KR20240000563A

KR20240000563A - 폼 압축 요소들의 두께를 측정하기 위한 시스템들 및 방법들

Info

Publication number: KR20240000563A
Application number: KR1020237040181A
Authority: KR
Inventors: 케네스 에프. 데프레이타스; 바오루이 렌
Original assignee: 홀로직, 인크.
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2022-04-26
Publication date: 2024-01-02
Also published as: JP2024514268A; EP4329627A1; CN117255650A; AU2022268266A1; WO2022232137A1

Abstract

유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법은 유방 지지 플랫폼 상에 유방을 지지하는 단계를 포함한다. 압축력은 강성 기판, 강성 기판 아래에 고정된 폼 압축 요소, 및 힘 센서를 포함하는 유방 부동화 요소에 의해 유방에 인가된다. 폼 압축 요소는 압축력의 인가 동안 유방과 접촉한다. 힘 신호는 인가된 압축력에 기초하여 힘 센서에서 검출된다. 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께는 힘 센서에서 검출된 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 자동 노출 제어는 힘 센서에 근접한 유방의 결정된 두께에 적어도 부분적으로 기초하여 설정된다.

Description

폼 압축 요소들의 두께를 측정하기 위한 시스템들 및 방법들

관련 출원(들)에 대한 상호 참조

본 출원은 PCT 국제 특허 출원으로서 2022년 4월 26일에 출원되고, 2021년 4월 26일에 출원된 미국 가출원 번호 63/179,816의 이익 및 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.

유방조영술(mammography) 및 단층영상합성법(tomosynthesis) 이미징 동안의 압축은 다수의 목적에 기여한다. 예를 들어, (1) 유방을 X선 플럭스(flux)의 방향에서 더 얇게 만들고, 이에 의해 압축되지 않은 유방의 더 두꺼운 부분들을 이미징하는 데 요구되는 레벨로부터 환자 방사선 노출을 감소시킨다; (2) 유방을 x-선 플럭스의 방향으로 두께가 더 균일하게 하고 이에 의해 전체 유방 이미지에 걸쳐 이미지 평면에서 더 균일한 노출을 용이하게 하고; (3) X-선 노출 동안 유방을 부동화하여 이미지 블러링(image blurring)을 감소시키고; (4) 유방 조직들을 흉벽(chest wall)으로부터 이미징 노출 필드(imaging exposure field)로 가져와서 더 많은 조직 이미징을 허용한다. 유방이 압축되고 있을 때, 통상적으로 기술자는 유방을 적절하게 위치시키고 압축이 유방 조직을 흉벽을 향해 그리고 이미지 필드 외부로 압축하는 경향에 대응하도록 유방을 조작한다.

유방조영술 및 단층영상합성법을 위한 표준 압축 방법들은 이동가능한 강성의 방사선투과성 압축 패들(paddle)을 사용한다. 유방은 통상적으로 편평한 유방 지지 플랫폼(breast support platform) 상에 배치되고, 패들은 이어서 대체로 기술자 또는 다른 건강 전문가가 유방을 적소에 유지하는 동안 유방을 압축한다. 기술자는 또한 이미지 수신장치(image receptor)의 시야(field of view)에서 적절한 조직 유효 범위(coverage)를 보장하기 위해 유방을 조작할 수 있다.

유방조영술 및 유방 단층영상합성법에서의 하나의 공지된 과제는 유방이 압축될 때 환자가 느낄 수 있는 불편함인데, 이는 X선 이미징을 위해 유방을 부동화하고 유방 조직들을 확산시키기 위해 충분한 힘으로 행해져야 한다. 불편함은 잠재적으로 환자가 움직이게 할 수 있고, 이는 이미지 품질에 부정적인 영향을 준다. 불편함은 또한 잠재적으로 환자가 유방암에 대해 검진 받는 것을 피하게 할 수 있다. 다른 공지된 과제는 이미징된 필드가 원하는 양의 유방 조직을 포함하도록 보장하는 것이다.

일 양태에서, 기술은 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법에 관한 것이고, 방법은 유방 지지 플랫폼 상에 유방을 지지하는 단계; 강성 기판(rigid substrate), 강성 기판 아래에 고정된 폼 압축 요소(foam compressive element), 및 힘 센서를 포함하는 유방 부동화 요소(breast immobilization element)로 유방에 압축력을 인가하는 단계, - 폼 압축 요소는 압축력의 인가 동안 유방과 접촉함 -; 인가된 압축력에 기초하여 힘 센서에서 힘 신호를 검출하는 단계; 힘 센서에서 검출된 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께를 결정하는 단계; 및 힘 센서에 근접한 유방의 결정된 두께에 적어도 부분적으로 기초하여 자동 노출 제어(automatic exposure control)를 설정하는 단계를 포함한다. 예시에서, 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께를 결정하는 단계는: 유방 지지 플랫폼과 강성 기판 사이의 분리 거리(separation distance)를 결정하는 단계; 힘 센서에서 검출된 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께를 획득하는 단계; 및 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께를 결정하기 위해 분리 거리로부터 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께를 감산하는 단계를 포함한다. 다른 예시에서, 힘 센서는 강성 기판의 전방 벽에 근접하여 그리고 전방 벽으로부터 연장되는 중심선에 근접하여 배치된다. 또 다른 예시에서, 자동 노출 제어를 설정하는 것은 압축된 폼 두께 및 폼 밀도 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 추가로 기초한다. 또 다른 예시에서, 힘 센서는 복수의 힘 센서들을 포함한다.

상기 양태의 다른 예시에서, 복수의 힘 센서들은 강성 기판 상에 그리드 패턴(grid pattern)으로 배열된다. 예시에서, 복수의 힘 센서들은 강성 기판의 전방 벽으로부터 연장되는 중심선을 따라 배치되어 배열된다. 다른 예시에서, 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께, 및 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께는 실질적으로 수직으로 정렬된다. 또 다른 예시에서, 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께, 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께, 및 힘 센서들은 실질적으로 수직으로 정렬된다. 또 다른 예시에서, 적어도 하나의 힘 센서는 유방 부동화 요소의 전방 에지로부터 연장하는 라인(line)을 따라 배치된 복수의 힘 센서들을 포함한다.

상기 양태의 다른 예시에서, 라인은 강성 기판의 중심 영역을 따라 배치된다. 예시에서, 방법은 폼 압축 요소의 압축된 두께를 결정하는 단계를 더 포함한다. 다른 예시에서, 적어도 하나의 힘 센서에서 폼 압축 요소의 압축된 두께를 결정하는 단계는 복수의 힘 신호들 및 복수의 대응하는 폼 두께 측정치들을 포함하는 룩업 테이블(look-up table)로부터 폼 두께 측정치를 획득하는 단계를 포함한다. 또 다른 예시에서, 방법은 폼 압축 요소 유형을 식별하는 단계를 더 포함하고, 룩업 테이블은 폼 압축 요소 유형과 연관된다. 또 다른 예시에서, 폼 압축 요소 유형을 식별하는 단계는 식별 신호(identification signal)를 수신하는 단계를 포함한다.

상기 양태의 다른 예시에서, 유방의 압축된 두께를 결정하는 단계는 폼 센서에서의 폼 압축 요소의 결정된 두께 및 유방 지지 플랫폼과 강성 기판 사이의 분리 거리에 적어도 부분적으로 기초한다. 예시에서, 폼 압축 요소의 압축된 두께는 적어도 하나의 힘 센서와 실질적으로 수직으로 정렬된 폼 압축 요소의 위치에 있다. 다른 예시에서, 적어도 하나의 힘 센서는 강성 기판과 폼 압축 요소 사이에 배치된다. 또 다른 예시에서, 적어도 하나의 힘 센서는 폼 압축 요소 내에 배치된다.

도 1a는 예시적인 이미징 시스템의 개략도이다.
도 1b는 도 1a의 이미징 시스템의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 폼 압축 요소를 갖는 유방 압축 패들의 다양한 도면들이다.
도 2d는 유방을 압축하는 도 2a 내지 도 2c의 유방 압축 패들의 정면도이다.
도 3은 폼 압축 요소에 대한 힘 대 압축된 폼 두께의 예시적인 플롯을 도시한다.
도 4 및 도 5는 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법을 도시한다.
도 6은 본 예시들 중 하나 이상이 구현될 수 있는 적합한 운영 환경의 예시를 도시한다.

