KR20210003088A - 쇄석 디바이스의 레이저 광원을 제어하는 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스 - Google Patents

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KR20210003088A
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KR
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laser light
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light source
controller
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KR1020207026082A
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브라이언 엠 탤벗
커트 지 쉘턴
앤 지 맥로린
마사야스 치다
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자이러스 에이씨엠아이, 인코포레이티드 디.비.에이. 올림푸스 써지컬 테크놀러지스 아메리카
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Abstract

제어기로서, 제1 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행하고(제1 프로세스는, 쇄석 디바이스의 레이저 광원의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하는 것과, 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정하는 것과, 순차적으로, 복수의 기본 세팅 각각에 대해, 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 복수의 기본 세팅 각각의 값으로 설정함 및 설정된 복수의 기본 세팅 각각의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 레이저 광원을 제어함을 수행하는 것을 포함함), 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택하며, 제2 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행하는(제2 프로세스는 선택된 복수의 기본 세팅 중 하나에 기반하여 레이저 광원을 제어하는 것을 포함함) 제어기.

Description

쇄석 디바이스의 레이저 광원을 제어하는 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스
관련 출원에 대한 상호 참조
이 출원은 2018년 2월 9일에 출원된 미국 임시 출원 제62/628,513호의 이익을 주장하는데, 그 전체 내용은 참조에 의해 본 문서에 포함된다.
분야
발명은 일반적으로 결석(calculus) 또는 돌(stone)과 같은 표적 대상(target object)을 파쇄하거나 깨뜨리기 위해 쇄석 디바이스(lithotripsy device)의 레이저 광원(laser light source)를 제어하는 시스템과, 방법과, 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스에 관련된다.
결석 또는 돌은 요로(urinary tract) 내에 형성되는 단단한 덩어리이며 통증, 출혈, 감염 및/또는 소변의 흐름의 장애를 야기할 수 있다. 더 작은 결석 또는 돌은 어떤 증상도 야기하지 않을 수 있고 신장(kidney)으로부터 그리고 저절로 요로를 통해 소변에서 배출될 수 있다. 저절로 배출되지 않는 더 큰 결석 또는 돌은 쇄석술로 제거될 수 있다.
쇄석술은 요관경(ureteroscope)과 같은 내시경(endoscope)의 사용을 수반할 수 있다. 내시경은 결석 또는 돌에 도달하도록 요도(urethra)를 통해, 방광(bladder) 내에, 수뇨관(ureter) 위쪽으로, 그리고 신장의 집합계(collecting system) 내에 삽입될 수 있다. 내시경은 내시경의 삽입을 인도하기 위한 이미지를 제공하고 결석 또는 돌을 시각화하는 촬상 디바이스(imaging device)를 포함할 수 있다. 몇몇 사례에서, 내시경은 더 큰 결석 또는 돌을 내시경으로써 제거되거나 소변에서 배출될 수 있는 더 작은 조각으로 파쇄하거나 깨뜨리기 위해 내시경의 작업 채널(working channel)을 통해서 그리고 작업 채널의 원위 개구(distal opening)를 벗어나서 삽입된 디바이스와 함께 사용될 수 있다. 하나의 그러한 디바이스는 결석 또는 돌을 파쇄하거나 깨뜨리기 위한 에너지원(energy source)으로서 레이저 광을 출력하기 위한 광섬유(optical fiber)를 포함한다.
결석 또는 돌은 결정체를 형성하는 소변 내 무기질로 만들어질 수 있다. 결석 또는 돌은 주로 칼슘(calcium)으로 구성될 수 있다. 그러나, 결석 또는 돌은 요산(uric acid), 시스틴(cystine), 또는 스트루바이트(struvite)(마그네슘(magnesium), 암모늄(ammonium) 및 인산염(phosphate)의 혼합물)과 같은 다른 물질로 구성될 수 있다.
결석 또는 돌이 형성되는 메커니즘은 결석 또는 돌이 균질 조성(homogenous composition) 또는 비균질 조성(heterogeneous composition)을 갖는 것을 초래할 수 있다. 균질 조성을 갖는 결석 또는 돌은 결석 또는 돌 도처에서 실질적으로 일관적인 역학적 특성(mechanical property)을 가질 공산이 더 크다. 그러한 결석 또는 돌은 동작 파라미터(가령, 에너지, 피크 전력(peak power), 펄스 폭(pulse width), 평균 전력 및 주파수)의 단일 세트를 갖는 레이저 광으로써 더 쉽게 파쇄되거나 깨뜨려질 수 있다. 대조적으로, 비균질 조성을 갖는 결석 또는 돌은 다양한 역학적 특성을 가질 공산이 더 크다. 그러한 결석 또는 돌은 동작 파라미터의 단일 세트를 갖는 레이저 광으로써 파쇄하거나 깨뜨리기가 더 어려울 수 있다. 따라서, 다양한 역학적 특성을 갖는 결석 또는 돌을 더욱 효과적 및 효율적으로 파쇄하거나 깨뜨리는 기법에 대한 필요성이 존재한다.
발명의 하나의 실시예는: 제어기를 포함하는 시스템을 제공하는데, 제어기는: 제1 프로세스의 하나 이상의 반복(iteration)을 수행하고(제1 프로세스에서 제어기는: 쇄석 디바이스의 레이저 광원의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터(variable operating parameter)를 선택하고; 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값을 판정하며; 순차적으로, 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅에 대해, 다음을 수행하도록 구성됨: 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값으로 설정함; 및 설정된 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 레이저 광원을 제어함); 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택하며; 제2 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행하도록(제2 프로세스에서, 제어기는 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중 하나에 기반하여 레이저 광원을 제어하도록 구성됨) 구성된다.
발명의 다른 실시예는: 제1 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행하는 것(제1 프로세스는: 쇄석 디바이스의 레이저 광원의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하는 것; 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값을 판정하는 것; 및 순차적으로, 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅에 대해, 다음을 수행하는 것을 포함함: 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값으로 설정하는 것; 및 설정된 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 레이저 광원을 제어함); 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택하는 것; 및 제2 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행하는 것(제2 프로세스는 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중 하나에 기반하여 레이저 광원을 제어하는 것을 포함함)을 포함하는 방법을 제공한다.
