KR20210124352A - 의료용 이미징 시스템의 이미지 수용부와의 장착을 위한 칼라 장치 - Google Patents

의료용 이미징 시스템의 이미지 수용부와의 장착을 위한 칼라 장치 Download PDF

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KR20210124352A
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KR
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radiolucent
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color device
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KR1020217028088A
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로이 앤서니 브라운
켈렌 반 아우스달
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막스만 타겟팅, 아이엔씨.
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Abstract

개시 내용은 X-레이 또는 유사 이미징 시스템의 이미지 수용부와의 부착을 위해서 구성된 칼라 장치에 관한 것으로서, 칼라 장치는 방사선 투과성 바(radiolucent bar) 및 선형 광원을 포함하고, 이러한 조합은 환자의 배치, 수술 진입 지점의 식별, 및 기구의 궤적 안내를 위해서 사용된다.

Description

의료용 이미징 시스템의 이미지 수용부와의 장착을 위한 칼라 장치
본 발명은 의료용 이미징 시스템, 보다 구체적으로는, X-레이 이미징 시스템의 이미지 수용부와의 부착을 위해서 구성된 칼라 장치에 관한 것이고, 칼라 장치는 의료적 적용과 관련하여 각도 및 궤적을 통신하기 위해서 이용된다.
예를 들어, 수술과 같은, 의료적 적용을 위해서 이용되는 통상적인 X-레이 이미징 시스템은 일반적으로 모니터, 이미지 수용부, 환자-테이블, 시준기, X-레이 관, 및 X-레이 발생기를 포함한다. 통상적인 X-레이 이미징 시스템의 예가 도 1에 도시되어 있다. 이미지 수용부는 X-레이 이미지 증강기(XRII), 또는 평판 검출기(FPD)로서 제공될 수 있다. 시스템은, 이미징 시스템을 다양한 관찰 각도로 병진운동 및 배향시키기 위한 C-아암을 포함할 수 있다. 그러한 시스템은 수술 작업 중에 의사 또는 다른 의료 전문가를 안내하기 위해서 이용될 수 있다.
수술적 접근 궤적 그리고 및 연관된 거리 및 각도를 찾기 위한 방법이 본 출원인이 공통으로 소유하는 특허 공보 제US 2017/0296273호("'273 공보")에 설명되어 있고, 그 내용은 본원에서 참조로 포함된다. '273 공보에서 설명된 방법 및 다른 유용한 방법을 돕기 위해서, 칼라 장치가 본원에서 설명된 바와 같이 제공된다.
X-레이 이미징 시스템 및 기타와 같은, 의료용 이미징 시스템과 함께 사용하기 위한 칼라 장치가 개시된다.
칼라 장치는 일반적으로, x-레이 이미징 시스템의 이미지 수용부와의 장착을 위해서 구성된다. 이미지 수용부는 X-레이 이미지 증강기(XRII), 또는 평판 검출기(FPD)를 포함할 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 칼라 장치는 (i) 의료용 이미징 시스템의 이미지 수용부 주위의 장착을 위해서 구성된 하우징; (ii) 하우징에 커플링된 기부로서, 기부의 주변부를 따라서 연장되는 채널을 포함하는, 기부; 및 (iii) 기부에 커플링되고 채널을 중심으로 회전되도록 구성된 회전 조립체를 포함할 수 있다. 회전 조립체는 일반적으로, 회전 조립체의 직경의 적어도 일부를 따라서 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는 방사선 투과성 마커(radiolucent marker), 칼라 장치의 대향 측면들에 각각 배치된 제1 및 제2 기준지표 마커(fiducial marker), 회전 조립체에 커플링되고 레이저 광을 레이저 광 평면 내에서 투사하도록 구성된 레이저 공급원 조립체, 또는 이들의 조합을 더 포함하도록 구성된다. 방사선 투과성 마커, 제1 및 제2 기준지표 마커로부터 시뮬레이트된 가상의 마커, 또는 이들의 조합은, 레이저 공급원 조립체의 레이저 광 평면 내에 일반적으로 배치되도록 구성된다. 이와 관련하여, 레이저 공급원 조립체는, 비제한적으로, 기구들을 정렬시키는 것 그리고 의료 기구가 의료적 절차 중에 전진될 때 의도된 수술 궤적을 유지하는 것을 포함하는 목적을 위해서, 평면(수술 궤적의 성분)을 가시화하기 위한, 레이저-라인과 같은 시각적 표시자를 제공하도록 구성된다. 레이저 광 평면은, 달리 요구될 수 있는 다수의 x-레이 이미지에 기인한 방사선 노출을 동시에 감소시키면서, 작업 중에 의사의 판단을 안내하는데 있어서 유용하다.
칼라 장치의 이러한, 그리고 다른 특징 및 양태가 첨부된 상세한 설명 및 도면에서 더 설명된다.