후술되는 예시에서, 유방을 이미징하고 유방 두께를 측정하는 시스템들 및 방법들이 설명된다. 폼 압축 요소들을 갖는 패들들을 이미징 시스템에 도입하면, 유방 두께를 결정하는 새로운 방법들이 필요하다. 이는 폼 압축 요소를 갖는 패들의 경우, 유방과 패들의 강성부 사이의 압축된 폼의 존재로 인해 유방 두께가 알려지지 않기 때문이다. 또한, 압축성 폼은 유방의 길이 및 폭 모두를 따라 불균일하게 편향(deflect)되는 경향이 있다. (예를 들어, 그 가장 두꺼운 위치에서의) 정확한 유방 두께는 자동 노출 제어(AEC) 및 유방으로의 선량(dose)의 결정을 위해 중요하다. 본 명세서에 설명된 시스템들 및 방법들은 (유방과의 접촉으로부터의 편향에 기인하는) 폼을 통해 전달된 힘을 검출하기 위해 하나 이상의 센서들을 이용한다. 특정 힘 센서에서 검출된 힘은 그 위치에서 폼의 편향의 측정을 가능하게 하는데, 이는 궁극적으로 그 위치에서 유방의 두께를 측정하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 기술들은 또한 유방의 가장 두꺼운 부분의 두께를 결정하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 압축된 유방 영역 크기, 압축된 유방 형상 등을 결정하는데 사용될 수 있다.

유방 이미징에서, 전체 유방에 대한 허용가능한 이미지 품질을 달성하기 위해 유방의 가장 조밀한 부분에 적절한 X선 선량이 전달되어야 한다. 유방을 이미징하기 위해, x-선 노출 전에, 유방 두께를 아는 것이 바람직하다. (예를 들어, 유방의 가장 두꺼운 위치에서의) 각각의 특정 유방 두께는 미리 결정된 킬로전압 피크(kVp) 및 적절한 필터와 연관된다. 종래의 강성형 패들들의 경우, 유방 두께는 분리 거리 S에 의해 직접적으로 측정될 수 있다. 그러나, 폼 압축 요소들을 갖는 패들들의 경우, 압축된 폼의 존재뿐만 아니라 압축된 유방 조직의 불균일성으로 인해 유방 두께를 결정하는 것은 복잡하다. 일단 두께가 결정되고(본 발명의 개시내용과 일치함) kVp 및 필터가 선택되면, 낮은 사전-노출(예를 들어, AEC 스카우트 노출) x-선 방출이 먼저 유방에 방출되어, 유방 내의 가장 조밀한 지점의 위치를 찾는다. 이것은 주 노출의 가장 조밀한 지점에서 최적의 이미지 품질을 달성하기 위한 적절한 선량이 후속하여 전달되는 것을 보장한다. 따라서, 본 명세서에 설명된 기술들은 이미징 X선 노출이 취해지기 전에 유방 두께를 측정하기 위한 방법을 제공한다. AEC 계산들에 사용되는 알고리즘들은 유방에서 가장 조밀한 지점을 검색하며, 이는 최대 x선 감쇠(attenuation)를 갖는 위치에 대응한다. 감쇠는 그 위치에서의 국소 유방 두께 및 조밀한 섬유-선상(fiber-glandular) 조직 모두로부터의 기여들에 기인한다. 따라서, AEC를 적절히 계산하기 위해 유방의 가장 두꺼운 지점을 아는 것이 요구된다.

도 1a는 예시적인 이미징 시스템(100)의 개략도이다. 도 1b는 이미징 시스템(100)의 사시도이다. 도 1a 및 도 1b를 동시에 참조하면, 후술하는 모든 요소가 양 도면들에 도시되지는 않는다. 이미징 시스템(100)은 정적 유방 지지 플랫폼(106) 및 폼 압축 요소(108)를 포함하는 유방 압축 부동화 유닛(104)을 거쳐 X선 이미징(유방조영술 및 단층영상합성법 중 하나 또는 모두)을 위해 환자의 유방(102)을 부동화한다. 각각 상이한 목적들을 갖는 상이한 패들들이 본 기술 분야에 공지되어 있다. 특정 예시의 패들들이 또한 맥락을 위해 본 명세서에 설명된다. 유방 지지 플랫폼(106) 및 폼 압축 요소(108)는 이미징 절차들 동안 유방(102)을 압축, 부동화, 안정화, 또는 다른 방식으로 유지 및 고정하기 위해 서로를 향해 이동하는 압축 표면(110 및 112)을 각각 갖는다. 공지된 시스템들에서, 압축 표면(110 및 112)은 유방(102)과 직접 접촉하도록 노출된다. 압축 표면(110)은 강성 플라스틱, 가요성(flexible) 플라스틱, 탄성(resilient) 폼, 메시(mesh) 또는 스크린 등일 수 있다. 압축 표면(112)은 폼 압축 요소(108)의 하부 표면이고, 이는 강성 기판(113)에 고정된다. 플랫폼(106)은 또한 이미지 수신장치(116), 및 선택적으로 경사 메커니즘(tilting mechanism)(118), 및 선택적으로 산란 방지 그리드(도시되지 않았지만, 이미지 수신장치(116) 위에 배치됨)를 수용한다. 부동화 유닛(104)은 X선 소스(122)로부터 나오는 이미징 빔(imaging beam)(120)의 경로 내에 있어, 빔(120)이 이미지 수신장치(116) 상에 충돌하게 된다. 본 명세서에 더 상세히 설명되는 하나 이상의 센서 요소들(115)이 폼 압축 요소(108)와 강성 기판(113) 사이에 배치된다. 대안적인 예시에서, 하나 이상의 센서 요소들(115)이 폼 압축 요소(108) 내에 배치될 수 있다.

부동화 유닛(104)은 지지 암(support arm)(124)을 따라 상승 및 하강되도록 구성된 압축 암(compression arm)(134)을 거쳐 제1 지지 암(124) 상에 지지된다. X선 소스(122)는 튜브 헤드(126)라 또한 칭하는 제2 지지 암 상에 지지된다. 유방조영술에 있어서, 지지 암들(124 및 126)은 CC 및 MLO와 같은 상이한 이미징 배향들(orientations) 사이에서 축(128)에 대해 유닛으로서 회전할 수 있어, 시스템(100)이 각각의 배향에서 유방조영 투영 이미지를 얻을 수 있게 된다. 동작시, 이미지 수신장치(116)는 이미지가 얻어지는 동안 플랫폼(106)에 대해 제자리에 유지된다. 부동화 유닛(104)은 상이한 이미징 배향으로의 암들(124 및 126)의 움직임을 위해 유방(102)을 해제한다. 단층영상합성법을 위해, 지지 암(124)은 제자리에 머무르고, 유방(102)은 부동화되어 제자리에 남아 있는 반면에 적어도 제2 지지 암(126)은 축(128) 주위에서 부동화 유닛(104) 및 압축된 유방(102)에 대해 X선 소스(122)를 회전시킨다. 시스템(100)은 유방(102)에 대한 빔(120)의 각각의 각도들에서 유방(102)의 복수의 단층영상합성법 투영 이미지들을 촬영한다.

동시에 그리고 선택적으로, 이미지 수신장치(116)는 유방 지지 플랫폼(106)에 대해 그리고 제2 지지 암(126)의 회전과 동기하여 경사질 수도 있다. 경사는 x선 소스(122)의 회전과 동일한 각도를 통할 수 있지만, 또한 빔(120)이 복수의 이미지들의 각각에 대해 이미지 수신장치(116) 상의 실질적으로 동일한 위치에 유지되도록 선택된 상이한 각도를 통할 수도 있다. 경사는 축(130)을 중심으로 할 수 있으며, 축은 이미지 수신장치(116)의 이미지 평면에 있을 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 이미지 수신장치(116)에 결합된 경사 메커니즘(118)은 이미지 수신장치(116)를 경사 운동으로 구동할 수 있다. 단층영상합성법 이미징 및/또는 CT 이미징을 위해, 유방 지지 플랫폼(106)은 수평일 수 있거나, 수평에 대해 각도를 이룰 수 있는데, 예를 들어, 유방조영술에서의 종래의 MLO 이미징을 위한 것과 유사한 배향일 수 있다. 시스템(100)은 유일하게 유방조영술 시스템, CT 시스템, 또는 유일하게 단층영상합성법 시스템, 또는 다수의 형태들의 이미징을 수행할 수 있는 "콤보(combo)" 시스템일 수 있다. 이러한 콤보 시스템의 예는 셀레니아 디멘션즈(Selenia Dimensions)라는 상표명으로 본 출원의 양수인에 의해 제공되었다.