발명의 다른 실시예는 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스(computer-readable storage device)를 제공하는데, 명령어는 제어기의 컴퓨터로 하여금: 제1 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행하고(제1 프로세스에서 컴퓨터는: 쇄석 디바이스의 레이저 광원의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하고; 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값을 판정하며; 순차적으로, 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅에 대해, 다음을 수행하도록 구성됨: 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값으로 설정함; 및 설정된 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 레이저 광원을 제어함); 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택하며; 제2 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행하게(제2 프로세스에서, 컴퓨터는 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중 하나에 기반하여 레이저 광원을 제어하도록 구성됨) 한다.
도 1은 본 시스템의 실시예에 따라, 신체 내강(body lumen) 내의 결석을 파쇄하기 위해 내시경 디바이스, 쇄석 디바이스 및 제어 디바이스를 포함하는 시스템의 개략적인 예시이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제어기에 의해 수행되는 단계의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제어기에 의해 수행되는 추가적인 단계의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 각각의 값의 판정을 예시하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 최적화된 세팅 각각의 값의 판정을 예시하는 그래프이다.
도면을 참조하여 본 발명의 하나의 실시예에 따른 시스템(1)이 이제 기술될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(1)은 내시경 디바이스(10), 쇄석 디바이스(20) 및 제어 디바이스(30)를 포함할 수 있는데, 이들 각각의 세부사항이 아래에 기술될 것이다.
시스템(1)은 피술자의 신체 내강에 대한 의료 시술에서 신체 내강 내의 결석(또는 돌)을 파쇄하거나 깨뜨리기 위해서 사용될 수 있다. 예로서, 신체 내강은 방광, 수뇨관 또는 신장의 집합계일 수 있다. 그러나, 시스템(1)은 실질적으로 임의의 신체 내강으로부터, 또는 비인적(non-human) 내강으로부터 결석을 파쇄하거나 깨뜨리는 데에 사용될 수 있다.
내시경 디바이스(10)는 원위 말단(distal end)을 갖는 삽입 부분(12)을 포함할 수 있는데, 삽입 부분(12)은 결석 C(또는 돌)에 도달하도록 요도를 통해, 방광 내에, 수뇨관 위쪽으로, 그리고 신장의 집합계(collecting system) 내에 삽입되기 위해 충분한 유연성을 제공받고 크기가 맞춰질 수 있다. 삽입 부분(12)은 삽입 부분(12)의 적어도 일부를 거쳐 삽입 부분(12)의 원위 말단에서의 개구에 연장되는 작업 채널(14)을 정의할 수 있다. 작업 채널(14)은 처치 기구(treatment instrument) 또는 (아래에서 더욱 상세히 기술되는 바와 같은) 쇄석 디바이스(20)의 일부분과 같은 구조가 이를 거쳐 개구를 지나서 나아갈 수 있도록 하는 형상으로 될 수 있다.
내시경 디바이스(10)는 광원(예시되지 않음) 및 이미지 센서(16)를 포함할 수 있다. 내시경 디바이스(10)의 광원은 신체 내강의 내부 및 결석 C을 조명하기 위해 가시광과 같은 빛을 출력할 수 있다. 이미지 센서(16)는 이미지 센서(16)의 촬상 표면(imaging surface) 상에 입사하는 귀환 광을 제어 디바이스(30)에 의해 이미지로 이미지 처리될(image processed) 이미지 신호로 광변환할(photoconvert) 수 있다. 이에 의해, 이미지 센서(16) 및 제어 디바이스(30)는 시간에 걸쳐 복수의 이미지를 (또는 비디오를) 생성할 수 있다.
쇄석 디바이스(20)는 제어 디바이스(30)의 제어 하에 레이저 광을 출력할 수 있는 레이저 광원(22)을 포함할 수 있다. 레이저 광원(22)은, 예를 들어, 홀뮴(holmium)(Ho) 레이저 광원, 홀뮴: YAG(Ho:YAG) 레이저 광원, 네오디뮴 도핑(neodymium-doped):YAG(nd:YAG) 레이저 광원, 반도체 레이저 다이오드, 칼륨-티타닐 인산염 결정체(potassium-titanyl phosphate crystal)(KTP) 레이저 광원, 이산화탄소(carbon dioxide)(CO2) 레이저 광원, 아르곤(argon) 레이저 광원, 액시머(Excimer) 레이저 광원, 다이오드 레이저 광원 또는 다른 적합한 레이저 광원일 수 있다.
레이저 광원(22)은 레이저 광의 하나 이상의 동작 파라미터를 바꾸도록 제어 디바이스(30)에 의해 제어될 수 있다. 레이저 광의 동작 파라미터는 레이저 광의 에너지(E), 레이저 광의 피크 전력(Ppeak), 레이저 광의 펄스 폭(PW), 레이저 광의 평균 전력(Pavg) 및 레이저 광의 주파수(F)를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
동작 파라미터는 적어도 다음 식에 의해 관련된다:
식 1: E = Ppeak * PW
식 2: Pavg = E * F = Ppeak * PW * F
쇄석 디바이스(20)는 작업 채널(14)의 개구를 지나서 연장되도록 내시경 디바이스(10)의 작업 채널(14)을 통해 삽입될 수 있는 광섬유(24)를 더 포함할 수 있다. 광섬유(24)는 결석 C에 조사하기(irradiate) 위해 레이저 광원(22)에 의해 생성된 레이저 광을 송신할 수 있다. 레이저 광으로부터의 흡수된 에너지는 결석 C이 파쇄되거나 깨뜨려지게 할 수 있다.
제어 디바이스(30)는 제어기(32), 입력 디바이스(34) 및 디스플레이(36)를 포함할 수 있다.