첨부된 상세한 설명 및 도면을 전체적으로 검토할 때, 당업자는 이러한 그리고 다른 특징 및 이점을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 인간 또는 동물 환자와 관련된 수술적 적용에서 이용하도록 구성된 X-레이 이미지 증강기를 갖춘 통상적인 의료용 이미징 시스템의 평면도이다.
도 2는 예시적인 실시형태에 따른 칼라 장치의 사시도이다.
도 3은 칼라 장치의 제1 측면의 평면도이다.
도 4는 도 3에서 표시된 바와 같은 단면 A-A에서 취한, 칼라 장치의 제1 단면도이다.
도 5는 도 3에서 표시된 바와 같은 단면 B-B에서 취한, 칼라 장치의 제2 단면도이다.
도 6은 칼라 장치의, 제1 측면에 대향되는, 제2 측면의 평면도이다.
도 7은 제1의 예시적인 실시형태의 칼라 장치의 분해도이다.
도 8은 의료용 이미징 시스템의 이미지 수용부에 부착된 칼라 장치를 포함하는 C-아암 의료용 이미징 시스템의 평면도이다.
도 9는 의료용 이미징 시스템의 평판 검출기를 포함하는 C-아암 의료용 이미징 시스템을 도시한다.
도 10은 일 실시형태에 따른 칼라 장치(제1 측면)의 정면도를 도시한다.
도 11은 도 10의 실시형태에 따른 칼라 장치의 측면도를 도시한다.
이하의 설명에서, 설명을 목적으로 그리고 비제한적으로, 상세한 내용 및 설명이 본 발명의 실시형태의 완전한 이해를 제공하기 위해서 기술된다. 그러나, 당업자는, 본 발명이 이러한 상세한 내용 및 설명으로부터 벗어나는 특정의 변경예 또는 대안적인 조합을 포함하는 다른 실시형태로 실행될 수 있다는 것을 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
일반적인 실시형태
일반적인 실시형태에서, 칼라 장치는, 비제한적으로, 정형외과 수술 및 장기-관련 수술과 같은, 다양한 가능한 의료적 적용과 관련된, 각도 및 궤적의 레이저 가시화, 및 수술적 안내를 제공하기 위해서, 의료용 이미징 시스템의 이미지 수용부와의 장착을 위해서 구성된다.
칼라 장치는 일반적으로, 이미지 수용부(이미지 증강기 또는 평판 검출기) 또는 X-레이 관과 같은, 의료용 이미징 시스템의 일부와 커플링되도록 구성되는 기부; 및 기부에 회전 가능하게 커플링되는 회전 조립체를 포함한다. 회전 조립체는, (i) 회전 조립체의 직경의 적어도 일부를 따라서 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는 방사선 투과성 마커, (ii) 칼라 장치의 대향 단부들에 각각 배치된 제1 및 제2 기준지표 마커, (iii) 회전 조립체에 커플링되고 레이저 광을 레이저 광 평면 내에서 투사하도록 구성된 레이저 공급원 조립체로 이루어진 그룹으로부터 적어도 2개를 더 포함한다.
칼라 장치가 방사선 투과성 마커 및 레이저 공급원 조립체를 포함하는 경우에, 방사선 투과성 마커는 일반적으로 레이저 공급원 조립체의 레이저 광 평면 내에 배치된다. 방사선 투과성 마커가 회전 조립체의 직경의 전체를 따라서 연장되는 것이 요구되지 않고, 그 일부만을 따라서 연장될 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 다수의 방사선 투과성 마커가 구현될 수 있고, 그 적어도 하나가 레이저 공급원 조립체의 레이저 광 평면 내에 배치된다.
칼라 장치는 둘 이상의 레이저 공급원 조립체를 포함할 수 있다.
보다 특히, X-레이 이미징 시스템의 이미지 수용부와의 장착을 위한 칼라 장치는, 상기 이미지 수용부 주위의 장착을 위해서 구성된 하우징; 하우징에 커플링된 기부로서, 기부의 주변부를 따라서 연장되는 채널을 포함하는, 기부; 및 기부에 커플링되고 채널을 중심으로 회전되도록 구성된 회전 조립체를 포함할 수 있다. 회전 조립체는, (i) 회전 조립체의 직경의 적어도 일부를 따라서 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는 방사선 투과성 마커, (ii) 칼라 장치의 대향 단부들에 각각 배치된 제1 및 제2 기준지표 마커, (iii) 회전 조립체에 커플링되고 레이저 광을 레이저 광 평면 내에서 투사하도록 구성된 레이저 공급원 조립체, 또는 (iv) 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
이미지 수용부는 X-레이 이미지 증강기, 또는 평판 검출기를 포함할 수 있다.
칼라 장치는 베젤을 더 포함할 수 있고, 베젤 및 하우징 중 적어도 하나는 그 외측부 표면을 중심으로 배치된 표시를 포함한다.
칼라 장치는 버블 레벨 조립체를 더 포함할 수 있고, 버블 레벨 조립체는 하우징에 커플링된다.