시스템이 동작될 때, 이미지 수신장치(116)는 이미징 빔(120)에 의한 조명에 응답하여 이미징 정보를 생성하고, 이를 유방 X선 이미지들을 처리하고 생성하기 위해 이미지 프로세서(132)에 공급한다. 소프트웨어를 포함하는 시스템 제어 및 워크 스테이션 유닛(138)은 시스템의 동작을 제어하고 조작자와 상호작용하여 명령들을 수신하고 처리된 광선 이미지들을 포함하는 정보를 전달한다.

이미징 시스템(100)은 플로어(floor) 상에 이미징 시스템(100)을 지지하기 위한 플로어 마운트(floor mount) 또는 베이스(base)(140)를 포함한다. 갠트리(gantry)(142)는 플로어 마운트(140)로부터 상향으로 연장되고 튜브 헤드(208) 및 지지 암(210) 모두를 회전 가능하게 지지한다. 튜브 헤드(126) 및 지지 암(124)은 서로로부터 별개로 회전하도록 구성되고 또한 상이한 신장의 환자들을 수용하기 위해 갠트리(142)의 정면(144)을 따라 상승 및 하강될 수도 있다. x-선 소스(122)는 튜브 헤드(208) 내에 배치된다. 튜브 헤드(126) 및 지지 암(124)은 함께 C-암(144)으로 지칭될 수 있다.

다수의 인터페이스들 및 디스플레이 스크린들이 이미징 시스템(100) 상에 배치된다. 이들은 풋(foot) 디스플레이 스크린(146), 갠트리 인터페이스(148), 지지 암 인터페이스(150), 및 압축 암 인터페이스(152)를 포함한다. 대체로, 다양한 인터페이스들(148, 150, 및 152)은 이미징 시스템(100)과의 사용자 상호작용 및 그의 제어를 가능하게 하기 위해 하나 이상의 촉각 버튼들, 손잡이들, 스위치들뿐만 아니라, 그래픽 사용자 인터페이스들(graphic user interfaces)(GUI들)을 갖는 용량성 터치 스크린들을 포함하는 하나 이상의 디스플레이 스크린들을 포함할 수 있다. 대체로, 풋 디스플레이 스크린(146)은 주로 디스플레이 스크린이지만, 요구되거나 원하는 경우에 용량성 터치 스크린이 이용될 수 있다.

이미징 시스템(100)의 하나의 도전 과제는 원하는 또는 요구되는 이미징을 위해 유방(102)을 부동화하고 압축하는 방법이다. 건강 전문가, 통상적으로 x선 기술자는, 대체로 부동화 유닛(104) 내의 유방(102)을 조정하면서 이미징 영역을 향해 조직을 잡아당기고 유방 지지 플랫폼(106)을 향해 폼 압축 요소(108)를 이동하여 유방(102)을 고정하고 이를 제자리에 유지하여, 가능한 한 많은 유방 조직이 압축 표면들(110 및 112) 사이에 있게 된다.

유방의 이미징 동안, 압축을 통해 유방을 고정하는 것이 종종 바람직하다. 예를 들어, 유방을 압축함으로써, 유방은 더 얇아질 수 있고, 따라서 더 낮은 선량의 방사선을 필요로 한다. 또한, 유방을 부동화함으로써, 이미징 중의 유방의 움직임으로 인한 이미지 블러링이 감소된다. 다른 이점들은 또한 유방을 압축함으로써 실현될 수 있다. 그러나, 강성 유방 압축 패들들은 유방이 압축되고 있는 환자에게 불편함을 야기할 수 있다. 환자가 느낄 수 있는 불편함의 한가지 이유는 압축력이 유방 전체에 걸쳐 불균일하게 분포되기 때문이다. 이는 종종 유방의 가장 두꺼운 부분, 보통 흉벽 근처, 압축 패들의 하부 전방 에지 및 유방 플랫폼의 상부 전방 코너에 또는 그 근처에 집중된다. 유두 근처와 같은 유방의 전방 부분은 압축력을 덜 받거나 압축력을 받지 않을 수 있다. 패들은 유방의 이 부분과 접촉하지 않을 수도 있다. (전방, 하부, 및 상부라는 용어는 환자가 이미징 시스템의 전방을 향하는 두미(craniocaudal)(CC) 이미징 배향을 사용하는 것에 관한 것이지만, 내외사위(mediolateral oblique)(MLO)를 포함하는 다른 이미징 배향들이 동일한 장비와 함께 사용된다는 것이 이해되어야 함.)

이들 문제들을 개선하기 위해, 본 명세서에 설명된 압축 시스템은 강성 압축 패들의 하부 표면 아래에 위치되고 압축 동안 유방과 접촉하는 폼 압축 요소를 포함한다. 폼 압축 요소를 이용하는 압축 패들들은 모두 2019년 5월 24일자로 출원된 PCT 국제 특허 출원 PCT/US2019/033998, PCT/US2019/034001, 및 PCT/US2019/034010에 대체로 설명되어 있고, 이들의 개시 내용은 본 명세서에 그 전체가 참조로 통합되어 있다. 이러한 패들들은 유방을 안정화 및 압축하면서, 강성 압축 표면들만을 갖는 압축 패들들과 관련된 불편함을 감소시킨다.

폼은 패들이 하강되고 폼이 압축될 때 유방에 형상이 적어도 부분적으로 합치되고, 따라서 강성 패들들을 갖는 유방 이미징 시스템들에서 전형적인 압축 압력을 요구하지 않고 이미징을 위해 유방을 안정화한다. 폼은 또한 유방 아래에 배치될 수 있다(예를 들어, 유방 지지 플랫폼에 고정됨). 추가로, 폼은 흉벽을 향하는 압축 패들 및 유방 플랫폼의 부분들 상에 배치될 수 있다. 압축 패들이 하강됨에 따라, 폼은 압축되고 유방의 형상에 근사하는 만곡된 형상을 취한다. 그러나, 경질 플라스틱 압축 패들들과 달리, 압축력은 유방을 완전히 편평하게 할 정도로 높을 필요는 없다. 오히려, 본 명세서에 설명된 폼들은 통상적으로 편평한 강성 압축 패들들에 의해(또는 그 위에 배치된 매우 얇은 층의 폼을 갖는 유방 압축 요소들에 의해) 수행되는 완전한 압축을 반드시 유발하기 위한 것이 아니라, 유방을 안정화하는 데 이용된다. 전통적인 유방조영술 시스템에서, 유방은 편평하지 않기 때문에, 유방의 외관은 상이할 것이지만(특정 관심 볼륨의 압축 레벨에 따라), 이 외관은 이미지 처리 알고리즘들에 의해 보정될 수 있다. 그러나, 단층영상합성법과 같은 이미징 시스템의 경우, 폼은 유방의 경계들 외부의 슬라이스들(slices)에서만 나타난다. 유방 내부의 슬라이스들의 경우, 구조들은 흐릿해지고 보이지 않는다. 이와 같이, 본 명세서에 설명된 폼들을 이용하는 패들들은 유방조영술 및 단층영상합성법 이미징의 모두를 위해 사용될 수도 있지만, 그 모든 장점들을 실현하기 위해서는 소정의 사후-이미징 처리가 요구될 수도 있다.

도 2a 내지 도 2c는 강성 기판(204)에 고정된 폼 압축 요소(202)를 갖는 유방 압축 패들(200)의 다양한 도면들이다. 도 2a 내지 도 2c는 동시에 설명된다. 패들(200)은 패들을 이미징 시스템의 압축 암에 연결하기 위해 기판(204)과 대체로 일체인 브래킷 부분(bracket portion)(206)을 포함한다. 브래킷 부분(206)은 대체로 패들(200)의 보강된 부분이고, 강성 기판(204)과 동일한 재료로 제조될 수 있다. 예시들에서, 브래킷 부분은 강성 기판(204)과 일체로 형성된다. 패들(200)은 또한 압축 및 이미징 절차들 동안 환자의 흉벽에 근접하여 배치되는, 브래킷 부분(206)에 대향하는 선단 면(leading face)(208)을 포함한다. 예시들에서, 기판은 강성일 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "강성"은 기판(204)이 유방의 압축 동안 만곡으로부터 자유롭다는 것을 암시하지 않고, 오히려 기판(204)은 기판(204)의 바닥에 고정된 폼 압축 요소(202)보다 만곡 또는 변형에 대한 더 큰 저항성을 나타낸다. 상승된 벽들(204a)은 추가적인 강성을 제공한다.