제어기(32)는 하드웨어를 포함하는 프로세서(processor)와, 하드웨어를 포함하는 스토리지(storage)(가령, 메모리)를 포함할 수 있다. 프로세서의 기능은, 예를 들어, 각개의 하드웨어에 의해 구현될 수 있거나 통합된 한 개의 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어는, 예를 들어, 회로 보드(circuit board) 상의 하나 또는 복수의 회로 소자(가령, 저항기(resistor), 커패시터(capacitor) 등) 또는 하나 또는 복수의 회로 디바이스(가령, 집적 회로(Integrated Circuit: IC))를 포함할 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 하나 이상의 중앙 처리 유닛(Central Processing Unit: CPU)일 수 있으나, 이는 한정적인 의미로 해석되어서는 안 되며, 그래픽 처리 유닛(Graphics Processing Unit: GPU) 및 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor: DSP)를 포함하는 다양한 타입의 프로세서가 사용될 수 있다. 프로세서는 애플리케이션 특정 집적 회로(Application-Specific Integrated Circuit: ASIC)를 가진 하드웨어 회로일 수 있다. 하드웨어를 포함하는 스토리지는 반도체 메모리, 예컨대 정적 랜덤 액세스 메모리(Static Random-Access Memory: SRAM) 및 동적 랜덤 액세스 메모리(Dynamic Random Access Memory: DRAM), 레지스터(register), 자기적 저장 디바이스, 예컨대 하드 디스크 디바이스, 그리고 광학적 저장 디바이스, 예컨대 광학적 디스크 디바이스일 수 있다. 스토리지는, 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 명령어를 저장한다. 명령어가 프로세서에 의해 실행되는 경우에, 본 문서에 기술된 제어기(32)의 기능이 구현된다.
제어기(32)는 아래에서 상세히 기술된 기법에 의해 촬상 디바이스(20) 및 쇄석 디바이스(20)를 제어할 수 있다.
입력 디바이스(34)는 사용자로부터 입력을 수신할 수 있는 디바이스를 포함할 수 있다. 입력 디바이스(34)는 포인팅 디바이스(pointing device), 터치 스크린(touch screen), 키패드(keypad) 및 비촉각적(non-tactile) 개체, 예컨대 음성 제어(voice control)를 포함할 수 있다.
입력 디바이스(34), 디스플레이(36), 내시경 디바이스(10) 및 쇄석 디바이스(20)와 협동하여 제어기(32)에 의해 수행될 수 있는 프로세스가 도 2 및 도 3을 참조하여 아래에서 상세히 기술된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어기(32)는 제1 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행할 수 있다.
제1 프로세스의 각각의 반복은 단계(S12 내지 S16)를 포함할 수 있다.
단계(S12)에서, 제어기(32)는 쇄석 디바이스(20)의 레이저 광원(22)의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택할 수 있다. 레이저 광원(22)의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터는, 예를 들어, 레이저 광원(22)에 의해 출력되는 레이저 광의 에너지(E), 레이저 광원(22)에 의해 출력되는 레이저 광의 피크 전력(Ppeak), 레이저 광원(22)에 의해 출력되는 레이저 광의 펄스 폭(PW), 레이저 광원(22)에 의해 출력되는 레이저 광의 평균 전력(Pavg) 및 레이저 광원(22)에 의해 출력되는 레이저 광의 주파수(F) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계(S14)에서, 제어기(32)는 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다.
단계(S16)에서, 제어기(32)는 복수의 기본 세팅 각각에 대해, 순차적으로, 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 복수의 기본 세팅 각각의 값으로 설정하는 것과, 설정된 복수의 기본 세팅 각각의 값에 기반하여 결석 C에 레이저 광을 출력하도록 레이저 광원(22)을 제어하는 것을 수행할 수 있다.
제1 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행한 후에, 제어기(32)는, 단계(S18)에서, 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택할 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(32)는 제2 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행할 수 있다.
제2 프로세스의 각각의 반복은 단계(S22 및 S24)를 포함할 수 있다.
단계(S22)에서, 제어기(32)는 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 최적화된 세팅 각각의 값을 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중 하나에 기반하여 판정할 수 있다.
단계(S24)에서, 제어기(32)는, 복수의 최적화된 세팅 각각에 대해, 순차적으로, 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 복수의 최적화된 세팅 각각의 값으로 설정하는 것과, 설정된 복수의 최적화된 세팅 각각의 값에 기반하여 결석 C에 레이저 광을 출력하도록 레이저 광원(22)을 제어하는 것을 수행할 수 있다.
제2 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행한 후에, 제어기(32)는, 단계(S26)에서, 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 최적화된 세팅 중 하나를 판정된 표적 대상의 특징에서의 변화에 기반하여 선택할 수 있다.
다음으로, 단계(S28)에서, 제어기(32)는 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 최적화된 세팅 중 하나에 기반하여 결석 C에 레이저 광을 출력하도록 레이저 광원(22)을 제어할 수 있다.
단계(S28)에 이어서, 제어기(32)는, 이미지 센서(16)와 더불어, 제1 및 제2 프로세스에 의해 최적화된 동작 파라미터를 갖는 레이저 광으로써 처치된 결석 C의 하나 이상의 이미지를 생성할 수 있다. 제어기(32)는 사용자로 하여금, 하나 이상의 이미지를 보면서, 하나의 역학적 특성을 갖는 결석 C의 하나의 층이 상이한 최적화된 세팅 하에서 더 효율적으로 파쇄되거나 깨뜨려질 수 있는 상이한 역학적 특성을 갖는 결석 C의 다른 층을 드러내도록 파쇄되거나 깨뜨려짐으로써 제거되었는지를 판정할 수 있게 하기 위해 하나 이상의 이미지를 디스플레이하도록 디스플레이(36)를 제어할 수 있다.
단계(S28)에 이어서, 입력 디바이스(34)는 사용자로부터 하나 이상의 입력을 수신하고, 하나 이상의 입력에 기반하여 하나 이상의 명령어를 제어기(32)에 출력할 수 있다. 또한, 제어기(32)는 결석 C의 다른 층을 파쇄하거나 깨뜨리기에 더 적합한 복수의 기본 세팅 각각의 값의 판정을 위해 단계(S12 내지 S16)로 돌아갈 것을 사용자가 명령하였는지를, 하나 이상의 명령어에 기반하여 판정할 수 있다. 만일 단계(S12 내지 S16)로 돌아가는 것이 명령된 경우, 제어기(32)는 단계(S12 내지 S16)를 다시 실행할 수 있다. 만일 단계(S12 내지 S16)로 돌아가는 것이 요망되지 않는 경우, 전술된 프로세스는 종료한다.
다음으로, 단계(S12-S28)의 세부사항이 예로서 기술될 것이다.
