될 수 있다.

제2 레일 세트(2250)가 양방향 화살표(2254) 방향으로 이동함에 따라, 필터 캐리어(2210)는 또한 양방향 화살표(2254) 방향으로 이동한다. 또한, 레일 부재(2250)가 제1 세트의 차량(2232)과 상호 연결되어 있기 때문에, 프레임 캐리어(2210)는 또한 선택된 방식으로 양방향 화살표(2224)의 방향으로 이동한다. 따라서, 필터 캐리어(2210)는 스테이지(1620)에서 노출 구멍(1624) 및/또는 노출 구멍(600)에 대해 x 및 y 방향과 같은 양방향 화살표(2236 또는 2254) 방향으로 이동될 수 있다.

카(2240)에 대한 카(2232) 또는 레일(2250)의 이동은 임의의 적절한 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 선택된 모터(예를 들어, 서보 모터 또는 스테퍼 모터), 선형 모터, 또는 다른 적절한 모터 구동 메커니즘에 의해 구동되는 리드 나사는 각각의 카(2232) 및/또는 레일(2250)을 이동시키는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 필터 캐리어(2210)는 노출 구멍(1624)에 대해 이동될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프레임 캐리어(2210)는 그리드가 아닌 단일 행의 필터 위치만을 포함할 수 있다. 단일 행에서, 프레임 캐리어는 X축을 따라 이동하는 것과 같이 단일 축으로 만 이동하면 된다. 이러한 구성에서, 프레임 캐리어는 필터 위치가 래더의 각 렁 사이에있는 래더와 유사할 수 있다. 래더 필터 캐리어는 또한 래더를 이동시키는 데 필요한 레일을 타는 레일 및/또는 차량의 수를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 래더는 X축에서 한 쌍의 평행 레일에서 움직일 수 있다. 그러나, 래더 프레임 캐리어는 X축을 따라 두 방향으로 이동될 수 있다. 래더 필터 캐리어의 이동은 전술한 바와 같이 선형 모터와 같은 임의의 선택된 적절한 모터에 의해 구동될 수 있다. 선형 모터는 노출 구멍(600)에 대해 래더 필터 캐리어를 이동 시키도록 위치될 수 있다. 또한, 래더 필터 캐리어는 제어기(32)로부터의 명령 또는 제어에 기초하여 이동될 수 있다.

다양한 실시예들의 앞서 말한 설명은 예시 및 설명을 위한 것으로 제공되었다. 이는 본 발명을 배제하거나 제한하려는 것은 아니다. 특정 실시예의 개별 구성요소들 또는 특징들은 일반적으로 그 특정 실시예로 제한되지 않지만, 적용 가능한 경우, 구체적으로 도시되거나 설명되지 않더라도 상호 교환 가능하며 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 동일한 구성요소 또한 여러 방식으로 변경될 수도 있다. 이러한 변형은 본 발명으로부터 벗어난 것으로 간주되지 않으며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (24)

1. 이미징 시스템용 어셈블리로서,
   노출 구멍을 갖는 콜리메이터 어셈블리;
   복수의 필터 위치를 갖는 다수의 필터 위치 캐리어;
   상기 복수의 필터 위치 중 제1 필터 위치에 위치되는 제1 필터 매체(filter medium);
   상기 다수의 필터 위치 캐리어를 상기 노출 구멍과 정렬되게 상기 제1 필터 위치 또는 제2 필터 위치 중 적어도 하나로 선택적으로 이동시키기 위해 상기 다수의 필터 위치 캐리어에 연결되는 구동 모터를 갖는 구동 시스템을 포함하는, 어셈블리.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 다수의 필터 위치의 적어도 하나의 필터 위치는 상기 적어도 하나의 필터 위치를 지나는 x-선들에 영향을 미치지 않는 공극 또는 필터재(filter material)를 포함하고;
   상기 다수의 필터 위치 캐리어는 적어도 8개의 필터 위치를 가지며;
   상기 구동 시스템은 상기 여덟 개의 필터 위치의 각각을 상기 노출 구멍과 정렬되게 구동시키도록 구성되는, 어셈블리.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 다수의 필터 위치 캐리어는 둥글고;
   상기 여덟 개의 필터 위치의 각각이 상기 다수의 필터 위치 캐리어의 둘레 부근에 형성되며;
   상기 다수의 필터 위치 캐리어는 상기 구동 시스템에 의해 상기 다수의 필터 위치 캐리어를 통해 연장되는 중심축 주위에서 회전되는, 어셈블리.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 구동 시스템은 스퍼 기어의 둘레 상에 외향 치형들을 갖는 상기 스퍼 기어를 더 포함하고 상기 스퍼 기어는 상기 구동 모터에 의해 구동되고,
   상기 다수의 필터 위치 캐리어는 상기 다수의 필터 위치 캐리어의 상기 둘레 상에 외향 치형들을 가지며;
   상기 스퍼 기어의 상기 외향 치형들이 상기 다수의 필터 위치 캐리어의 상기 외향 치형들과 체결되어 상기 다수의 필터 위치 캐리어를 구동시키는, 어셈블리.