폼 압축 요소(202)는 화학적 접착제로 기판(204)의 하부 표면에 고정될 수 있다. 다른 예시에서, 압축 요소의 상부 표면은 폼 압축 요소(202)가 고정되는 강성 플라스틱 또는 다른 재료일 수 있다. 이러한 강성 플라스틱을 패들(200)의 강성 기판(204)에 연결하기 위해서 복수의 볼트들(bolts), 후크들(hooks), 또는 다른 기계적 패스너들(mechanical fasteners)(도시되지 않음)이 이용될 수 있다. 이러한 기계적 패스너들이 사용되면, 압력점들 및 그와 연관된 결과적인 불편함을 회피하기 위해, 뿐만 아니라 임의의 결과적인 x선 이미지들에서 아티팩트들(artifacts)이 나타나는 것을 방지하기 위해, 유방에 대해 압축할 것으로 예상되는 폼 압축 재료(202)의 영역들로부터 멀리에 상기 패스너들을 배치하는 것이 바람직할 수도 있다. RFID 칩, 바코드, 또는 다른 판독 가능 피처(readable feature)(207)가 브래킷 부분(206) 상에 또는 내에 배치되어, 압축 암 상의 상응하는 판독기에 의해서 판독될 수 있다.

폼 압축 요소(202)는 다수의 에지 표면들을 포함한다. 선단 에지 표면(210)은 압축 및 이미징 절차들 동안 환자의 흉벽에 근접하게 배치되도록 기판(204)의 선단 면(208)에 근접하게 배치된다. 후단 에지 표면(212)은 브래킷 부분(206)에 근접하여 선단 에지 표면(210)에 대향하여 배치된다. 측방향 에지 표면들(214 및 216)이 또한 도시된다. 대체로, 이들 측방향 에지 표면들(214 및 216)은 유방의 내부측 및 외부측을 설명하는 데 통상적으로 사용되는 용어와 일치하는 내부 또는 외부 측방향 에지 표면들로서 도시될 수 있다. 물론, 본 기술분야의 통상의 기술자는 동일한 압축 패들(200)이 한 번에 하나씩 어느 하나의 유방을 압축하는 데 사용될 수 있어, 폼 압축 재료(202)의 측방향 에지 표면들에 대한 용어들 "내부" 및 "외부"의 적용을 효과적으로 변경할 것이라는 것을 인식할 수 있을 것이다. 또한, 중간면(mid-plane)(220)은 측방향 에지 표면들(214 및 216) 사이에서 그 대략 중간점에 배치된다. 중간면(220)은 폼 압축 재료(202)의 밑면에 배치되는 압축 표면(218)에 실질적으로 직교하여 배치된다.

압축 표면(218)의 일부들은 압축 동안 유방과 접촉할 것이다. 다른 예시에서, 폼 압축 재료(202)는 생체적합성 커버로 커버될 수 있으며, 이는 폼 압축 재료(202)가 체액을 흡수하는 것을 방지할 수 있다. 예시들에서, 커버는 1회용이거나 세척 가능할 수도 있다. 환자 경험을 개선하기 위해, 커버는 환자와 접촉하는 곳에서는 연성 재료로 제조될 수 있다. 폼 압축 재료(202) 내로의 유체 전달을 방지하기 위해, 대향 플라스틱 측이 폼 압축 재료(202)와 접촉할 수 있다. 인터페이스(222)는 압축 표면(218)이 선단 에지 표면(210)과 만나는 곳에 위치된다. 압축 동안의 인터페이스(222)의 형상은 폼 압축 재료(202) 및 그 기능을 정의하는 것을 돕는다.

도 2c는 강성 기판(204)과 폼 압축 재료(202) 사이에 배치될 수 있는 센서들(224)의 그리드를 개략적으로 도시한다. 센서들은 패들(200)의 임의의 영역에 배치될 수 있지만, 특히 유리하게는 폼 압축 요소(202)의 선단 에지 표면(210)에 근접하여 배열될 수 있다. 센서들(222)의 그리드의 밀도는 특정 응용을 위해 요구되거나 원하는 바와 같을 수 있지만, 더 많은 수의 센서들(222)이 더 정확한 결과들을 제공할 수 있다. 센서들(222)은 부동화 및 압축 절차들 동안 폼 압축 요소(202)에 인가된 힘을 검출하는데, 이는 본 명세서의 다른 부분에 설명된 바와 같은 다른 기능성을 가능하게 할 것이다. 다른 예시에서, 하나 이상의 센서들은 강성 기판(204)의 중간면(220) 상에 위치된 라인을 따라 배열될 수 있다. 이 위치는 이미징 절차들 이전에 자동 노출 제어(AEC)를 계산하는 데 이용되는 (유방 지지 플랫폼 아래의) 검출기 상의 위치들에 대응한다. 다른 예시들에서, 센서들은 선단 에지 표면(210)에 평행한 라인(224)을 따라 또는 라인(224)에 평행하게 배치될 수 있다. 다른 센서 위치들 및 구성들이 고려되고; 이와 상관없이, 센서들의 위치들은 그에 근접하여 배치된 폼 압축 요소(202)의 압축된 두께를 검출하는 데 사용될 수 있고, 유방 두께를 결정하는 것과 같은 이하에 설명된 다른 기능들을 가능하게 한다.

도 2d는 이미징 시스템을 위한 압축 시스템(250)의 정면도이다. 압축 시스템(250)은 강성 기판(204) 및 거기에 고정된 폼 압축 요소(202)를 갖는 압축 패들(200) 형태의 제1 압축 요소를 포함한다. 이 경우에는 유방 지지 플랫폼(252)인 제2 압축 요소가 또한 도시되어 있다. 유방 지지 플랫폼(252)의 상부 표면(256) 상에 놓인 유방(254)이 또한 도시되어 있다. 사용 중에, 유방(254)은 압축 패들(200)에 의한 힘 F의 인가에 의해 압축된다. 폼 압축 재료(202)는 압축이 증가함에 따라 변형되어 유방(254)의 윤곽에 합치한다. 이와 같이, 힘 F가 증가함에 따라, 유방(254) 및 폼 압축 재료(202)의 모두의 압축이 발생한다. 이 압축은 유방(254)이 중간면(220)을 따라 실질적으로 중심 설정될 때, 선단 에지 표면(210)에서 중간면(220)에 근접한 폼 압축 재료(202)의 압축의 퍼센트에 의해 정의될 수도 있다. 다른 예시들에서, 인터페이스(222)의 윤곽들은 폼 압축 재료(202)의 압축을 정의할 수 있다. 복수의 힘 센서들(260)이 강성 기판(204)과 폼 압축 요소(202) 사이의 인터페이스에 도시되어 있다. 힘 센서들(262)은 소규모 응용에 대해 본 기술 분야에 공지된 것일 수 있다. 예를 들어, MEMS 센서들이 이용될 수 있다. 대안적으로, (예를 들어, x-y 좌표계로 배열된) 나노섬유들의 그리드 또는 다른 패턴이 또한 이용될 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이, 폼 압축 재료(202)는 전방 에지 표면(210)의 압축되지 않은 높이 H를 갖는다. 예시들에서, 압축되지 않은 높이 H는 약 1 인치 내지 약 2 인치, 약 2 인치 내지 약 3 인치, 또는 약 3 인치 초과일 수 있다. 약 3 인치의 압축되지 않은 높이 H가, 작은 것부터 큰 것까지의 상당한 수의 유방 크기들의 압축을 위해 충분하다는 것이 시험을 통해 판정되었다. 단층영상합성법 이미징 절차 전에, 유방(254)은 한 예시에서, 유방을 충분히 안정화하고 유방을 다소 압축하기 위한 조건인 이미징 조건으로 압축될 수 있다. 단단한 압축 패들에 의한 압축이 유방의 상당한 편평화를 야기하는 종래의 시스템들에서와 달리, 유방이 압축되는 이미징 조건은 단지 결과적인 단층영상합성법 이미지들이 관리가능한 개수가 되는 두께이기만 하면 된다. 이러한 관리가능한 개수는 결과적인 유방 이미지 슬라이스들은 슬라이스들 사이에 충분한 구별을 제공할 수 있도록 진단적으로 유의미한 개수일 수 있지만, 임상의에 의한 상당히 더 많은 검토 시간을 필요로 할 정도의 많은 수의 이미지들을 갖지는 않는다.

