KR20180119666A - 변형 가능한 이미징 시스템 - Google Patents

Abstract

적어도 두 개의 구성으로 작동하도록 구성된 변형 가능한 이미징 시스템이 개시된다. 제1 구성은 개방될 수 있고 제2 구성은 폐쇄될 수 있다. 폐쇄 구성은 180도 보다 큰 원호를 따라 이미징 가능할 수 있다.

Description

변형 가능한 이미징 시스템

관련 출원들

본 출원은 본 출원과 동시에 출원된 "변형 가능한 이미징 시스템(Transformable Imaging System)" 이라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 15/064,961(2016년 3월 9일 출원); 2016년 3월 9일자로 출원된 "변형 가능한 이미징 시스템(Transformable Imaging System)" 이라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 15/065,002; 및 2016년 3월 9일자로 출원된 변형 가능한 이미징 시스템(Transformable Imaging System)" 이라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 15/065,071에 대한 우선권을 주장한다. 상기한 모든 출원의 전체 개시 내용은 본 출원에 참고로 포함된다.

기술분야

본 발명은 투과된 방사선의 검출을 통해 대상물을 이미지화하는 시스템을 포함하는 이미징 시스템에 관한 것이다.

이 섹션은 반드시 선행 기술일 필요는 없는 본 발명과 관련된 배경 정보를 제공한다.

인간 환자에 외과 수술들과 같은 다양한 수술을 수행함에 있어서, 이미징 시스템은 환자를 이미지화하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 형광 투시 시스템은 검출기에 의해 검출되거나 수신되는 소스로부터 x-선들을 방출하는데 사용될 수 있다. 검출기에 의한 검출에 기초하여, 환자의 이미지들이 생성된다. 미국 펜실베니아 주 말번(Malvern)에 사업장을 두고 있는 Siemens Medical Solutions USA, Inc.에서 판매하는 ARCADIAS® Avantic® 다목적 C-Arm 이미징 시스템과 같은 특정 시스템들이 수술 중에 사용하도록 구성된다.

일반적으로, C-Arm 이미징 시스템은 고정된 "C"자형 또는 곡선형 아암(arm) 상의 검출기에 대체로 대향되는 소스를 포함한다. 아암은 원호를 따라 뻗어 있으며 이때 소스가 아암의 한 쪽 끝 근처에 있고 검출기가 아암의 다른 쪽 끝에 있다. C-Arm 은 전방에서 후방으로, 그리고 내측에서 외측으로 이미지 관점들과 같은 상이한 상대 위치들에서 이미지들을 획득하기 위해 환자에 관해 이동될 수 있다. 그러나, C-Arm 의 아암은 일반적으로 고정된 원호 치수여서 아암의 기하학적 구조에 기초하여 아암의 단부들이 서로에 관해 고정된다.

이 섹션은 본 발명에 대한 총론을 제공하고, 본 발명의 전체 범위 또는 본 발명의 모든 기능을 포괄적으로 공개하지는 않는다.

다양한 실시예에 따르면, 소스 및 검출기를 포함하는 이미징 시스템이 제공된다. 상기 소스는 상기 검출기에 의해 검출될 수 있는 x-선 방사선과 같은 방사선을 방출할 수 있다. 이미지는 상기 검출기에 도달하는 상기 방사선의 양에 기초하여 생성될 수 있다. 상기 방사선의 양은 x-선들의 경로에 있는 피검자의 일 부분에 의해 약화될 수 있다. 상기 x-선 소스 및 검출기는 다양한 유형의 이미지 데이터를 획득하는 것을 도울 수 있는 변경 가능하거나 변형 가능한 로터에 따라 이미징되는 피검자에 관해 이동될 수 있다.

변형 가능한 이미징 시스템은 일회 또는 제한된 횟수의 피사체 노출에 기초하여 2 차원 이미지 데이터를 또는 다수 회 노출에 기초하여 3-차원(3D) 체적 이미지 데이터를 효율적으로 획득하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성에서, 이미징 시스템은 환형보다 작은 "C"자형 아암을 가질 수 있고 환자 주위로 360도 미만의 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이러한 이미지들은 피검자의 2 차원 이미지들로 가장 잘 보이거나 표시될 수 있거나 피검자의 3D 이미지들을 생성하는데 사용될 수 있다. 제2 구성에서, 상기 이미징 시스템은 "O"자형 또는 환형 형상을 갖고 검출기 및/또는 소스를 피검자 주위에 또는 피검자에 관해 복수의 위치에 있는 경로를 통해 이동시키는 것에 기초하여 피검자 주위로 360 도와 같이 실질적으로 피검자 주위로 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 데이터의 환형 또는 360도 획득은 더 또렷하거나 더 선명한 3D 이미지들이 디스플레이될 수 있게 할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 시스템은 검출기 및 소스가 이동할 수 있도록 구성 가능한 하우징 및/또는 로터를 포함할 수 있다. 상기 검출기 및 소스는 상기 이미징 시스템의 적어도 두 개의 구성에 기초하여 적어도 두 가지 방식으로 작동될 수 있다. 따라서 단일 시스템이 단일 시스템의 다용성 및 유연성을 고려하여 두 가지 구성으로 작동 가능할 수 있다.

적용 가능성의 추가 영역들은 본 명세서에 제공된 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 이 발명의 내용에서의 설명 및 특정 예들은 단지 예시의 목적들을 위한 것이고 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

본 명세서에서 설명된 도면들은 단지 선택된 실시예들의 예시 목적들을 위한 것이고 모든 가능한 구현 예가 아니며, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구성의 이미징 시스템, 추적 시스템, 및 항법 시스템을 포함하는 스위트(suite)의 적어도 일부의 환경도이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 구성의 이미징 시스템, 추적 시스템, 및 항법 시스템을 포함하는 스위트의 적어도 일부의 환경도이다;
도 3 내지 도 6은 일련의 위치에서의 제1 구성의 이미징 시스템의 개략도들을 도시한다;
도 7 내지 도 9는 일련의 위치에서의 제1 구성에서 제2 구성으로 변화하는 이미징 시스템의 개략도들을 도시한다;
도 10a는 부재들이 제1 위치에 있는 도 3의 상세도이다;
도 10b는 도 10a에 도시된 부재들의 제2 위치에서의 사시도이다;
도 11은 다양한 실시예에 따른 이미징 시스템의 사시도이다;
도 12a는 다양한 실시예에 따른 제1 구성에서의 이미징 시스템의 측면도이다;
도 12b는 다양한 실시예에 따른 제2 구성에서의 이미징 시스템의 세그먼트들이 연장된 측면도이다;
도 12c는 다양한 실시예에 따른 제3 구성에서의 이미징 시스템의 세그먼트들이 연장된 측면도이다;
도 12d는 다양한 실시예에 따른 제4 구성에서의 이미징 시스템의 세그먼트들이 연장된 측면도이다;
도 12e는 다양한 실시예에 따른 제5 구성에서의 이미징 시스템의 세그먼트들이 연장된 측면도이다;
도 13은 세그먼트들이 접힌 도 12a의 이미징 시스템의 단부의 상세도이다;
도 14는 세그먼트들이 연장된 도 12d의 이미징 시스템의 단부의 상세도이다;
도 15는 세그먼트들이 연장된 도 12d의 이미징 시스템의 상면도이다;
도 16a는 소스 및 검출기가 서로 가까이 위치된 다양한 실시예에 따른 이미징 시스템의 환경도이다;
도 16b는 소스 및 검출기가 서로 떨어져 위치된 다양한 실시예에 따른 이미징 시스템의 환경도이다;
도 16c는 소스 및 검출기가 서로 떨어져 위치되고 갠트리(gantry)가 대체 위치에 있는 다양한 실시예에 따른 이미징 시스템의 환경도이다;
도 16d는 소스 및 검출기가 서로 떨어져 위치되고 갠트리의 가동 부분이 연장된 "C"자형으로 연장된 다양한 실시예에 따른 이미징 시스템의 환경도이다;
도 16e는 소스 및 검출기가 서로 떨어져 위치되고 갠트리의 가동 부분이 "O"자형으로 연장된 다양한 실시예에 따른 이미징 시스템의 환경도이다;
도 17은 제1 제어 방식을 도시하는 흐름도이다;
도 18은 제2 제어 방식을 도시하는 흐름도이다; 그리고
도 19는 제3 제어 방식을 도시하는 흐름도이다.
대응하는 도면 부호들은 도면들의 여러 도면에 걸쳐 대응하는 부분들을 나타낸다.

다음의 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이다. 도면들 전체에 걸쳐, 대응하는 도면 부호들은 동일하거나 대응하는 부분들 및 특징들을 나타냄이 이해되어야 한다. 본 교시 내용은 기구를 추적하여 디스플레이 상에 그것을 디스플레이할 수 있는 이미징 및 항법 시스템에 관한 것이다. 그러나, 본 명세서에 개시된 시스템들은 기계류, 장치들 등에 관한 다양한 수리 또는 유지 보수 절차 동안 이미징, 추적,항법 등을 위한 비 수술적 적용예들에 적용될 수 있는 것으로 이해된다.

이동 측벽 세그먼트 갠트리

도 1은 테이블 또는 표면(15) 상에 위치된 피검자(예를 들어, 환자)(14)에 수술을 수행하는 수술장(또는 수술실 내부)(10) 및 사용자(12)(예를 들어, 의사)를 도시한다. 수술을 수행함에 있어서, 사용자(12)는 환자(14)의 이미지 데이터를 획득하기 위해 이미징 시스템(16)을 사용할 수 있다. 환자(14)의 획득된 이미지 데이터는 C-아암 모드와 같은 2-차원(2D) 또는 컴퓨터 단층 촬영(CT) 모드와 같은 3-차원(3D) 이미지들을 포함할 수 있다. 획득된 이미지 데이터를 사용하여 표면 렌더링들 또는 체적 모델들과 같은 모델들이 생성될 수 있다. 모델은 대수적 반복 기술들을 포함하여, 다양한 기술들을 사용하여 획득된 이미지 데이터를 기반으로 생성된 3-차원(3D) 체적 모델이 될 수 있다. 이미지 데이터(18로 표시됨)는 디스플레이 장치(20) 상에 디스플레이될 수 있고, 또한 이미징 컴퓨팅 시스템(32)과 연관된 디스플레이 장치(32a) 상에 디스플레이 될 수 있다. 디스플레이된 이미지 데이터(18)는 2D 이미지들, 3D 이미지들, 및/또는 시변 3D(4D라고도 함) 이미지들을 포함할 수 있다. 디스플레이된 이미지 데이터(18)는 또한 획득된 이미지 데이터, 생성된 이미지 데이터, 및/또는 획득된 이미지 데이터와 생성된 이미지 데이터의 조합을 포함할 수도 있다.