5. 청구항 4에 있어서,
   제2 스퍼 기어를 갖는 위치 센서를 더 포함하되;
   상기 제2 스퍼 기어는 상기 다수의 필터 위치 캐리어의 상기 외향 치형들과 체결되고;
   상기 다수의 필터 위치 캐리어는 상기 다수의 필터 위치 캐리어의 움직임에 관한 위치 신호를 생성하기 위해 상기 위치 센서의 상기 제2 스퍼 기어를 회전시키는, 어셈블리.
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 위치 센서로부터 상기 위치 신호를 수신하도록 그리고 상기 모터를 동작시켜 상기 다수의 필터 위치 캐리어를 상기 노출 구멍과 정렬되게 선택되는 필터 위치에 배치시키도록 이동시키기 위한 제어 신호를 생성하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 어셈블리.
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 시스템은 구동 벨트 및 캐리어 기어를 더 포함하고;
   상기 구동 벨트는 상기 구동 모터에 의해 구동되고 상기 캐리어 기어에 동작 가능하게 연결되는, 어셈블리.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 캐리어 기어에 고정되는 제1 부분 및 스핀들(spindle)에 연결되는 제2 부분을 갖는 위치 센서로서, 이 스핀들을 중심으로 상기 다수의 필터 위치 캐리어가 상기 중심축 주위를 회전하는, 상기 위치 센서를 더 포함하되;
   상기 위치 센서는 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 상호 작용에 기초하여 위치 신호를 생성하는, 어셈블리.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 위치 센서로부터 상기 위치 신호를 수신하도록 그리고 상기 모터를 동작시켜 상기 다수의 필터 위치 캐리어를 상기 노출 구멍과 정렬되게 선택되는 필터 위치에 위치시키도록 이동시키기 위한 제어 신호를 생성하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 어셈블리.
10. 청구항 1에 있어서,
    레일들의 제1 쌍; 및
    레일들의 제2 쌍을 더 포함하되;
    상기 다수의 필터 위치 캐리어는 상기 복수의 필터 위치의 각각을 격자 형식으로 포함하고 상기 다수의 필터 위치 캐리어는 상기 노출 구멍에 관해 대체로 x 및 y 방향으로 이동하는, 어셈블리.
11. 이미징 시스템용 어셈블리로서,
    표면을 갖는 스테이지 및 상기 스테이지를 관통하는 스테이지 애퍼처;
    제1 축을 따라 연장되어 상기 표면에 관해 고정되는 제1 트랙 쌍;
    제2 축을 따라 연장되어 상기 표면에 관해 고정되는 제2 트랙 쌍으로서, 상기 제2 축은 상기 제1 축에 대체로 수직한, 상기 제2 트랙 쌍;
    서로 대향되게 이동하도록 구성된 제1 덧판(leaf) 및 제2 덧판;
    서로 대향되게 이동하도록 구성된 제3 덧판 및 제4 덧판;
    상기 제1 덧판 및 상기 제2 덧판을 상기 제1 축을 따라 이동시키기 위해 상기 제1 덧판 및 상기 제2 덧판에 부착되는 제1 선형 모터 구동 메커니즘; 및
    상기 제3 덧판 및 상기 제4 덧판을 상기 제2 축을 따라 이동시키기 위해 상기 제3 덧판 및 상기 제4 덧판에 부착되는 제2 선형 모터 구동 메커니즘을 포함하며;
    상기 제1 덧판 및 상기 제2 덧판은 상기 제1 트랙 쌍에 이동 가능하게 연결되고;
    상기 제3 덧판 및 상기 제4 덧판은 상기 제2 트랙 쌍에 이동 가능하게 연결되는, 어셈블리.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 제1 선형 모터 구동 메커니즘은 상기 제1 덧판에 고정되는 제1 가동 코일 및 상기 제2 덧판에 고정되는 제2 가동 코일을 포함하고;
    상기 제2 선형 모터 구동 메커니즘은 상기 제3 덧판에 고정되는 제3 가동 코일 및 상기 제4 덧판에 고정되는 제4 가동 코일을 포함하는, 어셈블리.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 선형 모터 구동 메커니즘은 제1 공통 자석을 포함하며 각각의 상기 제1 가동 코일 및 상기 제2 가동 코일이 이 제1 공통 자석에 관해 이동하고;
    상기 제2 선형 모터 구동 메커니즘은 제2 공통 자석을 포함하며 각각의 상기 제3 가동 코일 및 상기 제4 가동 코일이 이 제2 공통 자석에 관해 이동하는, 어셈블리.
14. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 가동 코일이 상기 제1 덧판의 단지 일단에 부착되고, 상기 제2 가동 코일이 상기 제2 덧판의 단지 일단에 부착되고, 상기 제3 가동 코일이 상기 제3 덧판의 단지 일단에 부착되며, 상기 제4 가동 코일이 상기 제4 덧판의 단지 일단에 부착되는, 어셈블리.
15. 청구항 11 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 덧판과 상호 연결되는 제1 위치 센서;
    상기 제2 덧판과 상호 연결되는 제2 위치 센서;
    상기 제3 덧판과 상호 연결되는 제3 위치 센서;
    상기 제4 덧판과 상호 연결되는 제4 위치 센서;
    각각의 상기 제1 위치 센서, 제2 위치 센서, 제3 위치 센서 및 제4 위치 센서로부터 위치 신호를 수신하도록 구성된 제어기;
    상기 제어기 및 각각의 상기 제1 선형 모터 구동 메커니즘 및 상기 제2 선형 모터 구동 메커니즘을 연결시키는 통신 시스템을 더 포함하되;
    상기 제어기는 각각의 상기 제1 선형 모터 구동 메커니즘 및 상기 제2 선형 모터 구동 메커니즘을 동작시켜 각각의 상기 제1 위치 센서, 상기 제2 위치 센서, 상기 제3 위치 센서 및 상기 제4 위치로부터의 상기 위치 신호에 적어도 기초하여 각각의 상기 제1 덧판, 상기 제2 덧판, 상기 제3 덧판 및 상기 제4 덧판을 이동시키도록 구성되는, 어셈블리.
16. 청구항 11에 있어서, 상기 제1 구동 메커니즘은 제1 모터 코일 및 제1 모터 자석을 갖는 제1 선형 모터 및 제2 모터 코일 및 제2 모터 자석을 갖는 제2 선형 모터를 포함하고,
    상기 제2 선형 모터 구동 메커니즘은 제3 모터 코일 및 제3 모터 자석을 갖는 제3 선형 모터 및 제4 모터 코일 및 제4 모터 자석을 갖는 제4 선형 모터를 포함하는, 어셈블리.
17. 청구항 16에 있어서, 각각의 상기 제1 덧판, 상기 제2 덧판, 상기 제3 덧판 및 상기 제4 덧판은 상기 제1 선형 모터, 상기 제2 선형 모터, 상기 제3 선형 모터 및 상기 제4 선형 모터 중 하나에 이동 가능하게 연결되는, 어셈블리.
18. 청구항 11 내지 17 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 제1 덧판 및 상기 제2 덧판은 상기 스테이지를 가로질러 제1 거리만큼 연장되고 상기 스테이지 애퍼처를 가로지르도록 구성되고;
    각각의 상기 제3 덧판 및 상기 제4 덧판은 상기 스테이지를 가로질러 제2 거리만큼 연장되고 상기 스테이지 애퍼처를 가로지르도록 구성되는, 어셈블리.