예시들에서, 유방(254)의 이 이미징 조건은 전방 에지 표면(210)에서의 폼 압축 재료(202)의 완전한 압축 전에 도달된다. 도 2d는 유방(254)이 이미징 조건에 있기 위해 요구된 최대량으로의 폼 압축 재료의 압축을 도시하고 있다. 예시의 목적을 위해, 도 2d는 폼 압축 재료(202)의 중간면 또는 중심선(220)에 중심을 둔 유방(254)을 도시한다. 폼 압축 요소(202)는 또한 유방(254)의 상부 표면을 가로질러 변할 수 있는 압축된 높이 H'를 포함한다. 이 압축된 상태에서도, 폼 압축 재료(202)는 추가의 힘 F가 유방(254)에 인가되면 여전히 더 압축될 수 있다. 예시들에서, 유방의 이미징 조건은 폼 압축 재료(202)의 단지 일부가 압축된 높이 H'에 도달할 때 도달될 수도 있다. 강성 기판(204)의 하부 표면과 지지 플랫폼(252) 사이의 분리 거리 S는 기존의 기술들을 통해 알려져 있다.

인터페이스(222)의 형상은 폼 압축 재료(202)의 압축을 정의할 수 있다. 인터페이스(222)는, 예를 들어, 유방(254)의 내부측에 근접한 제1 접촉점(258)으로부터 유방(254)의 외부측에 근접한 제2 접촉점(260)까지 대체로 평활한 만곡부(256)를 형성한다. 힘 센서들(262)의 수, 위치, 및 분포에 따라, 그 중 9개가 예시의 목적으로 도 2d의 전방 에지 표면(210)을 따라 정렬된 것으로 도시되어 있다. 다양한 위치들에서 폼 압축 요소(202)의 압축된 두께 H'가 결정될 수 있다.

폼 압축 요소(202)가 힘 F의 인가로 인해 압축됨에 따라, 각각의 힘 센서(262)는 그에 근접한, 또는 더 구체적으로 그와 실질적으로 수직으로 정렬된 폼 압축 요소(202)의 수직 편향과 연관된 힘을 검출한다. 힘 센서(262)에 대한 유방(254)의 위치설정의 이하의 설명을 예시하기 위해 2개의 예시적인 힘 센서들(262a 및 262b)이 도시되어 있다. 힘 센서(262a)는 폼 압축 요소(202)의 중간면 또는 중심선(220) 상에 배치되고, 이 설명의 목적으로, 유방(254)이 또한 이 중심선(220) 상에 중심설정되는 것으로 가정된다. 이와 같이, 일단 힘 F가 인가되면, 힘 센서(262a)는 힘 센서(262a)와 대체로 수직으로 정렬된 위치에서 폼 압축 요소(202)의 압축과 연관된 신호를 검출할 것이다. 수신된 이 신호는 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 거리 Da에 대응한다. 힘 센서(262a)에 의해 수신된 신호는 힘 센서(262a)와 유방(254) 바로 아래의 유방(254)의 표면 상의 위치(222a) 사이의 거리 Da를 정확하게 반영한다. 유사하게, 힘 센서(262b)는 힘 센서(262b)와 대체로 수직으로 정렬된 위치에서 폼 압축 요소(202)의 압축과 연관된 신호를 검출할 것이다. 수신된 이 신호는 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 거리 Db에 대응한다. 힘 센서(262a)에 의해서 수신된 신호는 힘 센서(262a)와 유방(254) 바로 아래의 유방(254)의 표면 상의 위치(222a) 사이의 거리 Da를 정확하게 반영한다.

위치(222a)에서의 유방(254)의 수직 두께는 거리 S로부터 거리 Da를 감산함으로써 결정될 수 있다. 유방(254) 및 힘 센서(262a) 모두가 서로의 중심에 있기 때문에, 위치(222a)에서의 유방의 수직 두께는 대체로 유방(254)의 가장 두꺼운 압축 조건에 대응한다. 유사하게, 힘 센서(262b)에 의해 수신된 신호는 힘 센서(262b)와 유방(254) 바로 아래의 유방(254)의 표면 상의 위치(222b) 사이의 거리 Db를 정확하게 반영한다. 따라서, 위치(222b)에서의 유방(254)의 수직 두께는 거리 S로부터 거리 Db를 감산함으로써 결정될 수 있다.

힘 센서(262)가 유방의 중앙부(통상적으로 가장 두꺼운 압축된 부분)와 실질적으로 정렬되면(예를 들어, 힘 센서(262a)), 유방의 두께의 결정은 비교적 간단하다. 그러나, 단일 힘 센서만이 사용되고, 유방의 가장 두꺼운 압축된 부분이 그 힘 센서와 정렬되지 않으면, 가장 두꺼운 압축된 부분의 계산은 어려울 것이다. 이와 같이, 도 2d에 도시된 바와 같이, 폼 압축 요소(202)의 전방 벽에 선형으로 근접하여 복수의 힘 센서들(262)을 배열하는 것이 유리할 수 있다. 또한, 힘 센서들의 복수의 평행한 행들의 배열(예를 들어, 도 2c에 도시된 바와 같은, 그리드)은 폼 압축 요소의 압축된 두께의 결정을 가능하게 할 것이다. 더 나아가, 유방의 전체 상부 압축된 프로파일이 그 위의 다양한 위치들에서의 압축된 유방의 두께와 함께 결정될 수 있다. 따라서, 숙련된 기술자가 중심선(220)(복수의 힘 센서들(262a)이 그 위에 배열되어 있음)을 따라 유방의 가장 두꺼운 부분을 적절하게 중심설정할 수 있긴 하지만, 다수의 센서들의 다수의 행들이 더 유리할 수도 있다.

실제로, 유방의 폭을 따른 다수의 센서들(262)이 바람직할 수 있는데, 이는 신호 에러들이 유방의 중심에 있는 힘 센서들(262)로부터 더 발생할 수 있기 때문이다. 본 명세서에 설명된 기술의 예시적인 구현들에서, 힘 센서들(262)은 폼 압축 요소의 상부 편평한 표면 상에 또는 부근에 배치되고, 반면에 폼 압축 요소는 하부 표면으로부터 압축되고 변형된다. 각각의 센서에서 측정된 힘 및 각각의 센서 아래의 국소적인 폼 두께는 복잡한 관계를 갖는다. 또한, 한 센서에서 측정된 국소적인 힘에는 센서 아래의 복수의 유방 영역들이 기여한다; 하부 표면에서의 유방의 국소적인 압축은 또한 그 위의 복수의 힘 센서들의 힘 판독에 기여한다. 따라서, 상부 표면의 힘 분포와 하부 표면의 국소적인 압축 두께(및 국소적인 힘) 사이에서 컨볼루션 프로세스(convolution process)가 이용될 수 있다. 압축된 폼 두께 분포의 전체 솔루션은 디컨볼루션 프로세스(de-convolution process)를 이용하며, 이는 예시들에서 하나 이상의 알고리즘들에 기초할 수 있다. 그러나, 상부 유방 표면이 실질적으로 수평이고 압축 두께가 국소적으로 균일한 유방의 단면도 내의 중심 위치에서, 훅의 법칙(Hooke's law)을 따르는 간단한 힘 대 두께 관계가 존재할 수 있다. 이러한 관계는 사용된 각각의 유형의 폼 압축 요소에 대해 생성될 수도 있고, 이들 각각은 비압축 두께, 스프링 레이트(spring rate) 등에 의해 특징화될 수도 있다. 따라서, 검출된 힘 신호와 압축된 폼 압축 요소의 두께 사이의 관계는 유방의 중심에서 두께를 유도하는 데 이용될 수 있는 룩업 테이블 내에 포함될 수 있다. 유방 표면 형상이 더 만곡된(예를 들어, 유방의 외부 에지들에 근접한) 다른 위치에 대해, 더 엄격한 수학적 방법이 압축된 폼 두께 및 압축된 유방 두께를 유도하는 데 이용될 수 있다.