[제1 예]
단계(S12-S28)의 세부사항은 제1 예로서 아래에서 기술될 것이다.
단계(S12)에서, 입력 디바이스(34)는 사용자로부터 하나 이상의 입력을 수신하고 제어기(32)에 하나 이상의 입력에 대응하는 하나 이상의 명령어를 출력할 수 있다. 단계(S12 및 S14)에서, 제어기(32)는 입력 디바이스(34)로부터 하나 이상의 명령어를 수신하고, 레이저 광원(22)에 의해 출력되는 레이저 광의 피크 전력 Ppeak(또는 펄스 폭 PW)을 입력 디바이스(34)로부터 수신된 하나 이상의 명령어에 기반하여 가변 동작 파라미터로서 선택하며, 레이저 광의 피크 전력 Ppeak(또는 펄스 폭 PW)의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다.
제어기(32)는 입력 디바이스(34)로부터 수신된 하나 이상의 명령어에 기반하여 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다.
입력 디바이스(34)로부터 수신된 하나 이상의 명령어는 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 값의 제1 범위(즉, 상한 및 하한)를 나타낼 수 있다. 이후 제어기(32)는 하나 이상의 명령어에 의해 나타내어진 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 값의 제1 범위 내에 속하는 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다. 더욱이, 제어기(32)는 피크 전력 Ppeak의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 피크 전력 Ppeak의 값의 제1 범위 내에 균등하게 분포되도록 판정할 수 있다.
제1 예의 수정에서, 입력 디바이스(34)는 제1 범위 내에서 피크 전력 Ppeak의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 나타내는 하나 이상의 입력을 수신하고, 제어기(32)에 하나 이상의 입력에 대응하는 하나 이상의 명령어를 출력할 수 있다. 이후 제어기(32)는 입력 디바이스(34)로부터 수신된 하나 이상의 명령어에 기반하여 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다.
단계(S16)에서, 제어기(32)는, 복수의 기본 세팅 각각에 대해, 순차적으로, 레이저 광의 피크 전력 Ppeak을 복수의 기본 세팅 각각의 값으로 설정하는 것과, 결석 C을 파쇄하거나 깨뜨리기를 시도하거나 시작하기 위해 복수의 기본 세팅 각각의 값으로 설정된 피크 전력 Ppeak을 갖는 레이저 광을 결석 C을 향하여 출력하도록 레이저 광원(22)을 제어하는 것을 수행할 수 있다.
(단계(S12-S16)를 포함하는) 제1 프로세스의 제1 반복을 수행한 후에, 제어기(32)는 제1 프로세스의 제2 또는 차후 반복을 수행할 수 있다. 제1 프로세스의 제2 또는 차후 반복에서, 제어기(32)는 레이저 광원(22)에 의해 출력되는 광원의 주파수 F와 같은 다른 가변 동작 파라미터를 선택하고 레이저 광의 가변 동작 파라미터로서의 레이저 광의 주파수 F의 선택에 기반하여 단계(S14 및 S16)를 거쳐 나아갈 수 있다.
단계(S18)에서, 제어기(32)는, 이미지 센서(16)와 더불어, 복수의 기본 세팅 각각의 값에 설정된 피크 전력 Ppeak을 갖는 상이한 레이저 광에 의해 처치된 결석 C의 하나 이상의 이미지를 생성할 수 있다. 제어기(32)는 사용자로 하여금 결석 C을 파쇄하거나 깨뜨리기 위해 상이한 레이저 광 각각의 효능을 판단할 수 있게 하기 위해 생성된 하나 이상의 이미지를 디스플레이하도록 디스플레이(36)를 제어할 수 있다.
또한, 단계(S18)에서, 입력 디바이스(34)는 (디스플레이(36) 상에 디스플레이된 결석 C의 하나 이상의 이미지를 검토한) 사용자로부터 하나 이상의 입력을 수신하고 제어기(32)에 하나 이상의 입력에 대응하는 하나 이상의 명령어를 출력할 수 있다. 이후 제어기(32)는 사용자의 하나 이상의 입력에 따라 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택할 수 있다. 선택된 피크 전력 Ppeak의 복수의 기본 세팅 중 하나는, 디스플레이(36) 상에 디스플레이된 결석 C의 하나 이상의 이미지에 기반한, 피크 전력 Ppeak의 복수의 기본 세팅 중 하나가 결석 C를 파쇄하거나 깨뜨리기에 복수의 기본 세팅 중에서 가장 효과적이라는, 사용자의 판정을 나타낸다.
단계(S22)에서, 제어기(32)는 단계(S18)에서 선택된 복수의 기본 세팅 중 하나에 기반하여 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 복수의 최적화된 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다.
여기에서, 제어기(32)는 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 제2 범위(즉 상한 및 하한)를 설정할 수 있는데, 제2 범위는 단계(S14)에서 수립된 제1 범위보다 더 작다. 이후 제어기(32)는 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 제2 범위에 속하는 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 복수의 최적화된 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다. 더욱이, 제어기(32)는 피크 전력 Ppeak의 복수의 최적화된 세팅 각각의 값을 피크 전력 Ppeak의 제2 범위 내에 균등하게 분포되도록 판정할 수 있다.
단계(S24)에서, 제어기(32)는, 복수의 최적화된 세팅 각각에 대해 순차적으로, 레이저 광의 피크 전력 Ppeak을 피크 전력 Ppeak의 복수의 최적화된 세팅 각각의 값으로 설정하는 것과, 설정된 복수의 최적화된 세팅 각각의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 레이저 광원(22)을 제어하는 것을 수행할 수 있다.
단계(S26)에서, 제어기(32)는, 이미지 센서(16)와 더불어, 복수의 최적화된 세팅 각각의 값에 설정된 피크 전력 Ppeak을 갖는 상이한 레이저 광에 의해 처치된 결석 C의 하나 이상의 이미지를 생성할 수 있다. 제어기(32)는 사용자로 하여금 결석 C를 파쇄하거나 깨뜨리기 위해 상이한 레이저 광의 효능을 판단할 수 있게 하기 위해 생성된 하나 이상의 이미지를 디스플레이하도록 디스플레이(36)를 제어할 수 있다.