기부는, 이미지 수용부의 면을 중심으로 칼라 장치의 배향을 조정하기 위한 복수의 제1 세트-스크류를 더 포함할 수 있다.
회전 조립체는 하나 이상의 베어링 조립체를 더 포함할 수 있고, 베어링 조립체의 각각은 회전 조립체의 원주를 중심으로 배치되고 기부의 채널과 회전 가능하게 결합되도록 구성된다. 베어링 조립체의 각각이, 볼 베어링 스크류, 와셔, 베어링, 및 베어링 너트를 개별적으로 포함할 수 있다.
회전 조립체는 하나 이상의 브레이크 조립체를 더 포함할 수 있고, 하나 이상의 브레이크 조립체의 각각은 하우징의 내부 표면에 마찰 저항을 인가하도록 독립적으로 구성된다. 브레이크 조립체의 각각은, 브레이크 저장부, 브레이크, 및 브레이크 저장부와 브레이크 사이에서 연장되어 그 사이에서 편향력을 제공하도록 구성된 하나 이상의 브레이크 스프링을 포함할 수 있다.
레이저 공급원 조립체는 레이저 공급원 하우징, 및 레이저 공급원 하우징 내에 배치된 레이저 공급원을 포함할 수 있다. 레이저 공급원 조립체는 전력을 수용하기 위해서 배터리 조립체에 더 커플링될 수 있다.
방사선 투과성 마커의 제1 단부는 단부 막대 홀더를 통해서 회전 조립체에 커플링될 수 있다. 방사선 투과성 마커의 제2 단부는 레이저 공급원 조립체에 또는 마커 클립에 부착될 수 있다.
칼라 장치는 회전 조립체에 커플링된 제2 방사선 투과성 마커를 더 포함할 수 있다. 제2 방사선 투과성 마커는 제1 방사선 투과성 마커에 대해서 소정 각도로 구성될 수 있고, 그러한 각도는 1° 내지 90°를 포함한다.
칼라 장치는 회전 조립체에 커플링된 제2 레이저 공급원 조립체를 더 포함할 수 있다. 제2 레이저 공급원 조립체는 다른 레이저 광 평면과 구분되는 제2 레이저 광 평면 내에서 레이저 광을 투사하도록 구성될 수 있다. 제2 방사선 투과성 마커가 제2 레이저 광 평면과 정렬되어 구성될 수 있다.
칼라 장치는 제3 방사선 투과성 마커를 더 포함할 수 있고, 제3 방사선 투과성 마커는 그 중심에서 제1 방사선 투과성 마커에 커플링된다. 제3 방사선 투과성 마커는, 회전 조립체의 중심을 향한 조정 가능 구성을 위해서 구성된, 동심적으로 포개진 관들(concentrically nested tubes)을 포함할 수 있다. 제3 방사선 투과성 마커는, 제1 방사선 투과성 마커(또는, 각각, 제2 방사선 투과성 마커)의 중심점에 부착된 볼 베어링 및 기부에 의해서 제1 방사선 투과성 마커(또는 제2 방사선 투과성 마커)에 부착될 수 있다. 제3 방사선 투과성 마커는 볼 베어링 기부 내에서 마찰 피팅(friction fit)을 형성할 수 있다.
칼라 장치는, 환자-장착 막대, 수술 기구, 또는 이들의 조합에 대한 칼라 시스템의 위치를 고정하기 위한 정지 아암 부착부를 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 칼라 장치는 둘 이상의 정지 아암 부착부를 포함할 수 있다.
방사선 투과성 마커는 중심 마커를 더 포함할 수 있고, 중심 마커는 칼라 장치의 중심에서 방사선 투과성 마커를 따라서 배치된다.
칼라 장치는, 칼라 장치의 주변부를 중심으로 각각 배치되는 복수의 발광 다이오드(LED)를 더 포함할 수 있다.
칼라 장치는 현미경(또는 시각적 검사 스코프)을 칼라 장치에 부착하기 위한 현미경 장착부를 더 포함할 수 있다.
칼라 장치는 디스플레이 화면을 칼라 장치에 부착하기 위한 디스플레이 화면 장착부를 더 포함할 수 있다.