도 3은 폼 압축 요소에 대한 힘 대 압축된 폼 두께의 예시적인 플롯(plot)을 도시한다. 이 플롯은 특히 유방의 중심에서 압축된 폼 두께를 유도하는 데 적용가능하다. 이는 또한 다양한 압축 단계들에서의 예시적인 폼의 성능을 반영한다. 폼이 완전히 압축되기 전에, 힘 대 두께는 폼 압축 요소의 추가 압축이 가능하지 않은 완전히 압축된 조건에 두께가 도달할 때까지 훅의 법칙을 따를 것이다. 일단 폼이 완전히 압축되면, 더 증가하는 힘은 압축된 폼 두께를 더 감소시키지 않을 것이다.

본 명세서에 설명된 기술들은 또한 x선 방출을 사용하지 않고 유방의 영역 크기 및 상부 표면 형상 또는 윤곽을 측정하기 위한 방법을 제공한다. 공지된 기술들로, 그러한 정보는 대체로 x선이 취해진 후의 유방 이미지로부터만 획득된다. 힘 센서들의 행 또는 그리드에 의해, 제1 노출이 취해지기 전에도 유방 크기, 영역 형상, 및/또는 피부 경계를 결정하는 데 이용될 수 있는 힘 지도가 생성될 수 있다. 이 정보는 시스템 제어 및 AEC 결정에 사용될 수 있다. 예를 들어, 공지된 기술들은 전형적으로 이미징될 유방 크기를 결정할 수 없다; 이와 같이, x선 필드는 검출기의 전체 필드를 조사(irradiate)하기 위해 완전히 개방되도록 설정된다. 본 기술들은 노출 전에 유방 크기의 결정을 허용한다. 따라서, x선 개구 시준기들(x-ray aperture collimators)을 이동시킴으로써 x선 필드가 유방 크기와 일치하도록 감소될 수 있고, 이는 유방 및 검출기 모두에 대한 x선 산란을 감소시킨다. 이것은 환자 선량을 감소시키고 이미지 품질을 개선할 것이다.

또한, 하나 이상의 힘 센서들이 폼의 하부 표면(유방 접촉 표면) 상에 또는 폼 내부에 배치되어 유방 표면 상의 정확한 힘 또는 압력 측정을 제공할 수 있다. 자동 패들 압축은 압축 패들에 대한 전체 압축력 대신에 유방에 대한 직접적인 국소 압력에 기초하여 설정될 수 있다. 또한, 패들 제어에 의해 보고된 압축력 이외에, 유방에 대한 압축 압력도 폼 압축 요소에 의해 접촉되는 영역의 결정들에 기초하여 계산될 수 있다. 이는, 압축 암 자체에 의해서 인가되는 힘에 의존하는 대신에, 압축 패들을 자동적으로 제어할 수 있는 개선된 능력을 허용한다.

도 4 및 도 5는 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법들(400 및 500)을 도시한다. 도 4에서 시작하여, 방법(400)은 폼 압축 요소 유형을 식별하는 동작(402)으로 시작할 수 있다. 폼 압축 요소 유형은 제조자, 재료, 두께 등과 같은 정보를 포함할 수 있다. 스프링 레이트와 같은 다른 정보가 또한 유형과 연관될 수 있다. 또한, 특정 폼 압축 요소 유형의 성능(예를 들어, 룩업 테이블에 포함될 수 있는, 인가된 힘에 기초한 편향 거리(deflection distance))이 또한 제공될 수 있다. 이 정보 모두는 이미징 시스템의 메모리 모듈에 저장될 수 있다. 폼 압축 요소 유형은 사용자 선택에 의해(예를 들어, 이미징 절차를 위한 특정 패들을 선택할 때 기술자에 의해), 또는 동작(404)에 도시된 바와 같이, 식별 신호를 수신함으로써 식별될 수 있다. 식별 신호는 압축 암 상의 연관된 판독기에 의해 판독될 수 있는 압축 패들 상의 RFID 칩 또는 바코드와 연관될 수 있다. 폼 압축 요소 유형이 알려지면, 폼 압축 요소 압축의 정확한 측정이 이제 결정될 수 있다.

방법(400)은 동작(406)으로 계속되어, 유방 지지 플랫폼 상에 유방을 지지한다. 압축 암이 하강됨에 따라, 유방 부동화 요소로 유방에 압축력을 인가하는 동작(408)이 수행된다. 유방 부동화 요소들(예를 들어, 패들들)은 본 명세서에 설명되고, 대체로 강성 기판, 강성 기판 아래에 고정된 폼 압축 요소, 및 적어도 하나의 힘 센서를 포함한다. 예시들에서, 힘 센서는 강성 기판 상에 그리드 패턴으로 또는 라인으로 (예를 들어, 폼 압축 요소의 중심선을 따라 또는 전방 벽에 평행하게) 배열된 복수의 힘 센서들일 수 있다. 압축 및 부동화 동안, 폼 압축 요소는 유방과 접촉한다.

압축력의 인가 동안, 적어도 하나의 힘 센서에서 힘 신호를 검출하는 동작(410)이 수행된다. 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여, 적어도 하나의 힘 센서에서 폼 압축 요소의 압축된 두께를 결정하는 동작(412)이 수행된다. 동작(414)은 룩업 테이블로부터 폼 두께 측정치를 획득하는 것을 포함할 수 있다. 룩업 테이블은 (예를 들어, 동작(402)에서 결정된 바와 같은) 폼 압축 요소 유형에 특정적일 수 있고, 각각과 연관된 복수의 힘 신호들 및 복수의 대응하는 폼 두께 측정치들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 힘 센서에서 유방의 압축된 두께를 결정하는 동작(416)이 이어서 수행된다. 이 두께는 폼 센서에서의 폼 압축 요소의 결정된 두께 및 유방 지지 플랫폼과 강성 기판 사이의 분리 거리에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 이는, 예를 들어, 도 2d의 맥락에서 도시되고 설명된다. 다른 예시에서, 압축 암에 의해서 인가되는 힘과 같은 데이터가 훅의 법칙 또는 다른 알고리즘 함수에 적용되어, 적절한 결정을 할 수 있다. 이러한 동작들은 다수의 힘 센서들이 사용되는 경우, 각각의 힘 센서에 대해 수행될 수 있다. 따라서, 폼 압축 요소의 압축된 두께뿐만 아니라 유방의 계산된 압축된 두께는 각각의 힘 센서와 실질적으로 수직으로 정렬된 폼 압축 요소의 각각의 위치에 대해 결정될 수도 있다. 이 정보는 또한 유방의 전체 상부 표면의 압축된 프로파일을 결정하는데 사용될 수 있다. 선택적 동작(418)에서, 적어도 하나의 힘 센서에 근접한 유방의 결정된 두께에 적어도 부분적으로 기초하여 자동 노출 제어를 설정하는 것이 수행된다. 이는 압축된 폼 두께 및 폼 밀도 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다.