환자(14)의 획득된 이미지 데이터는 2D 투영으로서 획득될 수 있다. 그 다음 2D 투영은 이를테면 환자(14)의 선택된 수의 상이한 투시 이미지가 획득될 때, 환자(14)의 3D 체적 이미지 데이터를 재구성하는데 사용될 수 있다. 또한, 이론적 또는 전방 2D 투영이 3D 체적 이미지 데이터로부터 생성될 수 있다. 따라서, 이미지 데이터를 사용하여 2D 투영 및/또는 3D 체적 모델들을 제공할 수 있다.

디스플레이 장치(20)는 컴퓨팅 시스템(22)의 일부일 수 있다. 컴퓨팅 시스템(22)은 하나 또는 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 메모리 시스템(23)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨팅 시스템(22)에 의해 액세스되는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있고, 휘발성 및 비 휘발성 매체, 및 분리형 및 비 분리형 매체 모두를 포함할 수 있다. 예로서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있다. 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disk) 또는 다른 광학 디스크 저장 장치, 자기 카세트들, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 장치들, 또는 컴퓨터 판독 가능 명령들, 소프트웨어, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들, 및 다른 데이터를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨팅 시스템(22)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이들에 제한되지는 않는다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 직접 또는 인터넷과 같은 네트워크를 통해 액세스될 수 있다.

일례로, 컴퓨팅 시스템(22)은 키보드와 같은 입력 장치(24) 및 컴퓨팅 시스템(22)과 통합될 수 있는 하나 이상의 프로세서(26)(하나 이상의 프로세서는 다중 프로세싱 코어 프로세서들, 마이크로프로세서들 등을 포함할 수 있다)를 포함할 수 있다. 입력 장치(24)는 사용자가 터치 패드, 터치 펜, 터치 스크린, 키보드, 마우스, 조이스틱, 트랙볼, 무선 마우스, 가청 제어 또는 이들의 조합과 같이 컴퓨팅 시스템(22)과 인터페이스할 수 있게 하는 임의의 적절한 장치를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(22)은 본 명세서에서 디스플레이 장치(20)와 별개의 입력 장치(24)를 포함하는 것으로 설명되고 예시되지만, 컴퓨팅 시스템(22)은 터치 패드 또는 태블릿 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있고 이미징 컴퓨팅 시스템(32) 내에 통합되거나 이미징 컴퓨팅 시스템(32)의 일부일 수 있다. 디스플레이 장치(20)를 구동하여 이미지 데이터(18)를 도시할 수 있게 하기 위한 데이터 통신을 위해 컴퓨팅 시스템(22)과 디스플레이 장치(20) 사이에 연결이 제공될 수 있다. 또한, 이미징 컴퓨터 시스템(32)과 컴퓨터 시스템(22) 사이에 통신선(27)이 제공될 수 있다.

이미징 시스템(16)은 본 명세서에서 더 상세하게 설명될 것이지만, O-Arm®이미징 시스템에 포함된 특정 부분들을 포함할 수 있다. O-Arm® 이미징 시스템에는 미국 콜로라도에 사업장을 두고 있는 Medtronic, Inc.에서 판매하는 O-Arm® 이미징 시스템이 포함될 수 있다. 이미징 시스템은 또한 다양한 실시예에서, 미국 특허 출원 공보 번호 2012/0099768, 2012/0097178, 2014/0313193, 및 2014/0314199 및/또는 미국 특허 번호 7,188,998; 7,108,421; 7,001,045; 및 6,940,941에 설명된 이미징 시스템들의 선택된 특정 부분들을 포함할 수 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 참고로 포함된다.

다양한 실시예에서, 이미징 시스템(16)은 이동 카트(30), 이미징 컴퓨팅 시스템(32) 및 갠트리(34)를 포함할 수 있다. 갠트리(34)는 부재 또는 고정된 치수 요소를 포함할 수 있다. 고정된 치수 부재(34)는 이미징 시스템(30)을 지지하는 표면(34y) 위 선택된 높이의 상부 표면 또는 가장자리(34y')(이를테면 고정 치수 부재(34)상의 가장 높은 지점)의 높이(34x)를 가질 수 있다. 높이는 약 4 피트(약 1.2 미터) 내지 약 6 피트(약 1.8 미터)일 수 있거나, 5 피트(약 1.5 미터) 이하일 수 있거나, 또는 5 피트 6 인치(약 1.6 미터) 키의 사용자가 고정된 치수 부재(34)를 쉽게 볼 수 있도록 선택될 수 있다. 이미징 시스템은 x-선 소스(36), 콜리메이터(collimator)(미도시), 다열 검출기(38) 및 평판 검출기(40) 중 하나 또는 모두, 및 로터(42)를 더 포함한다. 도 1을 참조하면, 이동 카트(30)는 하나의 수술장 또는 수술방에서 다른 수술장 또는 수술방으로 이동될 수 있고, 갠트리(34)는 본 명세서에서 더 논의되는 바와 같이, 이동 카트(30)에 관해 이동될 수 있다. 이는 이미징 시스템(16)이 자본 지출 또는 고정된 이미징 시스템 전용의 공간을 필요로 하지 않으면서 다양한 수술을 위해 이동하고 사용될 수 있게 한다. 갠트리(34)가 이동하는 것으로 도시되어 있지만, 갠트리(34)는 이동 카트(30)에 연결되지 않을 수 있으며 고정 위치에 있을 수 있다.

갠트리(34)는 이미징 시스템(16)의 등각점(110)을 정의할 수 있다. 이와 관련하여, 갠트리(34)를 통하는 중심선(C1)은 이미징 시스템(16)의 등각점 또는 중심을 통과할 수 있다. 일반적으로, 환자(14)는 갠트리(34)의 중심선(C1)을 따라 위치될 수 있어, 환자(14)의 종축(14l)이 이미징 시스템(16)의 등각점과 정렬된다.

이미징 컴퓨팅 시스템(32)은 프로세서(26)의 이미지 처리 모듈(33)을 통한 이미지 데이터 획득을 가능하게 하기 위해 다열 검출기(38), 평판 검출기(40) 및 로터(42)의 움직임, 위치 결정 및 조절을 독립적으로 제어할 수 있다. 처리된 이미지들은 디스플레이 장치(20) 상에 디스플레이될 수 있다. 이미징 시스템(16)은 환자(14)의 정밀한 이미지 데이터를 생성하기 위해 소스(36), 콜리메이터, 다열 검출기(38) 및 평판 검출기(40)를 환자(14)에 관해 이동시키기 위해 이미징 컴퓨팅 시스템(32)에 의해 정밀하게 제어될 수 있다. 그러나, 소스(36) 및 검출기들(38, 40)은 로터(42)에 관해 선택된 위치들에 고정될 수 있는 것으로 이해된다.

또한, 이미징 시스템(16)은 이미징 시스템(16)으로부터 프로세서(26)로의 유선 또는 무선 연결 또는 물리적 매체 전송을 포함하는 연결부(27)를 통해 프로세서(26)에 연결되거나 연결될 수 있다. 따라서, 이미징 시스템(16)으로 수집된 이미지 데이터는 또한 항법, 디스플레이, 재구성 등을 위해 이미징 컴퓨팅 시스템(32)으로부터 컴퓨팅 시스템(22)으로 전달될 수 있다.

이미징 시스템(16)은 또한 비항법 또는 항법 수술 동안 사용될 수도 있다.항법 수술에서, 로컬라이저는 추적 부재들 및 부분들의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 추적 부재들 및 부분들은 환자(14), 이미징 시스템(16), 사용자(12), 추적 기구들(예를 들어, 드릴들, 송곳들, 프로브들) 등을 포함할 수 있다. 로컬라이저는 광학 로컬라이저(60) 또는 전자기 로컬라이저(62) 중 하나 또는 모두일 수 있다. 로컬라이저는 초음파 로컬라이저, 레이더 로컬라이저 등을 더 포함할 수 있다. 로컬라이저는 환자(14)에 관한 항법 도메인 내에서 필드를 생성하거나 신호를 수신 또는 송신하는데 사용될 수 있다. 원할 경우, 항법 수술을 수행하는 것과 연관된 구성요소들(예를 들어, 로컬라이저)이미징 시스템(16)과 통합될 수 있다. 환자(14)에 관한 항법 공간 또는 항법 도메인은 이미지 데이터(18)에 정합되어 항법 도메인 내에 정의된 항법 공간 및 이미지 데이터(18)에 의해 정의된 이미지 공간이 정합될 수 있게 할 수 있다. 환자 추적기(또는 동적 기준 프레임)(64)는 환자(14)에 연결되어 환자(14)의 이미지 데이터(18) 에의 정합의 동적 정합 및 유지를 가능하게할 수 있다. 그러나, 이미징 시스템들이 항법 또는 추적 시스템과 함께 사용될 것을 필요로 하지는 않는 것으로 이해된다. 본 명세서에 개시된 것들을 포함하는 이미징 시스템들은 항법을 이용하여 이미지 데이터의 이미징 및 평가에 사용될 수 있다.

하나 이상의 기구가 환자(14)에 관해서를 포함하여, 항법 영역 내에서 추적될 수 있다. 기구들은 항법 수술을 가능하게 하기 위해 그 다음 환자(14)에 관해 추적될 수 있는 기구(66)를 포함할 수 있다. 기구(66)는 광학 로컬라이저(60) 또는 전자기 로컬라이저(62) 중 어느 하나 또는 모두를 이용한 기구(66)의 추적을 가능하게 하기 위해 각각의 광학 추적 장치들(68)(본 명세서에 논의된 것들을 포함하여, 능동 또는 수동 추적 장치들을 포함함) 및/또는 전자기 추적 장치(70)(가상선으로 도시됨)를 포함할 수 있다. 기구(66)는 항법 인터페이스 장치(NID)(74)와의 통신선(72a)을 포함할 수 있다. NID(74)는 각각 통신선들(60a 및 62a)을 통해 프로세서(26)를 통해 또는 직접 전자기 로컬라이저(62) 및/또는 광학 로컬라이저(60)와 통신할 수 있다. NID(74)는 통신선(80)을 통해 프로세서(26)와 통신할 수 있다. 이미징 시스템(16)은 또한 통신선(81)을 통해 NID(74)와 통신할 수 있다. 연결부들 또는 통신선들은 도시된 바와 같이 유선일 수 있거나 대응하는 장치들은 서로 무선으로 통신할 수 있다.

로컬라이저(60 및/또는 62)는 선택된 추적 장치들과 함께 환자(14)에 관해 기구(66)를 추적하는 추적 시스템의 일부일 수 있어 수술 수행을 위해 이미지 데이터(18)에 관한 기구(66)의 추적된 위치의 설명을 가능하게 한다. 추적 시스템은 단독으로 또는 항법 시스템과 조합하여 추적된 위치(추적된 3D 위치(즉, x, y, z 좌표들) 및 방향의 1 이상의 자유도(즉, 요(yaw), 피치(pitch) 및 롤(roll))을 포함함)를 디스플레이(20) 상의 이미지 데이터(18)에 관해 도시하도록 구성된다. 다양한 추적 및 항법 시스템들은 Medtronic, Inc.에서 판매하는 StealthStation® 및 미국 특허 번호 8,644,907; 8,467,853; 7,996,064; 7,835,778; 7,763,035; 6,747,539; 및 6,374,134(모두 본 명세서에 참고로 포함됨)에 개시된 것들을 포함한다. 일반적으로 이해되는 바와 같이, 프로세서(26)는 이미지 데이터(18)에 관해 추적된 부분의 표상(예를 들어, 아이콘)을 도시하기 위해 선택된 명령들을 실행할 수 있다.