또한, 단계(S26)에서, 입력 디바이스(34)는 (디스플레이(36) 상에 디스플레이된 결석 C의 하나 이상의 이미지를 검토한) 사용자로부터 하나 이상의 입력을 수신하고 제어기(32)에 하나 이상의 입력에 대응하는 하나 이상의 명령어를 출력할 수 있다. 이후 제어기(32)는 사용자의 하나 이상의 입력에 따라 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 복수의 최적화된 세팅 중 하나를 선택할 수 있다. 선택된 피크 전력 Ppeak의 복수의 최적화된 세팅 중 하나는, 디스플레이(36) 상에 디스플레이된 결석 C의 하나 이상의 이미지에 기반한, 피크 전력 Ppeak의 복수의 최적화된 세팅 중 하나가 결석 C를 파쇄하거나 깨뜨리기에 복수의 최적화된 세팅 중에서 가장 효과적이라는, 사용자의 판정을 나타낸다.
단계(S28)에서, 제어기(32)는 결석 C를 더 효과적 및 효율적으로 파쇄하거나 깨뜨리기 위해 선택된 레이저 광의 피크 전력 Ppeak의 복수의 최적화된 세팅 중 하나에 기반하여 레이저 광원(22)을 또한 제어할 수 있다.
[제2 예]
단계(S12-S28)의 세부사항은 제2 예로서 아래에서 기술될 것이다.
제2 예는 단계(S12 및 S14)에서, 제어기(32)가 입력 디바이스(34)로부터 하나 이상의 명령어를 수신하고, 입력 디바이스(34)로부터 수신된 하나 이상의 명령어에 기반하여 (제1 예에서와 같이 단일의 가변 동작 파라미터 대신에) 복수의 가변 동작 파라미터를 선택하며, 레이저 광의 복수의 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다는 점에서 제1 예와는 상이하다.
위에서 논의된 식 1을 참조하면, 제어기(32)는 레이저 광의 피크 전력 Ppeak 및 펄스 폭 PW을 복수의 가변 동작 파라미터로서 선택할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어기(32)는 레이저 광의 피크 전력 Ppeak 및 펄스 폭 PW의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다. 구체적으로, 제어기(32)는 레이저 광의 에너지 E가 일정할 수 있게 할 피크 전력 Ppeak 및 펄스 폭 PW의 값의 조합을 판정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(32)는, 제1 기본 세팅에 대해, 피크 전력 Ppeak의 값이 Ppeak1이도록, 그리고 펄스 폭 PW의 값이 PW1이도록 판정할 수 있는데, Ppeak1의 값을 갖는 피크 전력 Ppeak 및 PW1의 값을 갖는 펄스 폭 PW의 동작 파라미터 하에서 출력된 레이저 광은 사전결정된 에너지 Energy1를 가질 것이다.
제어기(32)는 또한, 제2 기본 세팅에 대해, 피크 전력 Ppeak의 값이 Ppeak2이도록, 그리고 펄스 폭 PW의 값이 PW2이도록 판정할 수 있는데, Ppeak2는 Ppeak1보다 더 작고, PW2는 PW1보다 더 크며, Ppeak2의 값을 갖는 피크 전력 Ppeak 및 PW2의 값을 갖는 펄스 폭 PW의 동작 파라미터 하에서 출력된 레이저 광은 동일한 사전결정된 에너지 Energy1를 가질 것이다.
제어기(32)는 또한, 제3 기본 세팅에 대해, 피크 전력 Ppeak의 값이 Ppeak3이도록, 그리고 펄스 폭 PW의 값이 PW3이도록 판정할 수 있는데, Ppeak3는 Ppeak1보다 더 크고, PW3는 PW1보다 더 작으며, Ppeak3의 값을 갖는 피크 전력 Ppeak 및 PW3의 값을 갖는 펄스 폭 PW의 동작 파라미터 하에서 출력된 레이저 광은 동일한 사전결정된 에너지 Energy1를 가질 것이다.
제1 프로세스의 제2 또는 차후 반복에서, 제어기(32)는 레이저 광이 사전결정된 에너지 Energy2를 가질 수 있게 할 레이저 광의 피크 전력 Ppeak 및 펄스 폭 PW의 값의 조합을 판정할 수 있는데, Energy2는 Energy1과 상이하다.
제1 프로세스의 제2 또는 차후 반복에서, 제어기(32)는 또한 다른 가변 동작 파라미터를 선택할 수 있다. 예를 들어, 제어기(32)는, 위에서 논의된 식 2를 참조하면, 주파수 F 및 펄스 폭 PW을 복수의 가변 동작 파라미터로서 선택할 수 있다.
또한, 식 2를 참조하면, 제어기(32)는 레이저 광의 주파수 F 및 펄스 폭 PW의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다. 구체적으로, 제어기(32)는 레이저 광의 평균 전력 Pavg이 일정할 수 있게 할 주파수 F 및 펄스 폭 PW의 값의 조합을 판정할 수 있다. 이 예에서, 식 2를 참조하면, 제어기(32)는 높은 피크 전력이 결석 C를 파쇄하거나 깨뜨리는 데에 더 효과적이라는 증거에 기반하여 레이저 광의 피크 전력 Ppeak을 변치 않도록 유지한다.
제2 예는 제어기(32)가 복수의 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 값의 제1 범위 내에 있도록 판정할 수 있다는 점에서 제1 예와 유사하다. 구체적으로, 제어기(32)는 Ppeak1, Ppeak2 및 Ppeak3를 피크 전력 값의 제1 범위 내에 있도록 판정하고, PW1, PW2 및 PW3를 펄스 폭 값의 제1 범위 내에 있도록 판정할 수 있다.
제2 예는 또한 단계(S22)에서 제어기(32)가 레이저 광의 복수의 동작 파라미터의 복수의 최적화된 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다는 점에서 제1 예와 상이하다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어기(32)는, 위에서 논의된 식 1을 참조하면, 단계(S18)에서의 값 Ppeak2 및 PW2을 갖는 기본 세팅의 선택에 기반하여 레이저 광의 피크 전력 Ppeak 및 펄스 폭 PW의 복수의 최적화된 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다. 구체적으로, 제어기(32)는 레이저 광의 에너지 E가 일정할 수 있게 할 피크 전력Ppeak 및 펄스 폭 PW의 값의 조합을 판정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(32)는, 제1 최적화된 세팅에 대해, 피크 전력 Ppeak의 값을 Ppeak2이도록, 그리고 펄스 폭 PW의 값을 PW2로 판정할 수 있는데, Ppeak2의 값을 갖는 피크 전력 Ppeak 및 PW2의 값을 갖는 펄스 폭 PW의 동작 파라미터 하에서 출력된 레이저 광은 사전결정된 에너지 Energy1를 가질 것이다.