도 5는 폼 압축 요소 유형을 식별하는 선택적 동작(502)으로 시작할 수 있는 다른 방법(500)을 도시한다. 식별 신호를 수신하는 선택적 동작(504)과 함께, 이에 관련된 상세사항들이 전술되었다. 방법(500)은 동작(506)으로 계속되어, 유방 지지 플랫폼 상에 유방을 지지한다. 압축 암이 하강됨에 따라, 유방 부동화 요소로 유방에 압축력을 인가하는 동작(508)이 수행된다. 유방 부동화 요소들의 예시들은 본 명세서의 다른 부분에 설명된다. 압축 및 부동화 동안, 폼 압축 요소는 유방과 접촉한다. 동작(510)에서, 적어도 하나의 힘 센서에서 힘 신호를 검출하는 것은 압축력의 인가 동안 수행된다. 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여, 적어도 하나의 힘 센서에서 유방의 압축된 두께를 결정하는 동작(512)이 수행된다. 선택적 동작(514)은 압축된 유방 두께를 결정하는 하나의 방법을 시작하고, 유방 지지 플랫폼과 강성 기판 사이의 분리 거리를 결정하는 것을 포함한다. 힘 센서에서의 검출된 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께를 획득하는 동작(516)이 수행된다. 압축된 폼 두께는 본 명세서의 다른 곳에 기재된 바와 같이, 룩업 테이블로부터 얻을 수 있다. 동작(518)에서, 분리 거리로부터 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께를 감산하는 것이 수행되어, 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께를 결정한다. 동작(520)으로 돌아가서, 힘 센서에 근접한 유방의 결정된 두께에 적어도 부분적으로 기초하여 자동 노출 제어를 설정하는 것이 수행된다. 예시들에서, 자동 노출 제어를 설정하는 것은 압축된 폼 두께, 폼 밀도, 폼 스프링 레이트 등에 추가로 기초할 수 있다. 이 정보는 상기 식별 동작(502)의 결과로서 이용가능할 수 있다. 이러한 동작들은 다수의 힘 센서들이 사용되는 경우 각각의 힘 센서에 대해 수행될 수 있다. 따라서, 유방의 압축된 두께뿐만 아니라 결정된 압축된 폼 두께는 힘 센서와 실질적으로 수직으로 정렬된 폼 압축 요소의 위치에 있을 수 있다.

도 6은 본 예시들 중 하나 이상이 구현될 수 있는 적합한 운영 환경(600)의 일례를 도시한다. 이 운영 환경은, 예를 들어 도 1에 도시된 제어기와 같은, 유방 이미징 시스템을 위한 제어기에 직접 통합될 수 있다. 이것은 적합한 운영 환경의 일례에 불과하고, 용도 또는 기능의 범위에 관한 어떤 제한을 암시하고자 하는 것이 아니다. 사용하기에 적합할 수 있는 다른 잘 알려진 컴퓨팅 시스템들, 환경들, 및/또는 구성들은 개인용 컴퓨터들, 서버 컴퓨터들, 핸드-헬드(hand-held) 또는 랩톱 디바이스들, 멀티프로세서 시스템들, 마이크로프로세서-기반 시스템들, 스마트폰들과 같은 프로그래밍가능한 가전 제품들, 네트워크 PC들, 미니컴퓨터들, 메인프레임 컴퓨터들, 태블릿들, 상기 시스템들 또는 디바이스들 중 임의의 것을 포함하는 분산 컴퓨팅 환경들(distributed computing environments) 및 그와 유사한 것을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

가장 기본적인 구성에서, 운영 환경(600)은 통상적으로 적어도 하나의 처리 유닛(602) 및 메모리(604)를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스의 정확한 구성 및 유형에 따라, 메모리(604)(무엇보다도, 힘 신호들을 처리하거나, 압축된 폼 및/또는 두께를 계산 또는 결정하거나, AEC 선량을 설정하거나, 유방을 이미징하거나, 본 명세서에 개시된 다른 방법들을 수행하기 위한 명령어들을 저장함)는 휘발성(예를 들어 RAM), 비휘발성(예를 들어 ROM, 플래시 메모리 등), 또는 이 둘의 소정의 조합일 수 있다. 이러한 가장 기본적인 구성은 도 6에서 점선(606)으로 도시된다. 게다가, 환경(600)은 또한 자기 또는 광 디스크들 또는 테이프를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 저장 디바이스들(이동식(608), 및/또는 비이동식(610))을 포함할 수 있다. 유사하게, 환경(600)은 또한 터치 스크린들, 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 등과 같은 입력 디바이스(들)(614), 및/또는 디스플레이, 스피커들, 프린터 등과 같은 출력 디바이스(들)(616)를 가질 수 있다. 또한, LAN, WAN, 점대점(point to point), 블루투스, RF 등과 같은 하나 이상의 통신 연결들(612)이 환경에 포함될 수 있다.

운영 환경(600)은 통상적으로 적어도 어떤 형태의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 처리 유닛(602) 또는 운영 환경을 갖는 다른 디바이스들에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 제한이 아닌 예시로서, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들 또는 다른 데이터와 같은 정보의 저장을 위해 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다용도 디스크들(digital versatile disks)(DVD) 또는 다른 광 저장소, 자기 카세트들, 자기 테이프, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 고상 저장소, 또는 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 다른 실체 있는(tangible) 매체를 포함한다. 통신 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들, 또는 다른 데이터를 반송파(carrier wave) 또는 다른 전송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호로 구현하고 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. 용어 "변조된 데이터 신호"는 신호 내에 정보를 인코딩하는 방식으로 설정 또는 변경된 하나 이상의 특성들을 갖는 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예시로서, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접-유선 접속과 같은 유선 매체, 및 음향, RF, 적외선 및 다른 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상기 중 임의의 것의 조합들이 또한 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다. 컴퓨터 판독가능 디바이스는 컴퓨터 저장 매체를 포함하는 하드웨어 디바이스이다.

운영 환경(600)은 하나 이상의 원격 컴퓨터들로의 논리적 연결들을 사용하여 네트워크화된 환경에서 동작하는 단일 컴퓨터일 수 있다. 원격 컴퓨터는 개인용 컴퓨터, 서버, 라우터(router), 네트워크 PC, 피어 디바이스(peer device) 또는 다른 공통 네트워크 노드일 수 있으며, 통상적으로 전술한 요소들 중 다수 또는 전부는 물론, 언급되지 않은 다른 요소들을 포함한다. 논리적 연결들은 이용가능한 통신 매체에 의해 지원되는 임의의 방법을 포함할 수 있다. 이러한 네트워킹 환경들은 사무실들, 전사적 컴퓨터 네트워크들(enterprise-wide computer networks), 인트라넷들 및 인터넷에서 흔하다.

일부 예시들에서, 본 명세서에 설명된 구성 요소들은 컴퓨터 저장 매체 및 다른 실체 있는 매체들 상에 저장되고 통신 매체들에서 송신될 수 있는, 컴퓨터 시스템(600)에 의해 실행가능한 이러한 모듈들 또는 명령어들을 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위해 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 위의 것들 중 임의의 것의 조합들도 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다. 일부 예시들에서, 컴퓨터 시스템(600)은 컴퓨터 시스템(600)에 의한 사용을 위해 원격 저장 매체에 데이터를 저장하는 네트워크의 일부이다.

예시들:

본 명세서에 설명된 시스템들 및 방법들의 실례들이 아래에 제공된다. 본 명세서에 설명된 시스템 또는 방법의 실시예는 아래에 설명된 조항들 중 임의의 하나 이상 및 임의의 조합을 포함할 수 있다.