칼라 장치는 오디오 신호, 시각적 신호, 또는 이들의 조합을 통신하기 위한 a/v-부품을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시형태
이제 도면을 참조하면, 도 1은 인간 또는 동물 환자와 관련된 수술적 적용에서 이용하도록 구성된 X-레이 이미지 증강기(14)를 갖춘 통상적인 의료용 이미징 시스템(10)을 도시한다. 당업자는, 평판 검출기가 이미지 증강기 대신 유사하게 구현될 수 있다는 것을 인지할 것이다. "이미지 수용부"라는 용어는 본원에서, 이미지 증강기 및 평판 검출기 모두를 포함하도록 의도된 포괄적인 용어로서 사용된다. 본원에서 설명되는 바와 같은 칼라 장치는 임의의 이미지 수용부와 함께 구현될 수 있다. 도 1을 참조하면, 위로부터 아래쪽으로, 통상적인 의료용 이미징 시스템은 모니터(11), 비디오 카메라(12), 광학적 커플링(13), 이미지 증강기(14), 및 그리드(15)를 포함한다. 카메라, 광학적 커플링, 및 이미지 증강기의 조합은 예시적인 이미지 수용부(50)를 함께 형성한다. 이미지 증강기 아래에 테이블(17), 및 테이블 상에 배치된 환자(16)(인간 또는 동물)이 위치된다. 마지막으로, X-레이 발생기(21), X-레이 관(20), 시준기(19), 및 여과부(18)의 각각이 도면에서 환자의 아래에 배치된다. X-레이 관 및 이미지 증강기가 환자의 이미지를 캡쳐하기 위해서 정렬된다는 것에 주목하여야 한다. 의료용 이미징 시스템의 기능이 당업계에서 잘 알려져 있고 이해되고 있기 때문에, 본원에서 상세 내용을 설명하지 않는다.
초기에, 본원에서 설명된 칼라 장치가 이미지 수용부 또는 X-레이 관에 부착될 수 있다는 것에 주목하여야 한다.
도 2는 예시적인 실시형태에 따른 칼라 장치(100)를 도시한다. 칼라 장치는, 하우징(110), 하우징에 커플링된 기부(120), 기부 및 하우징을 중심으로 회전되도록 구성된 회전 조립체(130), 및 베젤(140)을 포함하는 다양한 구성요소의 조립체이다. 하우징, 베젤, 또는 그 둘 모두가, 그 표면 상에 배치된 각도 마커 또는 다른 정보와 같은, 표시(141)를 포함할 수 있다.
하우징에는 버블 레벨 조립체(111)가 커플링된다. 버블 레벨 조립체는 하우징의 측면 표면에 부착될 수 있고 칼라 장치의 공통 평면과 함께 연장되도록 구성될 수 있다. 버블 레벨을 이용하여, 이미지 수용부를 중심으로 하는 칼라 장치의 정렬을 검증할 수 있다.
방사선 투과성 마커(131)는 회전 조립체(130)에 부착되고, 회전 조립체의 직경의 적어도 일부를 따라서 연장된다. 또한, 레이저 평면 내에서 선형 레이저 라인을 제공하도록 구성된 레이저 공급원 조립체(135)가 방사선 투과성 마커와 정렬되도록 구성된다. 이와 관련하여, 레이저는, 이미지 수용부로부터 볼 때 방사선 투과성 마커의 중첩된 이미지와 동일한 평면 내에서 시각적인 광을 제공하도록 구성된다. 따라서, 방사선 투과성 마커 및 선형 레이저 광의 각각이 공통 평면 내에서 정렬된다. 이는, 의사가 수술 기구들의 배치, 수술 기구들의 정렬을 이해할 수 있게 하고, 절차 중의 수술 기구의 병진운동 동안 안내를 제공할 수 있다.
도 3은 칼라 장치(100)의 제1 측면을 도시한다. "전방" 및 "후방"이 상대적인 용어들이고 C-아암 의료용 이미징 시스템이 사용 중에 모든 방향들로 회전되기 때문에, 도시된 칼라 장치의 해당 측면을 "제1 측면"으로 지칭할 것이다. 여기에서, 2개의 라인은, 단면 A-A 및 단면 B-B를 포함하는, 후술되는 단면들을 나타낸다. 또한, 방사선 투과성 마커는 제1 단부(132)로부터 제2 단부(133)까지 회전 조립체의 직경의 적어도 일부를 따라서 연장되는 것으로 도시되어 있다(여기에서, 방사선 투과성 마커는 실질적으로 전체 직경을 따라 연장된다).
도 4는 도 3에서 표시된 바와 같은 단면 A-A에서 취한, 칼라 장치(100)의 제1 단면도이다. 이러한 도면으로부터, 레이저 공급원 조립체(135) 및 레이저 공급원(135b)을 이해할 수 있다. 레이저 공급원은 레이저 광 평면(137) 내에서 선형 레이저 광(136)을 제공하도록 구성된다. 환자 상에서 레이저 라인이 관찰될 것이고, 그러한 레이저 라인은, 이미징 시스템을 통해서 보는 경우에, 방사선 투과성 마커의 중첩된 이미지와 정렬된다.
도 5는 도 3에서 표시된 바와 같은 단면 B-B에서 취한, 칼라 장치(100)의 제2 단면도이다. 이러한 도면으로부터, 배터리 조립체(145), 방사선 투과성 마커(131) 및 단부 막대 홀더(146)와 같은 구성요소들의 정렬을 이해할 수 있다. 단부 막대 홀더는 방사선 투과성 마커를 회전 조립체에 부착하기 위해서 제공된다.