기구(66)는 중재 기구들 및/또는 임플란트들 일 수 있다. 임플란트들은 심실 또는 혈관 스텐트, 척추 임플란트, 신경 스텐트 또는 기타 같은 종류의 것을 포함할 수 있다. 기구(66)는 뇌심부 또는 신경 자극기, 절제장치, 또는 다른 적절한 기구와 같은 중재 기구일 수 있다. 기구(66)를 추적하는 것은 환자(14) 내 기구(66)를 직접 보지 않고도 정합된 이미지 데이터(18)를 사용하여 환자(14)에 관한 기구(66)의 위치를 볼 수 있게 한다. 예를 들어, 기구(66)는 본 명세서에서 더 논의될 바와 같이, 이미지 데이터(18) 상에 중첩되는, 아이콘으로서 그래픽적으로 도시될 수 있다.

또한, 이미징 시스템(16)은 각각의 광학 로컬라이저(60) 또는 전자기 로컬라이저(62)를 이용하여 추적될 광학 추적 장치(82) 또는 전자기 추적 장치(84)와 같은 추적 장치를 포함할 수 있다. 추적 장치들(82, 84)는 소스(36), 다열 검출기(38), 평판 검출기(40), 로터(42), 갠트리(34) 또는 이미징 시스템(16)의 다른 적절한 부분과 직접 연관되어 소스(36), 다열 검출기(38), 평판 검출기(40), 로터(42), 갠트리(34)의 선택된 기준 프레임에 관한 위치를 결정할 수 있다. 도시된 바와 같이, 추적 장치들(82, 84)은 갠트리(34)의 하우징 외부에 위치될 수 있다. 따라서, 이미징 시스템(16)의 부분들이 환자(14)에 관해 추적되어 환자(14)의 이미지 데이터(18)에 관한 초기 정합, 자동 정합 또는 지속 정합을 가능하게 할 수 있다. 추적 장치가 놓이는 갠트리(34)에 관한 로터(42)의 기지 위치는 로터(42) 및 검출기들(38, 40) 및 소스(36)의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 이에 대안적으로, 또는 추가적으로, 추적 장치들은 로터(42) 및/또는 소스(36) 및 검출기(38, 40) 상에 직접 배치될 수 있다.

상술한 바와 같이, 사용자(12)는 환자(14)에 수술을 수행할 수 있다. 사용자(12)는 기구(66)를 환자(14)에 관해, 이를테면 환자(14) 내에 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 기구(66)는 송곳, 탭, 프로브, 나사 드라이버, 하나 이상의 나사, 막대 또는 빛을 홀딩 또는 위치시키기 위한 기구를 포함할 수 있다. 기구(66)는 상술한 바와 같이, 추적될 수 있고, 환자(14) 및/또는 이미징 시스템(16)에 관해 결정된 위치에 있을 수 있다.

기구(66)의 가동 또는 작동 부분(분리 가능한 부분 일 수 있음)은 피부 아래에 그리고 피부를 통과해 위치될 수 있다. 다양한 실시예에서, 피부 아래에 위치된 기구(66)의 부분은 환자(14) 상에 또는 환자(14) 내에 형성되는 작은 절개 또는 자상을 통해 위치된다. 따라서, 사용자(12)에 의해 직접 눈으로 보는 것과 같은 직시는 피부, 근육 기타 같은 종류의 것을 포함하는, 연조직의 오버레이로 인해 실질적으로 방해 받고/거나 불가능할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 추적 및 항법 시스템들은 디스플레이(20)상에 이미지 데이터(18)에 관한 기구(66)의 표상들을 디스플레이하는데 사용될 수 있다.

계속해서 도 1을 참조하면, 수술장은 선택된 명령에 기초하여 구성을 변경할 수 있는 변형 가능한 부분을 포함하는 이미징 시스템(16)을 포함할 수 있다. 변형 가능한 또는 다중 구성 가능한 이미징 시스템(16)은 도 1에 도시된 바와 같이, "C"자형 구성의 적어도 하나의 고정 길이 부분 또는 세그먼트(44)를 갖는 로터(42) 또는 도 2에 도시된 바와 같이, "O"자형 구성 로터(42')의 로터 부분을 포함할 수 있다. 이미징 시스템(16)은 "C"자형 구성에 있을 때 원을 둘러싸지 않을 수 있으며 로터(42)의 외측에서 측 방향으로 또는 옆으로 트인 개구(43)를 포함한다. 이미징 시스템이 "C"자형 구성 로터(42)에 있을 때, 그것은 C-아암으로 작동할 수 있다. 개구(43)는 이미징 시스템(16)이 환자(14) 근처에 있을 때에도 사용자(12)가 환자(14)에 접근할 수 있게 한다. 완전한 원(도 9에 도시된 바와 같은)은 "O"자형 구성 로터(42')를 통해 환자(14)에 측면으로 접근하는 것을 허용하지 않는다.

가동 로터(42)는 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 갠트리(34)에 관해 이동할 수 있다. 갠트리(34)는 고정된 구성을 가질 수 있고 본 명세서에서 더 논의될 바와 같이 로터 구동 시스템(100)의 결합으로 인해 로터(42)가 갠트리(34)에 관해 이동하여 갠트리(34)에 관한 로터(42)의 움직임을 가능하게 한다. 구동 시스템(100)은 본 명세서에서 더 논의될 바와 같이, 컴퓨터 시스템(32)에 의해 작동될 수 있다.

도 2를 참조하면, 이미징 시스템(16)은 "O"자형 구성 로터(42')를 포함하도록 변형되거나 구성될 수 있다. "O"자형 구성 로터(42')는 측부 개구(43)를 포함하지 않지만, 실질적으로 환형 구성을 포함한다. 이미징 시스템(16)이 "O"자형 구성 로터(42')에 있을 때, 그것은 CT 모드 또는 O-Arm® 이미징 시스템으로서 작동될 수 있다. 로터 구동부(100)는 여전히 갠트리(34)에 관해 "O"자형 구성 로터(42')를 이동시키도록 작동될 수 있지만, "O"자형 구성 로터(42')는 "O"자형 구성 로터(42') 내에 배치될 수 있는 피검자(14) 주위를 적어도 360˚원으로 이동할 수 있다. 피검자(14)는 도 1에 도시된 바와 같이, "C"자형 구성 로터(42)를 먼저 환자(14)에 관해 이동시킨 다음, 본 명세서에서 더 논의될 바에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 이미징 시스템(16)을 "O"자형 구성 로터(42')로 변경 또는 변형시킴으로써 "O"자형 구성 로터(42')의 환형 부분 내에 배치될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, "C"자형 구성 로터(42)에서의 이미징 시스템(16)은 상술한 것들을 포함하여, 종래의 C-아암으로 작동할 수 있다. 도 3 내지 도 6을 추가로 참조하면, "C"자형 구성 로터(42)에서의 이미징 시스템(16)은 일반적으로 로터 구동부(100)를 사용하여 등각점(110) 주위로 적어도 180˚이동할 수 있다. 소스(36)는 검출기 또는 복수의 검출기(38, 40)에 실질적으로 대향되게 위치된다. 소스(36)는 카트의 베이스(112) 또는 바닥에서 떨어져 위치될 수 있다.

"C"자형 구성 로터(42)는 일반적으로 갠트리(34)의 단부에 관해 일정 거리 또는 원호 길이(116)를 따라 화살표(114) 방향으로 회전될 수 있다. 원호 길이(116)는 임의의 적절한 원호 길이일 수 있으며, 도 4에 "C"자형 구성 로터(42)의 가능한 위치 또는 움직임을 나타내는 예시로서 도시됨이 이해된다. 그 다음 "C"자형 구성 로터(42)는 계속해서 일반적으로 갠트리(34)의 단부에 관해 원호 길이 거리(118)를 포함하여 화살표(114) 방향으로 이동할 수 있다. "C"자형 구성 로터(42)는 제1 말단(122)과 정지점(124) 사이에 연장될 수 있는 유지 또는 연결 다리부(120)와 같은 적절한 양으로 갠트리(34) 상에 홀딩될 수 있다. 홀딩부(120)는 돌출 길이(130)의 강성 또는 질량, "C"자형 구성 로터(42)의 중량, 갠트리(34)의 강도 또는 강성, 및 다른 고려 사항들과 같은 다양한 고려 사항에 기초할 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 원호 길이(118)는 "C"자형 구성 로터(42)의 움직임을 가능하게 하도록 구동부(100) 및 다른 기계적 및 연결부들의 위치에 기초하여 선택될 수 있다.

구체적으로 도 6을 참조하면, "C"자형 구성 로터(42)는 또한 화살표(115) 방향과 같이 도 5에 도시된 것과 실질적으로 반대 방향으로 회전할 수도 있다. 화살표(115) 방향으로 이동함에 있어서, 제1 말단(122)은 갠트리(34)에서 떨어져 연장된다. 제1 말단(122)은 또한 원호 길이(118)와 길이가 실질적으로 동일할 수 있는 원호 길이(118') 이동될 수 있다. 또한, 돌출 또는 연결 길이(120')는 최소 돌출 또는 접촉점(124')과 "C"자형 구성 로터(42)의 제2 말단(132) 사이의 거리일 수 있다.

따라서, "C"자형 구성 로터(42)는 이미징 시스템(16)의 갠트리(34)에 관해 선택된 움직임 양 또는 최대 움직임 양 이동할 수 있는 것으로 이해된다. 일반적으로, 움직임은 검출기(38,40)가 환자(14)가 위치될 수 있는 등각점(110) 주위로 적어도 180˚이동할 수 있게 하도록, 약 180˚일 수 있다. 즉, 검출기(38, 40)의 움직임은 등각점(110) 주위 총 움직임의 약 180˚로 제한될 수 있다. 그러나, 또한 검출기(38, 40)는 등각점(110) 주위로 약 150˚내지 약 270˚를 포함하여, 180˚보다 적거나 더 크게 이동할 수 있는 것으로 이해된다.