조항 1. 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법으로서, 유방 지지 플랫폼 상에 유방을 지지하는 단계; 강성 기판, 강성 기판 아래에 고정된 폼 압축 요소, 및 적어도 하나의 힘 센서를 포함하는 유방 부동화 요소로 유방에 압축력을 인가하는 단계 - 폼 압축 요소는 압축력의 인가 중에 유방과 접촉함 -; 압축력의 인가 동안, 적어도 하나의 힘 센서에서 힘 신호를 검출하는 단계; 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여, 적어도 하나의 힘 센서에서 폼 압축 요소의 압축된 두께를 결정하는 단계; 및 적어도 하나의 힘 센서에서 유방의 압축된 두께를 결정하는 단계를 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 2. 조항 1에 있어서, 적어도 하나의 힘 센서는 강성 기판 상에 그리드 패턴으로 배열된 복수의 힘 센서들을 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 3. 조항 1 또는 조항 2에 있어서, 적어도 하나의 힘 센서는 유방 부동화 요소의 전방 에지로부터 연장하는 라인을 따라 배치된 복수의 힘 센서들을 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 4. 조항 3에 있어서, 라인이 강성 기판의 중심 영역을 따라 배치되는 것인, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 5. 조항 1 내지 조항 4 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 힘 센서에서 폼 압축 요소의 압축된 두께를 결정하는 단계는 복수의 힘 신호들 및 복수의 대응하는 폼 두께 측정치들을 포함하는 룩업 테이블로부터 폼 두께 측정치를 획득하는 단계를 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 6. 조항 5에 있어서, 폼 압축 요소 유형을 식별하는 단계를 더 포함하고, 룩업 테이블은 폼 압축 요소 유형과 연관되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 7. 조항 6에 있어서, 폼 압축 요소 유형을 식별하는 단계는 식별 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 8. 조항 1 내지 조항 7 중 어느 하나에 있어서, 유방의 압축된 두께를 결정하는 단계는 폼 센서에서의 폼 압축 요소의 결정된 두께 및 유방 지지 플랫폼과 강성 기판 사이의 분리 거리에 적어도 부분적으로 기초하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 9. 조항 1 내지 조항 8 중 어느 하나에 있어서, 폼 압축 요소의 압축된 두께는 적어도 하나의 힘 센서와 실질적으로 수직으로 정렬된 폼 압축 요소의 위치에 있는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 10. 조항 1 내지 조항 9 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 힘 센서는 강성 기판과 폼 압축 요소 사이에 배치되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 11. 조항 1 내지 조항 10 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 힘 센서는 폼 압축 요소 내에 배치되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 12. 조항 1 내지 조항 11 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 힘 센서에 근접한 유방의 결정된 두께에 적어도 부분적으로 기초하여 자동 노출 제어를 설정하는 단계를 추가로 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 13. 조항 12에 있어서, 자동 노출 제어를 설정하는 단계는 압축된 폼 두께 및 폼 밀도 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 추가로 기초하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 14. 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법으로서, 유방 지지 플랫폼 상에 유방을 지지하는 단계; 강성 기판, 강성 기판 아래에 고정된 폼 압축 요소, 및 힘 센서를 포함하는 유방 부동화 요소로 유방에 압축력을 인가하는 단계 - 폼 압축 요소는 압축력의 인가 동안 유방과 접촉함 -; 인가된 압축력에 기초하여 힘 센서에서 힘 신호를 검출하는 단계; 힘 센서에서 검출된 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께를 결정하는 단계; 및 힘 센서에 근접한 유방의 결정된 두께에 적어도 부분적으로 기초하여 자동 노출 제어를 설정하는 단계를 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 15. 조항 14에 있어서, 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께를 결정하는 단계는, 유방 지지 플랫폼과 강성 기판 사이의 분리 거리를 결정하는 단계; 힘 센서에서 검출된 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께를 획득하는 단계; 및 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께를 결정하기 위해 분리 거리로부터 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께를 감산하는 단계를 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 16. 조항 14 또는 조항 15에 있어서, 힘 센서는 강성 기판의 전방 벽에 근접하여 그리고 전방 벽으로부터 연장되는 중심선에 근접하여 배치되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 17. 조항 15에 있어서, 자동 노출 제어를 설정하는 단계는 압축된 폼 두께 및 폼 밀도 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 추가로 기초하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 18. 조항 14 내지 조항 17 중 어느 하나에 있어서, 힘 센서는 복수의 힘 센서들을 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 19. 조항 18에 있어서, 복수의 힘 센서들은 강성 기판 상에 그리드 패턴으로 배열되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 20. 조항 18에 있어서, 복수의 힘 센서들은 강성 기판의 전방 벽으로부터 연장하는 중심선을 따라 배치되어 배열되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 21. 조항 15에 있어서, 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께, 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께는 실질적으로 수직으로 정렬되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

조항 22. 조항 21에 있어서, 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께, 힘 센서에 근접한 유방의 압축된 두께, 및 힘 센서는 실질적으로 수직으로 정렬되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.

본 개시내용은 가능한 예시들 중 일부만이 도시된 첨부 도면들을 참조하여 본 기술의 일부 예시들을 설명하였다. 그러나, 다른 양태들은 많은 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 제시되는 예시들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이들 예시들은 본 개시내용이 철저하고 완전하며, 가능한 예시들의 범위를 통상의 기술자에게 완전히 전달하도록 제공되었다.

본 명세서에서는 구체적인 예시들을 설명했지만, 본 기술의 범위는 이들 구체적인 예시들에 한정되지 않는다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 기술의 범위 내에 있는 다른 예시들 또는 개선들을 인식할 것이다. 따라서, 특정 구조, 동작들, 또는 매체는 단지 실례로서만 개시된다. 본 기술에 따른 예시들은 또한, 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 대체로 개시되지만 명시적으로 조합으로 예시되지 않은 것들의 요소들 또는 구성 요소들을 조합할 수 있다. 본 기술의 범위는 다음의 청구항들 및 그 안의 임의의 등가물들에 의해 정의된다.

Claims

유방 이미징 시스템(breast imaging system)으로 환자의 유방을 이미징하는 방법으로서,
유방 지지 플랫폼(breast support platform) 상에 유방을 지지하는 단계;
강성 기판(rigid substrate), 상기 강성 기판 아래에 고정된 폼 압축 요소(foam compressive element), 및 힘 센서를 포함하는 유방 부동화 요소(breast immobilization element)로 상기 유방에 압축력을 인가하는 단계 - 상기 폼 압축 요소는 상기 압축력의 인가 동안 상기 유방과 접촉함 -;
상기 인가된 압축력에 기초하여 상기 힘 센서에서 힘 신호를 검출하는 단계;
상기 힘 센서에서 상기 검출된 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 힘 센서에 근접한 상기 유방의 압축된 두께를 결정하는 단계; 및
상기 힘 센서에 근접한 상기 유방의 상기 결정된 두께에 적어도 부분적으로 기초하여 자동 노출 제어(automatic exposure control)를 설정하는 단계
를 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 힘 센서에 근접한 상기 유방의 상기 압축된 두께를 결정하는 단계는:
상기 유방 지지 플랫폼과 상기 강성 기판 사이의 분리 거리(separation distance)를 결정하는 단계;
상기 힘 센서에서 상기 검출된 힘 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 힘 센서에 근접한 압축된 폼 두께를 획득하는 단계; 및
상기 분리 거리로부터 상기 힘 센서에 근접한 상기 압축된 폼 두께를 감산하여 상기 힘 센서에 근접한 상기 유방의 상기 압축된 두께를 결정하는 단계
를 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 힘 센서는 상기 강성 기판의 전방 벽에 근접하여 그리고 상기 전방 벽으로부터 연장되는 중심선에 근접하여 배치되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동 노출 제어를 설정하는 단계는 추가로 상기 압축된 폼 두께 및 폼 밀도 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 힘 센서는 복수의 힘 센서들을 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 복수의 힘 센서들은 상기 강성 기판 상에 그리드 패턴(grid pattern)으로 배열되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 복수의 힘 센서들은 상기 강성 기판의 전방 벽으로부터 연장되는 중심선을 따라 배치되도록 배열되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 힘 센서에 근접한 상기 압축된 폼 두께, 및 상기 힘 센서에 근접한 상기 유방의 상기 압축된 두께는 실질적으로 수직으로 정렬되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 힘 센서에 근접한 상기 압축된 폼 두께, 상기 힘 센서에 근접한 상기 유방의 상기 압축된 두께, 및 상기 힘 센서는 실질적으로 수직으로 정렬되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 힘 센서는 상기 유방 부동화 요소의 전방 에지로부터 연장하는 라인(line)을 따라 배치된 복수의 힘 센서들을 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 라인은 상기 강성 기판의 중심 영역을 따라 배치되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폼 압축 요소의 상기 압축된 두께를 결정하는 단계를 더 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 힘 센서에서 상기 폼 압축 요소의 상기 압축된 두께를 결정하는 단계는 복수의 힘 신호들 및 복수의 대응하는 폼 두께 측정치들을 포함하는 룩업 테이블(look-up table)로부터 폼 두께 측정치를 획득하는 단계를 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제13항에 있어서, 폼 압축 요소 유형을 식별하는 단계를 더 포함하고, 상기 룩업 테이블은 상기 폼 압축 요소 유형과 연관되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 폼 압축 요소 유형을 식별하는 단계는 식별 신호(identification signal)를 수신하는 단계를 포함하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유방의 상기 압축된 두께를 결정하는 단계는 상기 폼 센서에서의 상기 폼 압축 요소의 상기 결정된 두께, 및 상기 유방 지지 플랫폼과 상기 강성 기판 사이의 분리 거리에 적어도 부분적으로 기초하는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폼 압축 요소의 상기 압축된 두께는 상기 적어도 하나의 힘 센서와 실질적으로 수직으로 정렬된 상기 폼 압축 요소의 위치에 있는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 힘 센서는 상기 강성 기판과 상기 폼 압축 요소 사이에 배치되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 힘 센서는 상기 폼 압축 요소 내에 배치되는, 유방 이미징 시스템으로 환자의 유방을 이미징하는 방법.