제어기(32)는 또한 제2 최적화된 세팅에 대해, 피크 전력 Ppeak의 값을 Ppeak2’이도록, 그리고 펄스 폭 PW의 값을 PW2'이도록 판정할 수 있는데 Ppeak2'는 Ppeak2보다 더 크고, PW2'는 PW2보다 더 작으며, Ppeak2'의 값을 갖는 피크 전력 Ppeak 및 PW2'의 값을 갖는 펄스 폭 PW의 동작 파라미터 하에서 출력된 레이저 광은 동일한 사전결정된 에너지 Energy1를 가질 것이다.
제어기(32)는 또한 제3 최적화된 세팅에 대해, 피크 전력 Ppeak의 값을 Ppeak2''이도록, 그리고 펄스 폭 PW의 값을 PW2''이도록 판정할 수 있는데 Ppeak2''는 Ppeak2보다 더 작고, PW2''는 PW2보다 더 크며, Ppeak2''의 값을 갖는 피크 전력 Ppeak 및 PW2''의 값을 갖는 펄스 폭 PW의 동작 파라미터 하에서 출력된 레이저 광은 동일한 사전결정된 에너지 Energy1를 가질 것이다.
[제3 예]
단계(S12-S28)의 세부사항은 제3 예로서 아래에서 기술될 것이다.
제3 예는 센서에 의해 검출된 결석 C의 특징에 따라 단계(S12, S14, S18, S22 및 S26) 중 하나 이상이 수행될 수 있다는 점에서 제2 예와 상이하다.
단계(S12 및 S14)에서, 제어기(32)는, 이미지 센서(16)와 더불어, 결석 C의 하나 이상의 이미지를 생성할 수 있다. 제어기(32)는 결석 C의 하나 이상의 특징을 검출하기 위해 결석 C의 하나 이상의 이미지를 또한 처리할 수 있다. 결석 C의 하나 이상의 특징은 결석 C의 크기, 결석 C의 색깔 및 결석 C의 외측 기하구조(outer geometry)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제어기(32)는 검출된 결석 C의 하나 이상의 특징에 기반하여 레이저 광의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택할 수 있다. 더 나아가, 제어기(32)는 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 검출된 결석 C의 하나 이상의 특징에 기반하여 판정할 수 있다. 예로서, 단계(S12)에서, 제어기(32)는, 결석 C의 크기를 사전결정된 크기를 넘는 것이라고 판정하는 것에 응답하여, 에너지 E를 더 높은 사전결정된 값으로 설정하고, 피크 전력 Ppeak 및 펄스 폭 PW을 적어도 하나의 가변 동작 파라미터이도록 선택하며, 식 1을 만족시키는 복수의 기본 세팅 중의 것의 값을 판정할 수 있다.
제어기(32)의 메모리는 또한 하나 이상의 특징 간의, 그리고 레이저 광의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터에 대응하는 사전결정된 관계를 저장할 수 있다. 단계(S12)에서 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하기 위해서 그리고 단계(S14)에서 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 각각의 값을 판정하기 위해서 이후 제어기(32)는 저장된 사전결정된 관계의 관점에서 검출된 결석 C의 하나 이상의 특징을 고려할 수 있다.
단계(S18)에서, 제어기(32)는, 이미지 센서(16)와 더불어, 결석 C의 하나 이상의 이미지를 단계(S12-S16)에 따라 레이저 광으로써 결석 C을 처치한 후에 생성할 수 있다. 제어기(32)는 결석 C의 하나 이상의 특징을 검출하기 위해 결석 C의 하나 이상의 이미지를 또한 처리할 수 있다. 결석 C의 하나 이상의 특징은 결석 C의 크기에서의 변화, 결석 C의 색깔에서의 변화 및 결석 C의 외측 기하구조에서의 변화를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제어기(32)는 검출된 결석 C의 하나 이상의 특징에 기반하여 복수의 기본 세팅 중 하나를 또한 선택할 수 있다. 예로서, 단계(S18)에서, 제어기(32)는 결석 C의 크기에서의 최대 감소를 보여주는 이미지를 판정하고, 결석 C의 크기에서의 최대 감소를 초래하는 복수의 기본 세팅 중 하나를 판정하며, 판정된 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택할 수 있다.
단계(S22)에서, 제어기(32)는, 이미지 센서(16)와 더불어, 결석 C의 하나 이상의 이미지를 생성할 수 있다. 제어기(32)는 결석 C의 하나 이상의 특징을 검출하기 위해 결석 C의 하나 이상의 이미지를 또한 처리할 수 있다. 결석 C의 하나 이상의 특징은 결석 C의 크기, 결석 C의 색깔 및 결석 C의 외측 기하구조를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제어기(32)는 검출된 결석 C의 하나 이상의 특징에 기반하여 선택된 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 최적화된 세팅 각각의 값을 판정할 수 있다.
단계(S26)에서, 제어기(32)는, 이미지 센서(16)와 더불어, 단계(S22 및 S24)에 따라 레이저 광으로써 결석 C를 처치한 후 결석 C의 하나 이상의 이미지를 생성할 수 있다. 제어기(32)는 결석 C의 하나 이상의 특징을 검출하기 위해 결석 C의 하나 이상의 이미지를 또한 처리할 수 있다. 결석 C의 하나 이상의 특징은 결석 C의 크기에서의 변화, 결석 C의 색깔에서의 변화 및 결석 C의 외측 기하구조에서의 변화를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제어기(32)는 검출된 결석 C의 하나 이상의 특징에 기반하여 복수의 최적화된 세팅 중 하나를 또한 선택할 수 있다. 예로서, 단계(S26)에서, 제어기(32)는 결석 C의 크기에서의 최대 감소를 보여주는 이미지를 판정하고, 결석 C의 크기에서의 최대 감소를 초래하는 복수의 최적화된 세팅 중 하나를 판정하며, 판정된 복수의 최적화된 세팅 중 하나를 선택할 수 있다.