19. 이미징 시스템용 어셈블리로서,
    표면을 갖는 스테이지 및 상기 스테이지를 관통하는 스테이지 애퍼처;
    서로 대향되게 이동하도록 그리고 상기 스테이지의 상기 표면에 관한 제1 면에서 이동하도록 구성된 제1 덧판 및 제2 덧판;
    서로 대향되게 이동하도록 그리고 상기 스테이지의 상기 표면에 관한 제2 면에서 이동하도록 구성된 제3 덧판 및 제4 덧판;
    상기 제1 덧판에 상호 연결되어 상기 제1 덧판을 상기 제1 면에서 제1 축으로 이동시키기 위한 제1 선형 모터;
    상기 제2 덧판에 상호 연결되어 상기 제2 덧판을 상기 제1 면에서 상기 제1 축으로 이동시키기 위한 제2 선형 모터;
    상기 제3 덧판에 상호 연결되어 상기 제3 덧판을 상기 제2 면에서 제2 축으로 이동시키기 위한 제3 선형 모터; 및
    상기 제4 덧판에 상호 연결되어 상기 제4 덧판을 상기 제2 면에서 상기 제2 축으로 이동시키기 위한 제4 선형 모터를 포함하되;
    상기 제1 덧판 및 상기 제2 덧판은 서로를 향해 그리고 서로로부터 멀어지게 이동하도록 이동 가능하게 연결되고;
    상기 제3 덧판 및 상기 제4 덧판은 서로를 향해 그리고 서로로부터 멀어지게 이동하도록 이동 가능하게 연결되는, 어셈블리.
20. 청구항 19에 있어서, 상기 제1 선형 모터는 상기 제1 덧판에 관해 고정되는 제1 가동 자석을 포함하고, 상기 제2 선형 모터는 상기 제2 덧판에 관해 고정되는 제2 가동 자석을 포함하고, 상기 제3 선형 모터는 상기 제3 덧판에 관해 고정되는 제3 가동 자석을 포함하며, 상기 제4 선형 모터는 상기 제4 덧판에 관해 고정되는 제4 가동 자석을 포함하는, 어셈블리.
21. 청구항 20에 있어서,
    제1 덧판 홀딩 영역을 갖는 제1 덧판 캐리어로서, 상기 제1 가동 자석이 부착되는, 상기 제1 덧판 캐리어;
    제2 덧판 홀딩 영역을 갖는 제2 덧판 캐리어로서, 상기 제2 가동 자석이 부착되는, 상기 제2 덧판 캐리어;
    제3 덧판 홀딩 영역을 갖는 제3 덧판 캐리어로서, 상기 제3 가동 자석이 부착되는, 상기 제3 덧판 캐리어; 및
    제4 덧판 홀딩 영역을 갖는 제4 덧판 캐리어로서, 상기 제4 가동 자석이 부착되는, 상기 제4 덧판 캐리어를 더 포함하는, 어셈블리.
22. 청구항 19 내지 21 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 제1 덧판 캐리어, 상기 제2 덧판 캐리어, 상기 제3 덧판 캐리어 및 상기 제4 덧판 캐리어는 각각의 상기 제1 덧판, 상기 제2 덧판, 상기 제3 덧판 및 상기 제4 덧판을 상기 스테이지 애퍼처의 단측으로부터 상기 스테이지 애퍼처에 관해 이동시키도록 구성되는, 어셈블리.
23. 청구항 19 내지 22 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 제1 선형 모터, 상기 제2 선형 모터, 상기 제3 선형 모터 및 상기 제4 선형 모터는 상기 스테이지의 상기 표면 상에 별도로 장착되는, 어셈블리.
24. 청구항 19 내지 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 덧판과 상호 연결되는 제1 위치 센서;
    상기 제2 덧판과 상호 연결되는 제2 위치 센서;
    상기 제3 덧판과 상호 연결되는 제3 위치 센서;
    상기 제4 덧판과 상호 연결되는 제4 위치 센서;
    각각의 상기 제1 위치 센서, 제2 위치 센서, 제3 위치 센서 및 제4 위치 센서로부터 위치 신호를 수신하도록 구성된 제어기;
    상기 제어기 및 각각의 상기 제1 선형 모터, 상기 제2 선형 모터, 상기 제3 선형 모터 및 상기 제4 선형 모터를 연결시키는 통신 시스템을 더 포함하되;
    상기 제어기는 각각의 상기 제1 선형 모터, 상기 제2 선형 모터, 상기 제3 선형 모터 및 상기 제4 선형 모터를 동작시켜 각각의 상기 제1 위치 센서, 상기 제2 위치 센서, 상기 제3 위치 센서 및 상기 제4 위치로부터의 상기 위치 신호에 적어도 기초하여 각각의 상기 제1 덧판, 상기 제2 덧판, 상기 제3 덧판 및 상기 제4 덧판을 이동시키도록 구성되는, 어셈블리.
    

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