계속해서 도 1 및 도 3 내지 도 6을 참조하면, 개방 공간(43)을 포함하는 "C"자형 구성 로터(42)에서의 이미징 시스템(16)은 일반적으로 알려진 C-아암과 실질적으로 유사한 방식으로 작동될 수 있다. "C"자형 구성 로터(42)에서는, 일반적으로 환자(14)의 형광 투시 이미지들 또는 2 차원(2D) 이미지들이 획득될 수 있다. 2 차원 또는 형광 투시 이미지들은 도 1에 도시된 바와 같이, 수술 과정 동안 환자(14)의 이미지 데이터를 효율적으로 획득하기 위해 사용될 수 있다. 개구(43)를 포함하는 "C"자형 구성 로터(42)는 또한 피검자(14)에 관한 이미징 시스템(16)의 효율적인 움직임을 가능하게 할 수 있다.

또한, 개구(43)는 이미징 동안 환자(14)에 쉽게 접근할 수 있게 하여 이를테면 사용자(12)가 환자의 수술 중 이미지들을 획득할 수 있는 위치에서, 환자(14)에 관해 위치된 이미징 시스템(16)으로 수술을 수행할 수 있게 할 수 있다. 따라서, 개구(43)는 사용자(12)가 디스플레이(20) 상에서 보기 위한 수술 중 이미지들의 데이터를 획득할 수 있게 함으로써 사용자(12)가 환자(14)에 수술을 수행하는 것을 도울 수 있다. 이미지 데이터(18)를 사용하여 수술의 확인, 임플란트의 위치 결정, 또는 그 다른 부분들을 포함하여, 수술에 관해 사용자(12)를 업데이트할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 사용자(12)는 환자(14)가 측부 개구(43)를 통해 이미징 시스템(16)의 등각점(110)에 있는 동안 환자에 접근할 수 있다. 따라서, 사용자(12)가 수술 중에 환자(14)를 영상화하여 임플란트 식립과 같은 수술을 도울 수 있다. 따라서, 이미징 시스템(16)은 수술 중에 제거될 필요가 없다. 또한, 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 이미징 시스템(16)은 환자(14)의 3D 이미지에 대한 이미지 데이터와 같은 추가적인 이미지 데이터를 획득하기 위해 "O"자형 구성 로터(42')로 변형될 수 있다. 단일 이미징 시스템은 별도의 이미징 시스템들을 없이도 상이한 시간들에 상이한 유형들의 이미지 데이터를 사용자(12)에게 제공할 수 있다.

"C"자형 구성 로터(42)는 일반적으로 갠트리(34)에 의해 정의된 경로를 따라 회전하는 것 이외에, 베이스(112)의 장축(142)(도 4에 도시된 바와 같은) 또는 환자(14)의 축(14l)에 대체로 수직으로 연장될 수 있는 축(140)을 중심으로 이동 또는 피벗할 수 있다. 또한, 장축(142)은 이미징 시스템(16)이 놓이는 바닥 또는 지지면에 대체로 평행할 수 있다. 중심축(140)은 환자(14)를 중심으로 대체로 화살표(144) 방향으로 선회 또는 회전할 수 있게 할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로 이미징 시스템의 가능한 모션들은 또한 본 명세서에서 논의된 바와 같이 도 4a에 도시되어 있다.

축(140)을 중심으로 하는 화살표(144) 방향으로의 움직임은 베이스(112)로부터 연장되고 커플링(151)을 통해 갠트리 구동부(150)에 의해 구동되는 스핀들(spindle) 또는 액슬(axle)(146)에 의해 가능해질 수 있다. 따라서, 갠트리는 액슬(146)을 중심으로 회전하여 "C"자형 구성 로터(42)가 또한 회전할 수 있게 할 수 있다. 또한, 갠트리(34)는 상술한 갠트리 움직임 시스템들과 유사하게 그리고 O-arm® 이미징 시스템을 포함하여, 연결부(147)와 함께 이동될 수 있다. 그 다음 갠트리 구동부(150)는 연결부(147)에 결합될 수 있다. 갠트리 구동부(150)는 상술한 그리고 본 명세서에서 더 논의될 로터 구동부(100)와 유사할 수 있거나, 웜 기어, 유압 시스템, 공압 시스템, 전기 모터, 구불구불한 벨트 구동 장치, 또는 다른 적절한 구동 또는 연결 시스템을 포함하는 임의의 적절한 구동 장치일 수 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 연결부(147)는 화살표(144) 방향으로의 회전을 가능하게 하도록 제거 또는 이동될 수 있는 것으로 이해된다. 연결부(147)는 본 명세서에서 논의되는 바와 같이 다른 움직임들을 가능하게할 수 있지만, 축(140)을 중심으로 하는 회전은 제한할 수 있다. 따라서, 액슬(146)은 축(140)을 중심으로 하는 갠트리(34)의 회전을 가능하게 하도록 갠트리(34)와 베이스(112)를 상호 연결시킬 수 있다. 따라서, 구동 부(100)는 베이스(112)에 관해 이동될 수 있고 로터(42)의 움직임을 위해 갠트리(34) 및/또는 로테이터(42)에 연결될 수 있다(예를 들어, 벨트로).

액슬(146)에 대안적으로 또는 추가적으로, "C"자형 구성 로터(42)는 이를테면 리세스 트랙을 통해, 갠트리(34)로부터 연장되고 가동 로터(42)에 체결되는 액슬(160)과의 상호 연결 또는 다른 적절한 연결에 의해 갠트리(34)에 관해 회전할 수 있다. 그에 따라 갠트리(34)는 로터(42)가 갠트리(34)에 관해 회전하는 동안 베이스(112)에 관해 고정될 수 있다. 대체로 화살표(144) 방향으로의 회전량은 이미징 시스템(16)의 구성으로 선택되거나 제한될 수 있다. 그러나, 회전은 축(140)을 중심으로 하는 약 180˚ 회전을 포함할 수 있다.

또한, 갠트리는 베이스(112)를 포함하여, 카트(30)에 관해 선택된 움직임으로 이동할 수도 있다. 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 갠트리는 액슬(146) 또는 연결부(147)를 통해 "C"자 형상 로터(42)와 무관하게 이동할 수 있다. 움직임은 갠트리의 동요(iso-swing), 직선 병진(linear translation) 등을 가능하게 하여 "C"자형 구성 로터(42)를 더 이동시킬 수 있다.

도 2는 참조하고 추가로 도 7 내지 도 9를 참조하면, "O"자형 구성 로터(42')를 포함하도록 변형되거나 포함하도록 재구성될 수 있는 이미징 시스템(16)이 도 2 및 도 9에 도시된다. "C"자형 구성 로터(42)를 포함하는 이미징 시스템(16)은 도 3에 도시된다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 하나 이상의 가동 세그먼트는 "C"자형 로터(42)를 "O"자형 로터(42')로 변경하도록 이동할 수 있다. 여기서 가동 세그먼트들의 다양한 예시적인 실시예가 논의된다.

"O"자형 구성 로터(42')로 변경될 때 "C"자형 구성 로터(42)는 도 7 및 도 8에 개괄적으로 도시된 바와 같이, 하나 또는 두 개의 중간 형상과 같은 중간 형상들을 포함할 수 있다. 예를 들어, "C"자형 구성 로터(42)는 제1 가동 세그먼트(180) 및 제2 가동 세그먼트(182)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 가동 세그먼트들(180, 182)은 "C"자형 구성 로터(42)의 각각의 말단들(132 및 122)로부터 연장될 수 있다. 가동 세그먼트들(180, 182)은 도 3에 도시된 바와 같이 "C"자형 구성 로터(42) 가 "C"자형 구성일 때 "C"자형 구성 로터(42) 내에 홀딩되거나 수납될 수 있고, 가동 세그먼트들(180, 182)을 이동시켜 "O"자형 구성 로터(42')를 형성하기 위한 명령이 제공될 때 연장된다.

구동부(200) 및/또는 구동부(206)는 가동 세그먼트들(180, 182)을 이동시키기 위해 제공될 수 있다. 그러나, 구동부(100)도 또한 가동 세그먼트들(180, 182)을 이동시킬 수 있는 것으로 이해된다. 제1 및 제2 가동 세그먼트들(180, 182)은 도 7에 도시된 바와 같이, 각각, "C"자형 구성 로터(42)의 각각의 말단들(132 및 122)로부터 대체로 화살표들(180' 및 182') 방향으로 연장될 수 있다. 가동 세그먼트들(180, 182)은 또한 대체로 반경 방향 외측으로 또는 등각점(110)으로부터 멀어지게 화살표들(180" 및 182") 방향으로 이동할 수도 있다. 제1 가동 세그먼트(180)는 치형부(teeth)(181)를 갖는 외측 가장자리를 포함하고 제2 가동 세그먼트는 치형부(183)를 갖는 제2 외측 가장자리를 포함한다. 가동 세그먼트들(180, 182)의 움직임은 외측 가장자리들이 고정 길이 세그먼트(44)의 외측 가장자리와 정렬될 수 있게 한다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 전술한 바와 같이 구동부(100, 200, 및/또는 206)에 의해 구동됨으로써 제3 가동 세그먼트(184)는 제1 가동 세그먼트(180)로부터 연장될 수 있고 제4 가동 세그먼트(186)는 제2 가동 세그먼트(182)로부터 연장될 수 있다. 제3 가동 세그먼트는 또한 화살표(184")를 따라 원호로 그리고 화살표(184") 방향으로 반경 방향으로 이동할 수도 있다. 또한, 제4 가동 세그먼트(186)는 전술한 움직임과 유사하게, 화살표(186')를 따라 원호로 그리고 화살표(186") 방향으로 반경 방향으로 이동할 수 있다. 이러한 움직임은 치형부(185 및 187)를 갖는 각각의 외측 가장자리들이 고정 길이 세그먼트(44)의 외측 가장자리와 정렬될 수 있게 한다. 제3 및 제4 가동 세그먼트들(184, 186)은 도 9에 도시된 바와 같이, 조인트 영역(190)에서 만나거나 합쳐질 수 있다.

가동 세그먼트들(180, 182, 184, 186) 각각은 "C"자형 구성 로터(42) 내에 홀딩되거나 수납될 수 있고 사용자(12)와 같은 사용자의 명령에 따라 그로부터 연장되어 이미징 시스템(16)을 "O"자형 구성 로터(42')로 재구성할 수 있다. 세그먼트들(180, 182, 184, 186)의 움직임은 본 명세서에서 더 논의될 것들을 포함하여, 적절한 방식으로 이루어질 수 있다.

도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, "O"자형 구성 로터(42')는 환자(14)가 또한 위치될 수 있는 등각점(110) 주위에, 대체로 약 360도 환형으로 연장될 수 있다. 환자(14)는 이미징 시스템이 "C"자형 구성 로터(42)로 있을 때 환자(14)가 위치된 테이블(15) 근처 또는 그것에 인접하게 이미징 시스템(16)을 이동시킴으로써 "O"자형 구성 로터(42')로 영상화되도록 테이블(15) 상에 위치될 수 있다. 환자(14)가 선택된 상대 위치에(예를 들어, 등각점(110)에) 있도록 이미징 시스템을 이동시킨 후, 이미징 시스템(16)을 "O"자형 구성 로터(42')로 재구성하기 위한 명령이 입력될 수 있다(예를 들어, 입력(24)으로 또는 직접 이미징 컴퓨터(32)에). 그 다음 "O"자형 구성 로터(42')는 환자(14)의 장축(14l)을 중심으로를 포함하여, 환자(14)를 중심으로 회전할 수 있다. 환자(14)의 장축(14l)(도 1에 도시된 바와 같은)은 일반적으로 이미징 시스템(16)의 등각점(110)과 교차하도록 놓일 수 있다. "O"자형 구성 로터(42')의 회전은 장축(14l) 및 등각점(110) 주위로 대체로 화살표(196) 방향으로 이루어질 수 있다.