도 6은 칼라 장치(100)의, 제1 측면(도 3)에 대향되는, 제2 측면을 도시한다. 중심 마커(131a)를 갖는 방사선 투과성 마커(131)를 조립된 칼라 장치의 제2 측면으로부터 볼 수 있다. 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 중심 마커는 방사선 투과성 마커 내의 공극, 할로겐화된(halogenated) 중합체 코팅(요오드 등), 또는 다른 변경을 포함할 수 있다. 중심 마커는 칼라 장치의 중심을 식별한다. 또한, 칼라 장치를 이미지 수용부에 장착하기 위한 장착 스크류(114), 및 이미지 수용부를 중심으로 칼라 장치를 정렬시키기 위한 제1 세트-스크류(123)가 도시되어 있다.
도 7은 제1의 예시적인 실시형태로 제공된 바와 같은 칼라 장치의 분해도이다. 4개의 주요 섹션, 예를 들어, 하우징(110); 기부(120); 회전 조립체(130); 및 베젤(140)을 포함하는 칼라 장치가 도시되어 있다.
칼라 장치는 하우징(110)을 포함한다. 버블 조립체(111)는, 분해도에서 도시된 바와 같이, 버블 레벨 하우징(111a) 및 버블 레벨(111b)을 포함한다. 또한, 하우징은, 이미징 시스템의 이미지 수용부에의 부착을 위한 장착 스크류(114)를 내부에 수용한다. 하우징 스크류(112)는 하우징을 기부(120)에 부착하기 위해서 제공된다. 또한, 방사선 투과성 마커(131)를 레이저 공급원 하우징(135a)에 고정하기 위해서 이용되는 마커 클립(113)이 도시되어 있다.
기부(120)는 기부의 주변부(122)를 중심으로 연장되는 채널(121)을 포함한다. 제1 세트-스크류(123)는 이미지 수용부의 면을 중심으로 칼라 장치의 정렬을 조정하기 위해서 제공된다. 기부는 하우징 스크류(112)를 통해서 하우징(110)에 부착되도록 구성된다.
회전 조립체(130)는 베어링 조립체(138) 및 브레이크 조립체(139)를 포함한다. 베어링 조립체의 각각은 기부를 중심으로 하는 회전 조립체의 회전을 돕기 위해서 제공된다. 회전 조립체 디스크의 개구 및 와셔(138b)를 통해서 연장되도록 구성된 볼 베어링 스크류(138a), 베어링(138c), 및 베어링 스크류와 결합된 너트(138d)를 포함하는 베어링 조립체가 도시되어 있다. 브레이크 저장부(139a), 브레이크 스프링(139c), 및 브레이크(139b)를 포함하는 브레이크 조립체가 도시되어 있다. 브레이크 조립체는, 회전 조립체의 스핀을 제어하기 위해서 하우징에 대항하여 편향력을 제공하도록 구성된다. 회전 조립체를 칼라 장치를 중심으로 회전시킬 수 있는, 그러나 회전 조립체를 희망 배향으로 구성된 제 위치에서 유지할 수 있는 것이 중요하다.
또한, 회전 조립체에는 레이저 공급원 조립체(135)가 부착되고, 그러한 레이저 공급원 조립체는 레이저 공급원 하우징(135a), 레이저 공급원 하우징 내에 배치된 레이저 공급원(135b), 레이저 공급원으로부터 방출되는 레이저 광을 조정하기 위한 레이저 하우징 세트 스크류(135c), 회로 백킹(circuit backing)(135d), 회로 박스(135e), 및 회로 기판(135f)으로 구성된다. 레이저 장착 스크류(135g)는 레이저 공급원 조립체(135)의 부품을 조립하기 위해서 이용된다. JST PH 또는 다른 연결 와이어("연결 와이어(135h)")를 이용하여 레이저 공급원 조립체를 배터리 조립체(145)에 연결한다. 배터리 핀(145b) 및 배터리 록킹 스크류(145a)를 이용하여 배터리 조립체를 회전 조립체(130) 주위에 조립한다.
마지막으로, 베젤(140)은 베젤 스크류(142)를 통해서 칼라 장치에 부착되도록 구성되고, 표시(141)는 베젤의 표면 주위에 배치되어 도시되어 있다.
도 8은 의료용 이미징 시스템의 이미지 수용부(50)에 부착된 칼라 장치(100)를 포함하는 C-아암 의료용 이미징 시스템을 도시한다. 이미지 수용부는, 칼라 장치가 장착되는 이미지 수용부 면(124)을 포함한다. C-아암(22)은 이미징 시스템을 수평 축을 중심으로 회전시키기 위해서 제공된다.
도 9는 의료용 이미징 시스템의 평판 검출기(51)를 포함하는 C-아암 의료용 이미징 시스템을 도시한다. 이러한 실시형태에서, 칼라 장치는, 예를 들어, 기부의 설계를 원형 형상으로부터 직사각형 구조로 변경하는 것에 의해서, 평판 검출기에 부착되도록 설계될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은 "환형"이라는 용어는 원형 또는 장방형 링-유사 구조에 적용될 수 있다는 것에 주목하여야 한다.