단계(S28) 후에, 제어기(32)는, 이미지 센서(16)와 더불어, 단계(S28)에 따라 레이저 광으로써 결석 C를 처치한 후 결석 C의 하나 이상의 이미지를 생성할 수 있다. 제어기(32)는 결석 C의 하나 이상의 특징을 검출하기 위해 결석 C의 하나 이상의 이미지를 또한 처리할 수 있다. 제어기(32)는 검출된 결석 C의 하나 이상의 특징에 기반하여 단계(S12-S16)로 돌아갈지를 또한 판정할 수 있다. 예로서, 제어기(32)는 결석 C의 크기에서의 변화가 사전결정된 임계 이하라는, 또는 결석 C의 색깔에서의 변화가 사전결정된 양 이하라는 판정에 기반하여 단계(S12-S16)로 돌아가기로 또한 판정할 수 있다.
위에서 제공된 설명에서, 이미지를 생성하고 처리하는 기능 및 레이저 광원(22)을 제어하는 기능은 제어기(32)에 의해 수행되는 것으로 기술된다. 그러나, 이미지를 생성하고 처리하는 기능 및 레이저 광원(22)을 제어하는 기능은 서로 통신이 되는 별개의 제어기에 의해 수행될 수 있다고 이해된다.
본 발명의 다른 실시예는 위에서 기술된 제어기(32)에 의해 수행되는 방법을 포함한다.
여전히, 본 발명의 다른 실시예는 제어기(32)의 하드웨어를 포함하는 프로세서로 하여금 위에서 기술된 기능을 수행하게 할 수 있는 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스를 포함한다.
위에서 기술된 기법에서, 단계(S18) 후에, 레이저 광원(22)에 의해 출력된 레이저 광의 피크 전력 Ppeak(또는 다른 가변 동작 파라미터)의 복수의 기본 세팅 중 하나(복수의 기본 세팅 중 하나에 대응하는 특정한 역학적 특성을 갖는 결석 C을 파쇄하거나 깨뜨리기에 더 효과적인 것임)가 특정한 역학적 특성을 갖는 결석 C를 더 효과적으로 파쇄하거나 깨뜨리기 위해 선택된다. 단계(S18)에서의 그러한 선택은 종래의 쇄석 기법에 대한 개선을 나타낸다. 또한, 단계(S28) 후에, 복수의 최적화된 세팅 중 하나를 선택하는 것은 결석 C의 더욱 더 효과적인 파쇄 또는 깨뜨림을 가능케 한다. 단계(S28)에서의 그러한 선택은 종래의 쇄석 기법에 대한 추가적인 개선을 나타낸다.
본 발명의 실시예가 기술되었으나, 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고서 형태 또는 세부사항에서의 다양한 수정 및 변경이 쉽게 행해질 수 있음이 물론 이해될 것이다. 따라서 발명은 기술되고 예시된 정확한 형태에 한정되어서는 안 되며, 부기된 청구항의 범위에 속할 수 있는 모든 수정을 포섭하도록 해석되어야 한다고 의도된다.

Claims (17)

  1. 시스템으로서,
    제어기를 포함하되, 상기 제어기는,
    제1 프로세스의 하나 이상의 반복(iteration)을 수행 - 상기 제1 프로세스에서 상기 제어기는, 쇄석 디바이스(lithotripsy device)의 레이저 광원의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하고, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값을 판정하며, 순차적으로, 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅에 대해, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값으로 설정하는 것과, 설정된 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 상기 레이저 광원을 제어하는 것을 수행하도록 구성됨 - 하고,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택하며,
    제2 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행 - 상기 제2 프로세스에서, 상기 제어기는 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나에 기반하여 상기 레이저 광원을 제어하도록 구성됨 - 하도록 구성된,
    시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 프로세스에서, 상기 제어기는,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 최적화된 세팅 중의 각각의 최적화된 세팅의 값을 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나에 기반하여 판정하고,
    순차적으로, 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅에 대해, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅의 값으로 설정하는 것과, 설정된 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 상기 레이저 광원을 제어하는 것을 수행하도록 구성됨으로써
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나에 기반하여 상기 레이저 광원을 제어하도록 구성된,
    시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 프로세스에서, 상기 제어기는 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값을 제1 사전결정된 범위 내에 있도록 판정하도록 구성되고,
    상기 제2 프로세스에서, 상기 제어기는 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅의 값을 상기 제1 사전결정된 범위보다 작은 제2 사전결정된 범위 내에 있도록 판정하도록 구성된,
    시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 프로세스에서, 상기 제어기는 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값을 하나의 기본 세팅 및 크기 순서에서의 인접한 기본 세팅의 값에서의 차이의 절대 값이 제1 사전결정된 상수이도록 판정하도록 구성되고,
    상기 제2 프로세스에서, 상기 제어기는,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅의 값을 하나의 최적화된 세팅 및 크기 순서에서의 인접한 최적화된 세팅의 값에서의 차이의 절대 값이 상기 제1 사전결정된 상수보다 작은 제2 사전결정된 상수이도록 판정하도록 구성된,
    시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는,
    센서를, 상기 제2 프로세스의 상기 적어도 하나 이상의 반복의 수행 전에 상기 레이저 광에 의해 조사될(irradiated) 표적 대상(target object)의 특징을 검출하고, 상기 제2 프로세스의 상기 적어도 하나 이상의 반복의 수행 후에 상기 표적 대상의 상기 특징을 검출하도록 제어하고,
    상기 제2 프로세스의 상기 적어도 하나 이상의 반복의 수행 전에서 상기 제2 프로세스의 상기 적어도 하나 이상의 반복의 수행 후에의 상기 표적 대상의 상기 특징에서의 변화를 판정하며,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 최적화된 세팅 중 하나를 판정된 상기 표적 대상의 상기 특징에서의 상기 변화에 기반하여 선택하고,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 최적화된 세팅 중 상기 하나에 기반하여 상기 레이저 광원을 제어하도록 구성된,
    시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프로세스에서, 상기 제어기는,
    상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 에너지(E)와,
    상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 피크 전력(Ppeak)과,
    상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 펄스 폭(PW)과.