그러나, "O"자형 구성 로터(42')는 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 등각점(110)에 관해 다른 움직임으로도 이동할 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, 갠트리(34)는 이를테면 대체로 화살표(198a) 방향으로, 장축(14l)을 따라 등각점(110)에 관해 선형적으로 이동될 수 있다. 갠트리(34)는 또한 장축(14l)에 대체로 수직하게 대체로 화살표(198b) 방향으로 이동될 수 있다. 더 나아가, 갠트리(34)는 또한 장축에 관해 각을 이루어 대체로 화살표(198c) 방향으로 이동될 수 있으며, 모두 도 2에 도시되어 있다. 갠트리(34)의 움직임은 전술한 갠트리 구동부(150)로, 그리고 액슬(146) 또는 연결부(147)의 연결로 인할 수 있다.

이미징 시스템(16)이 "O"자형 구성 로터(42')로 재구성되었을 때, 소스(36) 및 검출기들(38, 40)은 대체로 환자(14)에 관한 경로로 이동할 수 있다. 경로는 환자(14) 주위에 실질적으로 전체 원 360˚에서 이미지 데이터를 획득하기 위해 환자 주위에 적어도 360˚일 수 있다. 그러나, 검출기(38, 40)의 경로는 원형일 필요는 없으며, 나선형이거나, 원형보다 작거나, 이미지 데이터를 획득하기 위해 이전에 완료된 경로의 일부분을 넘어갈 수 있다. 경로는 로터(42) 및/또는 갠트리(34)의 움직임에 의해 정의될 수 있다. 360˚와 같이 환자(14) 주위에서 이미지 데이터를 획득함에 있어서, 환자 주위에서 획득된 이미지 데이터를 사용하여 환자(14)에 대한 체적 재구성이 이루어질 수 있다. 획득된 이미지 데잉터 및 그것의 재구성은 미국특허출원 공보번호 2012/0099768, 2012/0097178, 2014/0313193, 및 2014/0314199(모두 본 명세서에 참고로 포함됨)에 개시된 것들을 포함하여 다양한 기술에 따라 알려져 있다. 예를 들어, 이미지 데이터는 이미지화된 구조들의 기하학적 구조를 확인하거나 결정하기 위해 환자(14)에 관한 복수의 각도에서 획득될 수 있다. 그렇기는 하지만, 이미징 시스템(16)이 "O"자형 구성 로터(42)에 있을 때, 환자(14)는 환자(14) 주위에서 실질적으로 완전히 각을 이루어 이미지화될 수 있다.

따라서, 전술한 바와 같이, 이미징 시스템(16)은 도 1에 도시된 바와 같이 "C"자형 구성 로터(42)와, 도 2에 도시된 바와 같이 "O"자형 구성 로터(42') 사이에서 구성 가능할 수 있다. 이는 사용자(12)가 수술 과정 중에 환자(14)에 접근할 수 있게 하면서 이미징 시스템(16)이 다른 기술들에 따라 이미지 데이터를 획득할 수 있게 할 수 있다. 전술한 바와 같이, "C"자형 구성 로터(42)로 있을 때, 사용자(12)는 도 3에 도시된 바와 같이, 개구(43)를 통해 환자(14)에 실질적으로 자유롭게 접근할 수 있다. 그러나, 보다 완전한 체적 재구성을 위해 이미지 데이터를 획득할 것이 요구되거나 선택된다면, 이미징 시스템(16)은 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같은 "O"자형 구성 로터(42')를 포함하도록 재구성될 수 있다.

계속해서 도 7 내지 도 10b를 참조하면, 이미징 시스템(16)의 구동부(200)가 로터(42)의 고정 길이 세그먼트(44)와 가동 세그먼트들(180, 182, 184, 186) 사이에 결합될 수 있다. 구동부(200)는 "C"자형 구성 로터(42)와 "O"자형 구성 로터(42') 사이에서 이미징 시스템을 재구성하기 위해 세그먼트들(180, 182, 184, 186)을 작동 가능하게 이동시킬 수 있다. 구동부(200)는 전기 모터, 유압 모터, 선택된 모터에 의해 구동되는 풀리(pulley) 및 케이블 시스템, 공압 시스템, 구동부(200)에 의해 구동되는 벨트를 포함하는 벨트 구동 시스템, 또는 세그먼트들(180, 182, 184, 186)에 대한 연결 장치들을 포함하는 그 밖에 유사한 것을 포함하는 다양한 구성 또는 유형으로 제공될 수 있다. 본 명세서에서 더 논의될 바와 같이, 구동부(200)는 고정 길이 세그먼트 또는 부분(44)에 관해 제1 세그먼트(180)를 이동시키기 위해 제1 세그먼트(180)와 같은 세그먼트들에 상호 연결될 수 있다.

또한 본 명세서에서 더 논의될 바와 같이, 제1 세그먼트(180)는 고정 길이 부분(44)의 도 10a에 도시된 바와 같은 내벽(204) 내의 위치로 이동될 수 있다. 또한 강성의, 유연한, 다중 부재 연결 장치들을 포함하여 다양한 연결 장치가 고정 길이 세그먼트(44)에 관해 세그먼트들(180-186)을 이동시키도록 고정 길이 세그먼트(44) 및 가동 세그먼트들(180, 182, 184, 186)을 연결시킬 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 제1 구동부(200)가 단지 제1 및 제3 세그먼트들(182, 184)를 이동시키는 동안 제2 및 제4 세그먼트들(182, 186)를 포함하는 선택된 수의 세그먼트를 고정 길이 세그먼트(44)에 관해 이동시키도록 구동부(206)를 포함하여 추가 구동부가 제공되어 그러한 세그먼트들에 체결될 수 있다. 또한, 네 개 미만 또는 네 개 보다 많은 가동 세그먼트(180, 182, 184, 186)를 포함하여, 임의의 적절한 수의 가동 세그먼트가 제공될 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 임의의 선택된 수의 가동 세그먼트가 고정 길이 세그먼트(44)의 단지 하나의 단부로부터 연장되도록 제공될 수 있다.

계속해서 도 9를 참조하면, 이미징 시스템(16)은 카트(30)에 관해 위치되거나 가동 갠트리(34)를 포함한다. 카트(30)는 컴퓨터(32) 및 모니터(32a)를 포함하여, 전술한 바와 같은 부분들을 포함할 수 있다. 갠트리(34)는 로터(42, 42')에 체결하여 갠트리(34)에 관해 그리고 카트(32)에 관해 로터(42, 42')를 이동시키는 다양한 부분을 포함할 수 있는 구동부(100)를 그 위에 장착할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 고정 길이 세그먼트(44)는 벨트 또는 휠을 포함할 수 있는 드라이버 부분(212)에 의해 체결될 수 있는 치형 가장자리 또는 트랙(210)과 같은 체결 가능한 부분을 포함할 수 있다. 드라이버 부분(212)은 고정 길이 세그먼트(44)의 트랙 부분의 치형부(210)에 체결되는 적어도 하나의 치형부(미도시)를 포함할 수 있다.

전기 모터, 유압 모터 또는 다른 적절한 모터를 포함하여 모터에 의해 구동될 수 있는 구동부(100)의 모터의 움직임은 구동 부분(212)을 이동시켜 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 고정 길이 세그먼트(44)를 이동시킬 수 있다. 그에 따라 소스(36) 및 검출기(38, 40)가 고정 길이 세그먼트(44)의 개구 내에 위치된 환자(14)에 관해 이동될 수 있다. X-선들은 방사체(36)로부터 방출될 수 있고 이미지 데이터(18)의 생성을 위해 검출기(38, 40) 상에서 검출될 수 있다. 또한 갠트리(34)는 갠트리(34)를 환자(14)에 관해 이동시키는 전기 구동 시스템, 유압 구동 시스템, 또는 기타 같은 종류의 것일 수 있는 전술한 갠트리 구동부(150)를 사용하여 카트(30)에 관해 이동할 수도 있다. 그에 따라 갠트리(34)는 카트(30) 및 환자(14)에 관해 이동할 수 있다. 고정 길이 세그먼트(44)가 갠트리(34)에 연결됨에 따라, 고정 길이 세그먼트(44)가 또한 갠트리(34)와 함께 환자(14) 및 카트(30)에 관해 이러한 방향들로 이동할 수 있다.

계속해서 도 9를 참조하면, 세그먼트들(180, 182, 184, 및 186)은 고정 길이 세그먼트(44)로부터 연장되어 "O"자형 구성 로터(42')를 형성할 수 있다. 가동 세그먼트들(180, 182, 184, 및 186)은 각각 고정 길이 세그먼트(44) 상의 치형 트랙(210)으로부터 동일 공간에 걸치거나 연장되도록 이동될 수 있는 외면들(181, 183, 185 및 187)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 가동 세그먼트들은 "O"자형 구성 로터(42')에 대해 연속적인 트랙을 형성하기 위해 아치형 또는 곡선형 경로들 및 선형 경로들 모두로(예를들어, 원호의 중심으로부터 반경 방향으로) 이동할 수 있다. 그에 따라 세그먼트들(180, 182, 184, 및 186)이 고정 길이 세그먼트(44)로부터 연장될 때, 고정 길이 세그먼트(44)의 치형 트랙(210)이 세그먼트들(180, 182, 184, 및 186)의 외면들(181, 183, 185 및 187)과의 연결에 의해 "O"자형 구성 로터(42')로 실질적으로 연속적이고 고르게 360˚ 계속될 수 있다. 그에 따라, "O"자형 구성 로터(42')는 환자(14)의 이미지들을 획득하기 위해 구동부(100)에 의해 환자(14) 주위로 적어도 360˚ 구동될 수 있다.

방사체(36) 및 검출기들(38, 40)은 고정 길이 세그먼트(44)에 관해 실질적으로 유지될 수 있는 한편, "O"자형 구성 로터(42')는 환자(14)의 이미지 데이터를 획득하기 위해 환자(14)를 중심으로 회전한다. 즉, 방사체(36) 및 검출기(38, 40)는 환자(14)를 중심으로 하는 회전 또는 움직임을 달성하기 위해 고정 길이 세그먼트(44)에 관해 이동할 필요가 없다. 또한, 방사체(36) 및 검출기(38, 40) 중 어느 하나 또는 모두는 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 고정 길이 세그먼트(44)의 측벽들 사이에 배치될 수 있다. 그에 따라, "O"자형 구성 로터(42')를 회전시킬 때, 환자는 방사체(36) 및 검출기(38, 40)에 실질적으로 노출되지 않는다. 방사체(36) 및 검출기(38, 40)로부터 환자를 더욱 보호하거나 차폐하기 위해 상부 벽이 또한 제공될 수 있다.