도 10은 일 실시형태에 따른 칼라 장치(제1 측면)의 정면도를 도시하고, 칼라 장치는, 제1 방사선 투과성 마커, 및 중심에서 제1 방사선 투과성 마커에 그리고 칼라 장치의 주변부에 각각 커플링된 제2 방사선 투과성 마커(231)를 포함한다. 제2 방사선 투과성 마커는 제1 방사선 투과성 마커에 대해서 각도(A')로 선택적으로 구성될 수 있다. 칼라 장치의 주변부에는 선택적인 제2 레이저 공급원 조립체(235)가 배치되고, 제2 방사선 투과성 마커는 제2 레이저 공급원 조립체와 정렬되어 제2 방사선 투과성 마커를 제2 레이저 공급원 조립체의 제2 레이저 광 평면(237)에 대해서 동일 직선 상에서 유지하도록 구성된다. 선택적인 제3 방사선 투과성 마커(331)의 근위 단부가 제1 및 제2 방사선 투과성 마커 중 하나 또는 둘 모두에 커플링될 수 있고, 근위 단부에서 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3 방사선 투과성 마커는 볼-베어링 또는 유사한 기계적 구성요소에 의해서 제1 및/또는 제2 방사선 투과성 마커에 커플링될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 제3 방사선 투과성 마커는, 제3 방사선 투과성 마커와 연관된 길이의 확장 가능 구성을 위해서, 둘 이상의 동심적으로 포개지는 관들을 포함한다. 발광 다이오드(LED)(153)가 칼라 장치의 주변부 주위에 배치되어 도시되어 있고, 수술 부위의 방향으로 광원을 제공한다. 현미경 또는 다른 검사 스코프를 유지하기 위한 시각적 스코프 장착부(154)가 도시된 바와 같이 칼라 장치의 외부 표면에서 구현될 수 있다. 또한, 정지 아암 부착부(150)가 칼라 장치의 외부 표면으로부터 환자를 향해서 연장될 수 있고, 환자-장착 막대(151)가 정지 아암 부착부에 부착되어 칼라 장치를 환자에 대한 위치에서 고정할 수 있다. 제2 정지 아암이 유사하게 구현될 수 있고 수술 기구(152)의 부착을 위해서 칼라 장치로부터 연장되도록 구성될 수 있고, 수술 기구는 칼라 장치의 위치에 대해서 고정적으로 유지될 수 있다.
도 11은 도 10의 실시형태에 따른 칼라 장치의 측면도를 도시하고, 칼라 장치는, 수술 절차 중의 사용을 위해서 디스플레이 화면을 수용하도록 구성된 선택적인 디스플레이 화면 장착부(155), 및 선택적인 오디오/시각적 부품(a/v 부품)(156)을 더 포함한다. 가능한 구성 각도를 보여 주기 위해서 망원경식 제3 방사선 투과성 마커(331)가 이러한 도면으로부터 더 도시되어 있고, 제3 방사선 투과성 마커는 반구형 공간을 중심으로 칼라 장치 및 그 중심에 대해서 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 반구형 공간은 칼라 장치의 전체 반경 이하의 임의의 반경에 의해서 형성될 수 있고, 그에 의해서 제3 방사선 투과성 마커를 배향시키기 위한 수많은 가능한 구성 각도 및 반경을 제공할 수 있다.
일부 실시형태에서, 칼라 장치는 이미징 시스템의 공급원 측에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 칼라 장치는 이미지 수용부 측에 반대되는 x-레이 이미징 시스템의 방출부에 배치될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 칼라 장치는 이미징 시스템 내로 통합될 수 있다. 예를 들어, 칼라 장치의 기능적 구성요소가 의료용 이미징 시스템의 이미지 수용부 측에, 또는 방출기 측에 통합될 수 있거나, 그 사이의 임의의 곳에 배치될 수 있고, 공통 하우징 및/또는 다른 부품을 공유할 수 있다.
다른 특징이 칼라 장치의 능력 향상을 위해서 여러 실시형태로 제공될 수 있다.
비록 다양한 상세 내용, 특징, 조합이 예시적인 실시형태로 설명되었지만, 당업자는 본원에서 개시된 특징의 수많은 가능한 대안적인 조합 및 배열을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 설명은 단지 가능하게 하기 위한 것이고, 제한적인 것은 아니다. 그 대신, 출원인이 의도한 바와 같은 발명의 사상 및 범위가 첨부된 청구범위에 기재되어 있다.