    상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 평균 전력(Pavg)과,
    상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 주파수(F) 중
    적어도 하나를 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터로 선택하도록 구성됨으로써
    상기 쇄석 디바이스의 상기 레이저 광원의 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하도록 구성된,
    시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프로세스에서, 상기 제어기는,
    상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 피크 전력 (Ppeak) 및 상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 펄스 폭 (PW)을, 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터로서 선택 - 상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 에너지 (E)는 식 1: E = Ppeak * PW 에 따라 Ppeak 및 PW에 관련됨 - 하거나,
    상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 PW 및 주파수 (F)를, 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터로서 선택 - 상기 레이저 광원에 의해 출력되는 상기 레이저 광의 평균 전력 (Pavg)은 식 2: Pavg = Ppeak * PW * F 에 따라 Ppeak, PW 및 F에 관련됨 - 하도록 구성됨으로써
    상기 쇄석 디바이스의 상기 레이저 광원의 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하도록 구성되고,
    상기 제1 프로세스에서, 상기 제어기는,
    Ppeak 및 PW를 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터로서 선택하는 것에 응답하여, Ppeak의 값 및 PW의 값의 복수의 조합을 식 1 내의 E가 Ppeak의 상기 값 및 PW의 상기 값의 상기 복수의 조합에 걸쳐서 일정하도록 판정하고,
    PW 및 F를 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터로서 선택하는 것에 응답하여, PW의 값 및 F의 값의 복수의 조합을 식 2 내의 Pavg 및 Ppeak가 PW의 상기 값 및 PW의 상기 값의 상기 복수의 조합에 걸쳐서 일정하도록 판정하도록 구성됨으로써
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값을 판정하도록 구성된,
    시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프로세스에서, 상기 제어기는 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값을 제1 사전결정된 범위 내에 있도록 판정하도록 구성된,
    시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프로세스에서, 상기 제어기는 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값을 하나의 기본 세팅 및 크기 순서에서의 인접한 기본 세팅의 값에서의 차이의 절대 값이 제1 사전결정된 상수이도록 판정하도록 구성된,
    시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나를 수신된 사용자 선택에 기반하여 선택하도록 구성된,
    시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1 프로세스의 상기 적어도 하나 이상의 반복의 수행 전 표적 대상의 특징을 검출하도록 센서를 제어하고,
    상기 제1 프로세스의 상기 하나 이상의 반복을 수행하는 중에, 상기 레이저 광원의 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하는 것, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값을 판정하는 것, 또는 양자 모두를 상기 센서에 의해 검출된 상기 표적 대상의 상기 특징에 기반하여 행하도록 구성된,
    시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    센서를, 상기 제1 프로세스의 상기 적어도 하나 이상의 반복의 수행 전에 상기 레이저 광에 의해 조사될 표적 대상의 특징을 검출하고, 상기 제1 프로세스의 상기 적어도 하나 이상의 반복의 수행 후에 상기 표적 대상의 상기 특징을 검출하도록 제어하고,
    상기 제1 프로세스의 상기 적어도 하나 이상의 반복의 수행 전에서 상기 제1 프로세스의 상기 적어도 하나 이상의 반복의 수행 후에의 상기 표적 대상의 상기 특징에서의 변화를 판정하며,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나를 판정된 상기 표적 대상의 상기 특징에서의 상기 변화에 기반하여 선택하도록 구성된,
    시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 쇄석 디바이스를 더 포함하는
    시스템.
  14. 방법으로서,
    제1 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행하는 단계 - 상기 제1 프로세스는, 쇄석 디바이스의 레이저 광원의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하는 것과, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값을 판정하는 것과, 순차적으로, 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅에 대해, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값으로 설정하는 것 및 설정된 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 상기 레이저 광원을 제어하는 것을 수행하는 것을 포함함 - 와,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택하는 단계와,
    제2 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행하는 단계 - 상기 제2 프로세스는 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나에 기반하여 상기 레이저 광원을 제어하는 것을 포함함 - 를 포함하는
    방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 프로세스에서, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나에 기반하여 상기 레이저 광원을 제어하는 것은,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 최적화된 세팅 중의 각각의 최적화된 세팅의 값을 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나에 기반하여 판정하는 것과,
    순차적으로, 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅에 대해, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅의 값으로 설정하는 것 및 설정된 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 상기 레이저 광원을 제어하는 것을 수행하는 것을 포함하는,
    방법.
  16. 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장 디바이스로서,
    상기 명령어는 제어기의 컴퓨터로 하여금,
    제1 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행 - 상기 제1 프로세스에서 상기 컴퓨터는, 쇄석 디바이스의 레이저 광원의 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 선택하고, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 기본 세팅 중의 각각의 기본 세팅의 값을 판정하며, 순차적으로, 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅에 대해, 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값으로 설정하는 것과, 설정된 상기 복수의 기본 세팅 중의 상기 각각의 기본 세팅의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 상기 레이저 광원을 제어하는 것을 수행하도록 구성됨 - 하게 하고,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 하나를 선택하게 하며,
    제2 프로세스의 하나 이상의 반복을 수행 - 상기 제2 프로세스에서, 상기 컴퓨터는 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나에 기반하여 상기 레이저 광원을 제어하도록 구성됨 - 하게 하는,
    컴퓨터 판독가능 저장 디바이스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 명령어는 상기 컴퓨터로 하여금,
    상기 제2 프로세스에서, 적어도,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 복수의 최적화된 세팅 중의 각각의 최적화된 세팅의 값을 선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나에 기반하여 판정하는 것과,
    순차적으로, 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅에 대해,
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터를 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅의 값으로 설정하는 것과,
    설정된 상기 복수의 최적화된 세팅 중의 상기 각각의 최적화된 세팅의 값에 기반하여 레이저 광을 출력하도록 상기 레이저 광원을 제어하는 것을 수행함으로써
    선택된 상기 적어도 하나의 가변 동작 파라미터의 상기 복수의 기본 세팅 중 상기 하나에 기반하여 상기 레이저 광원을 제어하게 하는,
    컴퓨터 판독가능 저장 디바이스.
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