고정 길이 세그먼트(44) 및 "C"자형 구성 로터(42) 또는 "O"자형 로터(42') 중 어느 하나를 포함하는 갠트리(34)의 움직임은 컴퓨터(32)로부터 구동부(100) 로의 구동 신호에 의해 작동될 수 있다. 구동 신호는 환자(14)에 관한 갠트리(34) 및 로터(42, 42')에 대한 움직임의 거리 및 속도 신호를 포함할 수 있다. 그에 따라, 컴퓨터(32)로부터의 구동 신호는 대체로 화살표들(198a, 198b, 및 198c)을 따르는 움직임을 포함할 수 있다. 컴퓨터(32)는 검출기(38, 40) 및/또는 방사체(36)를 환자(14)에 관해 이동시키기 위해 고정된 갠트리(34)를 이동시키기 위한 및/또는 갠트리(42, 42')의 회전을 위한 구동 신호를 제공할 수 있다. 가능한 구동 스캔들은 미국특허출원 공보 번호 2012/0099768, 2012/0097178, 2014/0313193, 및 2014/0314199(모두 본 명세서에 참고로 포함됨)에 개시된 바와 같이 사용자(12) 또는 다른 조작자들에 의해 제공될 수 있다.

도 10a 및 도 10b를 추가로 참조하면, 세그먼트들(182 및 186)을 포함하는 로터(42)가 도 3으로부터 단면으로 도시된다. 고정 길이 세그먼트(44)는 제1 외벽(204) 및 제2 외벽(230)을 포함할 수 있다. 두 개의 외벽(204, 230)은 바닥 또는 외벽(232) 또는 복수의 보강 스트러트 또는 부재에 의해 상호 연결될 수 있다. 치형부(210)를 포함하는 구동 트랙은 외벽(232)의 적어도 하나의 가장자리로 형성되거나 외벽들(204, 230) 중 하나 상에 형성될 수 있다. 검출기들(38, 40)은 또한 측벽들(204, 230) 사이에 한정된 체적 내에 실질적으로 구속되거나 배치될 수 있다. 방사체(36) 또한 검출기들(38, 40)에 대향되어 유사하게 위치될 수 있다. 내측 커버 또는 내측 환형 벽(237)이 또한 방사체(36) 및 검출기(38, 40)를 커버하기 위해 고정 길이 세그먼트(44) 내의 체적을 완성하도록 제공될 수 있다.

세그먼트들(182 및 186)은 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 두 개의 벽 부재(204, 230) 내로 또는 그것들 사이로 들어갈 수 있다. 세그먼트들(182 및 186)은 고정 길이 세그먼트(44)의 바닥 패널(232)과 동일 공간에 걸치는 바닥 패널을 가질 필요는 없지만, 제1 벽 부재(182a) 및 제2 벽 부재(182b)를 포함하여 별개의 벽 부재들일 수 있고 제4 세그먼트(186)는 제1 벽 부재(186a) 및 제2 벽 부재(186b)를 포함할 수 있다. 그러나, 연결 부재들(182c 및 186c)이 임의로 각각의 벽 부재들(182a, 182b 및 186a 및 186b)을 상호 연결시킬 수 있는 것으로 이해된다.

세그먼트 구동부(200 및/또는 206)는 가동 세그먼트들(182, 186)의 특정 구성과 관계없이, 제2 세그먼트(182)에 결합되는 연결 장치(240) 및 제4 세그먼트(186)에 결합되는 제2 결합 장치(242)를 포함할 수 있다. 연결 장치들(240, 242)은 유압식 연결 장치들, 케이블들, 고정식 바 연결 장치들, 연접식 바 연결 장치들, 또는 다른 적절한 연결 장치들을 포함할 수 있다. 적절한 구성에 따라, 구동부(200 및/또는 206)는 제2 세그먼트(182) 및 제4 세그먼트(186)를 고정 길이 세그먼트(44)에 관해 이동시켜 세그먼트들(182, 186)을 "C"자형 구성 로터(42) 및 "O"자형 구성 로터(42')를 이동시키도록 연결 장치들(240, 242)을 작동시킬 수 있다. 세그먼트들(182, 186) 및 고정 길이 세그먼트(44)와 이미징 시스템(16)의 검출기들(38, 40) 사이에 적절한 여유가 제공될 수 있다. 세그먼트들(182,186)은 고정 길이 세그먼트(44) 내에서 선택된 레일들 또는 트랙 상을 이동하여 "C"자형 구성 로터(42)와 "O"자형 구성 로터(42') 사이에서 바뀔 수 있다.

또한 서로 및/또는 고정 길이 세그먼트(44)에 관해 가동 세그먼트들(180, 182, 184, 및 186) 중 어느 하나를 잠금시키기 위해 잠금 장치가 제공될 수 있다. 잠금 장치는 가동 세그먼트들(180, 182, 184, 186) 중 적어도 두 개 및/또는 고정 길이 세그먼트(44)를 체결하도록 이동하는 가동 핀 또는 부재를 포함할 수 있다. 잠금 장치는 또한 선택된 구동부들(100, 200, 및/또는 206)을 잠그거나 고정하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 잠금 장치는 다양한 세그먼트를 선택된 구성들로 홀딩한다.

따라서, 로터(42, 42')를 포함할 수 있는 이미징 시스템(16)은 고정 길이 세그먼트(44) 및 가동 세그먼트들(180, 182, 184, 186)을 가질 수 있다. 가동 세그먼트들(182, 182, 184, 186)은 고정 길이 세그먼트(44)에 관해 이동되어 이미징 시스템의 형태를 "C"자형 구성 로터(42)와 "O"자형 구성 로터(42') 사이에서 바꿀 수 있다. 또한, 제1 세그먼트 및 제3 세그먼트(180, 184)는 제2 및 제4 세그먼트들(182, 186)에 관해 도시되고 설명된 것과 유사한 방식으로 갠트리(42)의 고정 길이 세그먼트(44)에 관해 이동할 수도 있는 것으로 이해된다. 또한 컴퓨터(32)가 "C"자형 구성 로터(42)로부터 "O"자형 구성 로터(42')로, 그리고 그 반대로 변형 가능한 이미징 시스템(16)을 재구성하기 위해 세그먼트들(180, 182, 184, 186)의 움직임을 작동시키기 위해 사용될 수도 있다. 또한, 가동 세그먼트들은 임의의 적절한 수로 제공될 수 있다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 다양한 실시예에서, 가동 세그먼트들(180, 182, 184, 186)는 고정 길이 부분(44)의 두 단부로부터 이동할 수 있다. 도시된 실시예에서, 184 및 186과 같은 대향 세그먼트들은 서로를 향해 이동하여 "O"자형 로터(42')를 완성한다. 그러나, 다양한 실시예는 도시된 특정 예와 다를 수 있지만, 도 7 내지 도 9에 도시된 특정 실시예의 부분들을 포함할 수 있는 것으로 이해된다.

다양한 실시예에서, 가동 세그먼트, 이를테면 모든 가동 세그먼트는 고정 길이 로터 세그먼트(44)의 단지 하나의 단부("상부" 또는 "하부"라고도 함)로부터 연장될 수 있다. 예를 들어, 가동 세그먼트들(184 및 186)이 서로를 향해 이동하는 것이 아니라, 모든 가동 세그먼트가 고정 길이 세그먼트(44)의 하나의 단부로 접혀 이를테면 스핀들(146) 근처 하부 근처에서 "C"자형 로터(42)를 형성한 다음, 나가 고정 길이 세그먼트(44)의 상부를 향해 이동할 수 있다. 상부에 도달하면, 그 다음 가동 세그먼트들은 "O"자형 로터(42')를 형성할 것이다. 가동 세그먼트들은 로터의 형상을 변경하기 위해 이동하기 전에 서로에 관해 수직으로 적층될 수 있다. 또한, 세그먼트들은 로터의 형상을 변경하기 위해 밖으로 끼워질 수 있다.

다양한 실시예에서, 가동 세그먼트들의 수는 임의의 적절한 선택된 수일 수 있다. 예를 들어, 1, 2, 3, 5, 또는 그 이상의 가동 세그먼트가 제공될 수 있다. 각각의 가동 세그먼트의 원호 길이는 그에 따라 갠트리를 "C"자형 로터(42)로부터 "O"자형 로터(42')로 구성?록 선택될 수 있다. 그에 따라, 두 개의 가동 세그먼트는 하부로부터 이동하는 하나의 가동 세그먼트 및 고정 길이 부분(44)의 상부로부터 이동하여 "O"자형 로터(42')를 형성하도록 만나는 다른 하나의 가동 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 단일 가동 세그먼트는 고정 길이 부분(44)의 일단부로부터 이동하여 타단부와 접촉하여 "O"자형 로터(42')를 형성할 수 있다.

다양한 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 이미징 시스템(16)은 제1 부분(213) 및 제2 부분(215)을 갖는 2 부분 가동 세그먼트를 포함할 수 있다. 제1 부분(213)은 고정 길이 세그먼트(44)의 제1 단부(217)로부터 연장될 수 있다. 제2 부분(215)은 고정 길이 세그먼트(44)의 제2 단부(219)로부터 연장될 수 있다. 각 부분(213, 215)은 고정 길이 세그먼트(44)의 대향 단부들(217, 219)을 향해 각각의 화살표들(213' 및 215') 방향으로 이동한다. 그러나, 두 부분(213, 215)은 두 부분(213, 215)이 고정된 세그먼트(44)의 대향 단부들로부터 이동하는 것이 아니라 단부들 중 하나(217 또는 219)로부터 다른 하나(217 또는 219)를 향해 동일한 방향으로 이동할 수 있는 것으로 이해된다. 제1 및 제2 부분들(213, 215)의 움직임은 전술한 가동 세그먼트들의 움직임과 유사한 방식으로 작동할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 부분들(213, 215)의 움직임은 "C"자형 로터(42)가 "O"자형 로터(42')로 변형되게 한다.

제1 및 제2 부분들(213, 215) 각각은 "O"자형 로터(42')를 완성하기에 충분히 큰 원호 길이를 포함한다. 그러나, 제1 및 제2 부분들(213, 215) 각각은 단지 "O"자형 로터(42')의 일 측면 또는 표면을 형성한다. 예를 들어, 단지 방향에 대해, 제1 부분(213)은 좌측을 형성하고 제2 부분(215)은 우측을 형성한다. 즉, 부분(213, 215)들 각각은 고정 길이 세그먼트(44)의 외벽들(204, 230) 중 하나에 가깝거나 인접해 있다.