x-레이 이미징 시스템(10)
모니터(11)
비디오 카메라(12)
광학적 커플링(13)
x-레이 이미지 증강기(14)
그리드(15)
환자(16)
테이블(17)
여과부(18)
시준기(19)
X-레이 관(20)
X-레이 발생기(21)
C-아암(22)
이미지 수용부(50)
평판 검출기(51)
칼라 장치(100)
하우징(110)
버블 레벨 조립체(111)
버블 레벨 하우징(111a)
버블 레벨(111b)
하우징 스크류(112)
마커 클립(113)
장착 스크류(114)
마커 세트 스크류(115)
마커 단부 스크류(116)
기부(120)
채널(121)
주변부(122)
제1 세트 스크류(123)
이미지 수용부 면(124)
회전 조립체(130)
방사선 투과성 마커(131)
센터 마커(131a)
제1 단부(132)
제2 단부(133)
제1 및 제2 기준지표 마커(134a; 134b)
레이저 공급원 조립체(135)
레이저 공급원 하우징(135a)
레이저 공급원(135b)
레이저 하우징 세트 스크류(135c)
회로 백킹(135d)
회로 박스(135e)
회로 기판(135f)
레이저 장착 스크류(135g)
연결 와이어(135h)
레이저 광(136)
레이저 광 평면(137)
베어링 조립체(138)
볼 베어링 스크류(138a)
와셔(138b)
베어링(138c)
베어링 너트(138d)
브레이크 조립체(139)
브레이크 저장부(139a)
브레이크(139b)
브레이크 스프링(139c)
베젤(140)
표시(141)
베젤 스크류(142)
배터리 조립체(145)
배터리 록킹 스크류(145a)
배터리 핀(145b)
단부 막대 홀더(146)
정지 아암 부착부(150)
환자-장착 막대(151)
수술 기구(152)
발광 다이오드(153)
현미경 장착부(154)
디스플레이 화면 장착부(155)
a/v-부품(156)
제2 방사선 투과성 마커(231)
제2 레이저 공급원 조립체(235)
제2 레이저 광 평면(237)
제3 방사선 투과성 마커(331)
동심적으로 포개진 관들(331a; 331b)
각도(A')
원주(C)
직경(D)
대향 단부들(S1; S2)

Claims (30)

  1. x-레이 이미징 시스템(10)의 이미지 수용부(50)와의 장착을 위한 칼라 장치(100)로서,
    상기 이미지 수용부 주위에 장착되도록 구성된 하우징(110);
    상기 하우징에 커플링되도록 구성된 기부(120)로서, 상기 기부의 주변부(122)를 따라서 연장되는 채널(121)을 포함하는, 기부(120); 및
    상기 기부에 커플링되고 상기 채널을 중심으로 회전되도록 구성된 회전 조립체(130)를 포함하고;
    상기 회전 조립체는,
    상기 회전 조립체의 직경(D)의 적어도 일부를 따라서 제1 단부(132)로부터 제2 단부(133)까지 연장되는 방사선 투과성 마커(131),
    상기 칼라 장치의 대향 단부들(S1; S2)에 각각 배치된 제1 및 제2 기준지표 마커(134a; 134b),
    상기 회전 조립체에 커플링되고 레이저 광(136)을 레이저 광 평면(137) 내에서 투사하도록 구성된 레이저 공급원 조립체(135), 또는
    이들의 조합을 더 포함하는,
    칼라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전 조립체는 상기 방사선 투과성 마커 및 상기 레이저 공급원 조립체의 조합을 포함하고, 상기 방사선 투과성 마커는 일반적으로 상기 레이저 광 평면 내에 배치되는, 칼라 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 수용부는, x-레이 이미지 증강기(14) 및 평판 검출기(51)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나를 포함하는, 칼라 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    베젤(140)을 더 포함하고, 상기 베젤 및 상기 하우징 중 적어도 하나는 그 외측부 표면을 중심으로 배치된 표시(141)를 포함하는, 칼라 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    버블 레벨 조립체(111)를 더 포함하고, 상기 버블 레벨 조립체는 상기 하우징에 커플링되는, 칼라 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기부는, 상기 이미지 수용부의 면(124)을 중심으로 상기 칼라 장치의 배향을 조정하기 위한 복수의 제1 세트-스크류(123)를 더 포함하는, 칼라 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회전 조립체는 하나 이상의 베어링 조립체(138)를 더 포함하고, 상기 베어링 조립체의 각각은 상기 회전 조립체의 원주(C)를 중심으로 배치되고 상기 기부의 채널과 회전 가능하게 결합되도록 구성되는, 칼라 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 베어링 조립체의 각각이, 볼 베어링 스크류(138a), 와셔(138b), 베어링(138c), 및 베어링 너트(138d)를 개별적으로 포함하는, 칼라 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전 조립체는 하나 이상의 브레이크 조립체(139)를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 브레이크 조립체의 각각은 상기 하우징의 내부 표면에 마찰 저항을 인가하도록 독립적으로 구성되는, 칼라 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 브레이크 조립체의 각각은, 브레이크 저장부(139a), 브레이크(139b), 및 상기 브레이크 저장부와 상기 브레이크 사이에서 연장되어 그 사이에서 편향력을 제공하도록 구성된 하나 이상의 브레이크 스프링(139c)을 포함하는, 칼라 