제1 및 제2 부분들(213, 215) 각각은 소스(36) 및 검출기(들)(38, 40)의 움직임을 위한 트랙을 완성하도록 또는 "O"자형 로터(42')를 갠트리(34)에 관해 이동시키기 위한 트랙을 완성하도록 트랙 부분들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 고정 길이 세그먼트(44)는 약 180도의 원을 형성할 수 있고, 제1 및 제2 부분들(213, 215) 각각은 각각 약 180도의 원을 형성할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 부분들(213, 215)의 움직임은 "O"자형 로터(42')를 형성할 수 있다. 또한, 부분들(213, 215) 각각은 제1 및 제2 부분들(213, 215)을 형성하기 위해 다수의 부재로 형성될 수 있다.

신축식 세그먼트 갠트리

전술한 것들을 포함하는 다양한 실시예들에서, 이미징 시스템(16)은 도 1 및 도 2를 포함하여 구체적으로 도시된 바와 같이 제공될 수 있거나, 또는 본 명세서에서 더 논의될 것들을 포함하여 다양한 특징으로 변경되거나 대체될 수 있다. 먼저 도 12a 내지 도 12e를 참조하면, 이미징 시스템(316)이 도시되어 있다. 이미징 시스템(316)은 전술한 이미징 시스템(16)과 실질적으로 동일한 부분들 및 특징들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미징 시스템(316)은 카트(30), 이미징 컴퓨터(32), 베이스(112), 연결부 또는 아암(147), 및 적어도 하나의 구동 모터 또는 메커니즘(100)을 포함할 수 있다. 이미징 시스템(316)은 또한 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 상술한 바와 같이, 이미징 시스템(16)의 부분들을 포함하도록 증대될 수 있다. 그렇기는 하지만, 이미징 시스템(316)은 본 명세서에서 더 논의될 바와 같은 소정의 특징들을 포함할 수 있다.

이미징 시스템(316)은 변하지 않는 갠트리 부분 또는 세그먼트(334a)를 갖는 갠트리(334)를 포함할 수 있다. 변하지 않는 부분(334a)은 또한 정적 또는 조절 불가능 부분으로도 지칭될 수 있다. 다양한 실시예에서, 정적 부분(334a)은 고정 치수(예를 들어, 원호 길이)를 가지며 다른 세그먼트들은 정적 세그먼트(334a)에 관해 이동할 수 있다. 예를 들어, 변경 불가능 갠트리 부분(334a)은 이미징 시스템의 등각점과 같은 중심을 갖는 원호를 형성하거나 정의할 수 있으며, 이는 180˚보다 작다. 변경 불가능 부분(334a)은 제1 단부(334a')와 제2 단부(334a") 사이에 원호의 적어도 일부를 형성한다. 또한, 변경 불가능 부분(334a)은 이미징 시스템(316)이 놓이는 바닥과 같은 표면(334y) 위 변경 불가능 부분(334a)의 가장 위 또는 가장 높은 지점(334y')에서 높이(334x)를 가질 수 있으며, 이는 약 5 피트 6 인치(약 1.6 미터) 높이를 포함하여, 5 피트(약 1.5 미터) 또는 그 미만이다. 변경 불가능 부분(334a)의 높이는 선택된 높이의 사용자가 변경 불가능 부분(334a)을 볼 수 있게 하는 것과 같이, 다양한 목적을 위해 선택될 수 있는 것으로 당업자에 의해 이해된다.

따라서, 다양한 실시예에 따르면, 이미징 시스템은 선택된 양보다 작은 최대 치수를 정의할 수 있다. 예를 들어, 변경 불가능 갠트리 부분(334a)은 이미징 시스템(316)을 이동시킬 수 있는 보통 사람의 눈 또는 시선 높이보다 높지도 또는 낮지도 않을 수 있는 높이 또는 상한 치수를 더 포함할 수 있다. 이는 특히 조작자가 이미징 시스템(316)의 카트(30)를 이동시킬 때, 이미징 시스템의 움직임 그리고 이미징 시스템(316)에 관해 보는 것이 쉽게 도울 수 있다. 따라서, 변경 불가능 갠트리 부분(334a)을 갖는 갠트리(334)는 카트(30)를 이동시킬 때 조작자가 위치될 수 있는 모니터(32a)의 반대쪽 또는 모니터(32a)로부터 떨어져있는 카트(30)의 부분으로부터 연장되는 더 작은 치수를 허용한다. 그에 따라, 이미징 시스템(316)은 선택된 여유 및 효율적인 이동성을 가능하게 한다.

갠트리(334)는 벽 세그먼트들(350, 352, 354, 및 356) 내부에 체적을 갖는 단면을 형성하는 네 개의 외벽 세그먼트(350, 352, 354, 및 356)(도 13 및 14 참조)와 같은 하나 이상의 외벽 세그먼트를 포함할 수 있다. 단면은 선택된 기하학적 구조일 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 단면은 직사각형 단면을 포함할 수 있다.

그에 따라, 갠트리(334)는 방사체(36) 및 검출기들(38 및 40)과 같은 검출기들과 같은 일 부분이 이동할 수 있는 벽 세그먼트들 내에 공간을 한정할 수 있다. 벽 세그먼트들(350, 352, 354, 및 356)의 단면적은 또한 갠트리(334)가 형상을 변경 불가능 부분(334a)에 의해 형성되는 부분으로부터 본 명세서에서 더 논의되고 도 12b 내지 도 12e에 도시된 것들을 포함하여 다른 형상들로 변경할 수 있게 하는 가동 부분들을 하우징할 수도 있다. 본 명세서에서 더 논의될 바와 같이, 벽 세그먼트들(350, 352, 354, 및 356)에 의해 한정되는 체적 내에 포함되거나 위치되는 세그먼트들은 갠트리(334)의 불면 부분(334a)에 관해 이동되어 갠트리(334)의 형상/또는 이미징 시스템(316)의 동작을 변경할 수 있다.

또한, 벽 세그먼트들(350, 352, 354, 및 356)에 의해 한정되는 단면적 내에는 로터(342)가 위치될 수 있다. 로터(342)는 전술한 바와 같이, 로터(42)와 유사할 수 있다. 예를 들어, 소스(36) 및 검출기들(38-40)이 로터(342)에 장착될 수 있다. 로터(342)는 갠트리(334) 내에서 이동하여 환자(14)와 같은 피검자의 이미지화를 가능하게 할 수 있다.

다양한 실시예에서, 로터(342)는 다양한 작동상의 이유로 고정될 수 있도록 위치되거나 제공될 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, 도 12a를 참조하면, 이미징 시스템(316)은 적재 또는 운반 구성으로 제공될 수 있다. 운반 구성에서, 갠트리(334)는 변경 불가능 부분(334a)에 의해서만 한정되는 말단 범위 또는 둘레를 갖거나 형성된다. 로터(342)는 변경 불가능 갠트리 부분(334a) 내에 위치될 수 있다. 로터(342)는 로터(342)가 접혀져 변경 불가능 갠트리 부분(334a) 내에 끼워질 수 있게 하는 접철 부분들로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 로터(342)는 소스(36) 및 이와 연관된 검출기들(38-40)을 또한 포함할 수 있다. 그에 따라, 소스(36) 및 검출기들(38-40)은 변경 불가능 갠트리 부분(334a) 내에 리트랙트되거나 위치될 수 있다. 접혀진 또는 운반 구성에서, 도 12a에 구체적으로 도시된 바와 같이, 이미징 시스템(316)은 효율적으로 이동되어 병원과 같은 시설에 보관될 수 있다. 소형 구성 또는 접힌 구성은 또한 사용자(12)가 환자(14)에 더 가깝게 접근할 수 있게 할 수 있다.

도 12b를 참조하면, 갠트리(334)는 그것의 구성을 변경하도록 작동될 수 있다. 그에 따라, 이미징 시스템(316)의 구성은 다양한 작동 방식으로 이미징 시스템(316)의 동작을 가능하게 하도록 변경될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 갠트리의 하나 이상의 피스가 이동할 수 있거나, 로터(342)의 하나 이상의 피스가 이동할 수 있거나, 또는 이들이 조합되어 이미징 시스템(316)의 구성을 변경할 수 있다. 구성은 이미징 시스템의 상이하고 선택 가능한 방식들로의 작동 및/또는 이미징 시스템(316)의 움직임 및 보관과 같은 다른 목적들을 위해 변경될 수 있다.

갠트리의 구성을 변형하거나 변경하는 것은 도 12b 내지 도 15에 도시되어 있다. 본 명세서에서의 논의는 도 12b 내지 도 12e에 도시된 바와 같은 특정 세그먼트 변화에 더하여 도 12a 내지 도 15에 대한 참조를 포함한다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 갠트리(334)의 분변 부분(334a)으로부터 연장(예를 들어, 신축)될 수 있는 제1 가동 부분(370) 및 제2 가동 부분(372)이 도 12b에 도시된다. 특히, 제1 및 제2 가동 부분들(370-372)은 외벽 세그먼트들(350-356)에 의해 형성되는 공간 내에서 연장될 수 있다. 본 명세서에서 더 논의될 바와 같이, 제1 가동 부분들(370, 372)은 각각 벽 섹션(380, 382, 384, 및 386)과 같은 외벽 부분을 포함할 수 있다. 벽 세그먼트들(380, 382, 384, 및 386) 각각은 또한 본 명세서에서 더 논의될 바와 같이, 내부 체적을 형성할 수 있다. 또한, 벽 세그먼트들(380, 382, 384, 및 386)은 가동 부분들(370-372)의 내부 체적을 통해 형성되는 종축 또는 중심축에 관해 외부 테이퍼를 형성할 수 있거나 각도를 가질 수 있다.

세그먼트들(370-372)의 벽 세그먼트들(380, 382, 384, 및 386)의 벽들 또는 표면의 각도는 세그먼트들이 변경 불가능 부분(334a)에 체결하게 할 수 있다. 외벽들(380, 382, 384, 및 386)은 벽 세그먼트들(350-356)의 내면들에 체결되어 제1 가동 부분들(370-372)을 변경 불가능 갠트리 부분(334a)에 관해 체결 또는 홀딩하도록 돕는다. 가동 부분들(370 및 372)이 변경 불가능 갠트리 부분(334a)으로부터 밖으로 이동함에 따라 체결이 일어날 수 있다. 외벽들(380, 382, 384, 및 386)의 테이퍼는 도 11b 및 도 13에 도시된 바와 같이, 변경 불가능 갠트리 부분(334a)의 벽의 내면들에 더 가깝게 이동한 다음 그것들에 체결된다. 체결될 때, 가동 부분들(370 및 372)은 체결에 의해 적어도 부분적으로 지지되고 고정될 수 있다. 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 추가의 가동 부분들이 유사하게 홀딩될 수 있다.