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 공급원 조립체는 레이저 공급원 하우징(135a), 및 상기 레이저 공급원 하우징 내에 배치된 레이저 공급원(135b)을 포함하는, 칼라 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 레이저 공급원 조립체가 배터리 조립체(145)에 더 커플링되는, 칼라 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 투과성 마커의 제1 단부는 단부 막대 홀더(146)를 통해서 상기 회전 조립체에 커플링되는, 칼라 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 방사선 투과성 마커의 제2 단부가 상기 레이저 공급원 조립체에 부착되는, 칼라 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 회전 조립체에 커플링된 제2 방사선 투과성 마커(231)를 더 포함하는, 칼라 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제2 방사선 투과성 마커는 상기 제1 방사선 투과성 마커에 대해서 각도(A')로 구성되고, 상기 각도는 1° 내지 90°를 포함하는, 칼라 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 회전 조립체에 커플링된 제2 레이저 공급원 조립체(235)를 더 포함하는, 칼라 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2 레이저 공급원 조립체는 상기 다른 레이저 광 평면과 구분되는 제2 레이저 광 평면(237) 내에서 레이저 광을 투사하도록 구성되고, 상기 제2 방사선 투과성 마커는 상기 제2 레이저 광 평면과 정렬되어 구성되는, 칼라 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    제3 방사선 투과성 마커(331)를 더 포함하고, 상기 제3 방사선 투과성 마커는 그 중심에서 상기 제1 방사선 투과성 마커에 커플링되고, 상기 제3 방사선 투과성 마커는 동심적으로 포개진 관들(331a; 331b)을 포함하는, 칼라 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    환자-장착 막대(151), 수술 기구(152), 또는 이들의 조합에 대한 상기 칼라 시스템의 위치를 고정하기 위한 정지 아암 부착부(150)를 더 포함하는, 칼라 장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 투과성 마커는 중심 마커(131a)를 더 포함하고, 상기 중심 마커는 상기 칼라 장치의 중심에서 상기 방사선 투과성 마커를 따라서 배치되는, 칼라 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 칼라 장치의 주변부를 중심으로 각각 배치되는 복수의 발광 다이오드(153)를 더 포함하는, 칼라 장치.
  23. 제1항에 있어서,
    현미경을 상기 칼라 장치에 부착하기 위한 현미경 장착부(154)를 더 포함하는, 칼라 장치.
  24. 제1항에 있어서,
    디스플레이 화면을 상기 칼라 장치에 부착하기 위한 디스플레이 화면 장착부(155)를 더 포함하는, 칼라 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    오디오 신호, 시각적 신호, 또는 이들의 조합을 통신하기 위한 a/v-부품(156)을 더 포함하는, 칼라 장치.
  26. 의료용 이미징 시스템과 함께 이용하기 위한 칼라 장치로서,
    상기 의료용 이미징 시스템의 일부와 커플링되도록 구성된 기부;
    상기 기부에 회전 가능하게 커플링되는 회전 조립체를 포함하고,
    상기 회전 조립체는,
    상기 회전 조립체의 직경(D)의 적어도 일부를 따라서 제1 단부(132)로부터 제2 단부(133)까지 연장되는 방사선 투과성 마커(131),
    상기 칼라 장치의 대향 단부들(S1; S2)에 각각 배치된 제1 및 제2 기준지표 마커(134a; 134b),
    상기 회전 조립체에 커플링되고 레이저 광(136)을 레이저 광 평면(137) 내에서 투사하도록 구성된 레이저 공급원 조립체(135), 또는
    이들의 조합을 더 포함하는,
    칼라 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 방사선 투과성 마커가 일반적으로 상기 레이저 광 평면 내에 배치되는, 칼라 장치.
  28. 제26항에 있어서,
    둘 이상의 방사선 투과성 마커를 포함하는, 칼라 장치.
  29. 제26항에 있어서,
    둘 이상의 레이저 공급원 조립체를 포함하는, 칼라 장치.
  30. 이미징 시스템(10)의 이미지 수용부(50)와의 장착을 위한 칼라 장치(100)로서,
    상기 이미지 수용부 주위에 장착되도록 구성된 하우징(110);
    상기 하우징에 커플링되도록 구성된 기부(120)로서, 상기 기부의 주변부(122)를 따라서 연장되는 채널(121)을 포함하는, 기부(120); 및
    상기 기부에 커플링되고 상기 채널을 중심으로 회전되도록 구성된 회전 조립체(130)를 포함하고,
    상기 회전 조립체는,
    상기 회전 조립체의 직경(D)의 적어도 일부를 따라서 제1 단부(132)로부터 제2 단부(133)까지 연장되는 방사선 투과성 마커(131),
    상기 칼라 장치의 대향 단부들(S1; S2)에 각각 배치된 제1 및 제2 기준지표 마커(134a; 134b),
    상기 회전 조립체에 커플링되고 레이저 광(136)을 레이저 광 평면(137) 내에서 투사하도록 구성된 레이저 공급원 조립체(135), 또는
    이들의 조합을 더 포함하는,
    칼라 장치.
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