계속해서 도 12b 그리고 추가로 도 12c를 참조하면, 제3 가동 부분(390) 및 제4 가동 부분(392)은 각각 제1 및 제2 가동 부분들(370-372)에 관해 이동할 수 있다. 다시, 제3 및 제4 가동 부분들(390, 392) 각각은 벽 세그먼트들(400, 402, 404, 및 406)과 같은 벽 세그먼트들을 포함한다. 다시, 벽 세그먼트들(400, 402, 404, 및 406)은 제1 가동 부분들(370-372)의 각각의 벽 세그먼트들(380-386)의 내면에 관해 테이퍼지거나 또는 각도를 형성할 수 있다. 테이퍼 또는 각도는 제1 및 제2 가동 부분들(370-372)에 관해 각각의 제3 및 제4 가동 부분들(390-392)을 체결 또는 홀딩하는 것을 도울 수 있다.

도 12d를 참조하면, 제5 가동 부분(420) 및 제6 가동 부분(422)는 각각 제3 및 제4 가동 부분들(390, 392)에 관해 이동할 수 있다. 다시, 제5 및 제6 가동 부분들(420, 422) 각각은 외벽 세그먼트들(430, 432, 434, 및 436)과 같은 외벽 세그먼트들을 포함할 수 있다. 벽 세그먼트들(430, 432, 434, 및 436) 각각은 전술한 바와 같이, 연장된 구성에서 벽 세그먼트들(400, 402, 404, 및 406)의 내면에 체결되거나 그것과 접촉할 수 있다. 각각의 가동 부분은 다음 연장되는 가동 부분들에 관해 이동하여 체결되거나 그것들을 홀딩하도록 도울 수 있다.

마지막으로, 도 12e를 참조하면, 각각의 제5 및 제6 가동 부분들(420, 422)로부터 제7 가동 부분(450) 및 제8 가동 부분(452)이 연장될 수 있다. 다시, 제7 및 제8 가동 부분들(450-452)은 네 개의 벽 세그먼트(460, 462, 464, 및 466)와 같은 외벽 세그먼트들을 포함할 수 있다. 벽 세그먼트들(460, 462, 464, 및 466)은 다시 벽 세그먼트들(430, 432, 434, 및 436)의 내면에 관해 외부 테이퍼 또는 각도를 포함하여 제7 및 제8 가동 부분들(450, 452)을 제5 및 제6 가동 부분들(420, 422)에 관해 상술한 것과 유사한 방식으로 체결하거나 홀딩하도록 도울 수 있다.

가동 부분들이 변경 불가능 갠트리 부분(334a)의 양 단부(334a', 334a")로부터 연장되는 다양한 실시예의 일례가 도 12a 내지 도 12e에 도시되고 상술되었다. 그러나, 다양한 실시예에서, 모든 가동 세그먼트는 단부들 중 단지 하나(334a' 또는 334a")로부터 연장될 수 있는 것으로 이해된다. 다양한 추가 실시예에서, 동일하지 않은 수의 가동 세그먼트가 단부들 중 어느 하나(334a' 또는 334a")로부터 이동할 수 있다(예를 들어, 다섯 개의 세그먼트가 단부(334a')로부터 연장되고 세 개의 세그먼트가 단부(334a")로부터 연장된다). 그럼에도 불구하고, 갠트리(334)는 이미징 시스템(316)의 동작 및/또는 운반을 위해 "C"자형 및 "O"자형을 포함하는 다양한 형상으로 변형되거나 재구성될 수 있다.

또한, 이미징 시스템(316)은 복수의 가동 세그먼트를 포함함으로써 이미징 시스템(316)이 완전히 열린 "C"자형과 "O"자형 사이의 다양한 형상을 얻을 수 있게 할 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, "C"자형은 단지 변경 불가능 부분(334a)과 동일한 원호 길이를 갖도록 제공될 수 있다. 그 다음, "C"자형은 변하지 않는 부분(334a)에 더하여 하나의 가동 세그먼트 미만의 원호 길이를 갖도록 변경될 수 있다. 추가 길이는 "O"자형을 완성하지 않고 "O"자형까지 작은 부분들에 추가될 수 있다. 그에 따라, 다수의 가동 세그먼트는 완전히 열린 "C"자형(완전히 리트랙트된 가동 부분들)에서 "O"자형 사이의 임의의 호 길이를 포함하여, 갠트리의 크기에 대한 사용자 선택 가능성의 넓은 범위를 허용한다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 변경 불가능 갠트리 부분(334a) 및 각각의 가동 갠트리 부분들(370, 390, 420, 및 450)이 도시되어 있다. 가동 부분들(372, 392, 422, 및 452)는 유사한 기하학적 구조 및 구성을 포함할 수 있는 것으로 이해되고 그에 따라 반복되지 않지만, 본 명세서에서 더 논의될 바와 같은 특징들을 포함하는 것으로 이해된다. 전술한 바와 같이, 변경 불가능 갠트리 부분(334a)은 벽 세그먼트들(350-356)을 포함하고, 각각의 벽 세그먼트(350-356)는 제1 가동 부분(370)의 벽 세그먼트들(380-382)의 외면들에 체결하는 그것의 내면들을 포함할 수 있다. 또한, 제3 가동 부분(390)은 벽 세그먼트들(380-386)의 내면들에 체결되는 기하학적 구조 및 구성을 포함할 수 있는 외벽 세그먼트들(400-406)을 포함한다. 제5 가동 부분(420)은 제3 가동 부분(390)의 벽 세그먼트(400-406)의 내면들에 체결하는 외면들을 가질 수 있는 벽 세그먼트들(430-436)을 포함한다. 마지막으로, 제7 가동 부분(450)은 제5 가동 부분(420)의 벽 세그먼트들(430-436)의 내면들에 체결하는 표면들을 가질 수 있는 외벽 세그먼트들(460-466)을 포함한다.

다양한 벽 세그먼트 및 표면은 가동 부분들(370, 390, 420, 450)이 서로 그리고 변경 불가능 갠트리 부분(334a)에 관해 선택된 양만큼 이동할 수 있게 한다. 또한, 다양한 벽 세그먼트 및 표면은 가동 부분들(370, 390, 420, 450)이 서로 그리고 변경 불가능 갠트리 부분(334a)에 관해 선택된 위치들로 이동할 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 가동 부분들(370, 390, 420, 450) 각각이 비 이동 부분(334a)에 관해 이동됨에 따라, 벽 세그먼트들은 각각의 가동 부분들(370, 390, 420, 450)이 변경 불가능 부분(334a) 및/또는 다른 가동 부분들에 관해 이동하고 선택된 고정 위치에 체결될 수 있게 한다. 이는 이미징 시스템(316)의 다양한 구성이 달성될 수 있게 한다. 내벽 표면들 및 외벽 표면들의 특정 구성들은 다양한 강성을 달성하도록 선택될 수 있고 갠트리(334)의 재료 선택에 기초할 수 있으며, 그에 따라 예시적인 실시예들은 본 명세서에서 단지 설명 목적들로만 논의된다.

계속해서 도 13을 참조하면, 변경 불가능 부분(334a) 및 다양한 가동 부분(370, 390, 420, 450)을 포함하는 갠트리(334)가 확장된 및 반-확장된 구성으로 도시되어 있다. 가동 부분들은 갠트리(334)가 형상을 도 12a에 도시된 형상으로부터 도 12e에 도시된 바와 같이 실질적으로 "O"자형 또는 환형으로 변경할 수 있게 하도록 변경 불가능 부분(334a)에 관해 이동한다. 다양한 가동 부분(370, 390, 420, 450)은 연결 장치들, 개별적으로 장착되는 서보 모터들 기타 같은 종류의 것을 포함하여, 다양한 메커니즘에 따라 변경 불가능 부분(334a)에 관해 이동될 수 있다.

예를 들어, 연결 장치 시스템은 모터(100)와 같은 단일 모터와 상호 연결되어 변경 불가능 부분(334a)에 관해 가동 부분들(370, 390, 420, 450) 각각을 순차적으로 이동시키고 선택적으로 이동시킬 수 있다. 연결 장치에 대안적으로, 또는 추가적으로, 서보 모터 또는 선택된 모터가 개별적으로 작동될 수 있는 가동 부분들(370, 390, 420, 450) 각각과 상호 연결되어 선택된 가동 부분을 다른 가동 부분들(370 , 390, 420, 450) 및/또는 변경 불가능 부분(334a)에 관해 이동시킬 수 있다. 이러한 시스템들 중 하나 또는 모두가는 휠들(481)을 구동할 수 있다. 휠들(481)은 또한 가동 부분들(370, 390, 420, 450)의 움직임을 위한 가이드 또는 베어링을 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 갠트리(334)는 도 12a에 도시된 완전히 개방된 또는 접힌 형상으로부터 도 12e에 도시된 바와 같은 폐쇄 또는 환형 구성으로 선택된 구성들 사이에서 변경될 수 있다.

도 14를 추가로 참조하면, 변경 불가능 부분(334a) 및 두 개의 가동 부분(370 및 390)의 단부가 도시되어 있다. 가동 부분들은 전술한 형상 또는 기하학적 구조를 포함할 수 있고 여기서 더 상세히 설명된다. 제1 가동 부분(370)의 제1 말단은 바깥 둘레 폭 치수(502)와 같은 적어도 하나의 치수를 포함하는 제1 말단(500)을 포함한다. 바깥 둘레 치수(502)는 변경 불가능 부분(334a)의 제2 말단(506)에서의 안 둘레 말단 치수(504)보다 클 수 있다. 이러한 방식으로, 가동 부분(370)이 변경 불가능 갠트리 부분(334a) 밖으로 이동함에 따라, 벽 세그먼트들(380-386)은 변경 불가능 갠트리 부분(334a)의 내면에 체결, 이를테면 간섭적으로 체결될 수 있다. 제1 가동 부분(370)의 제3 말단(510)은 변경 불가능 부분의 바깥 둘레 치수(502)보다 작은 바깥 둘레 치수(514)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 가동 부분(370)은 제1 말단(500)으로부터 제3 말단(510)까지 테이퍼진다.

변경 불가능 갠트리 부분(334a)의 벽 세그먼트들(350-356)에 의해 한정되는 단면 개구와 같은 개구는 제3 말단(510)의 치수(514)보다 큰 안 둘레 치수(504)를 포함하지만, 그것은 제1 말단(500)의 바깥 둘레 치수(502)보다 작다. 따라서, 제2 가동 부분(370)이 변경 불가능 갠트리 부분(334a) 밖으로 이동할 때, 가동 부분(370)과 변경 불가능 갠트리 부분(334a) 사이에서 물리적 간섭이 일어난다. 이러한 물리적 간섭은 핀 및 웨지 기타 같은 종류의 것과 같은 임의의 다른 선택된 잠금 메커니즘들과 함께, 가동 부분(370)을 변경 불가능 갠트리 부분(334a)에 관해 선택된 형상 또는 구성으로 홀딩한다.

다른 가동 부분들은 또한 그것들이 이동하는 부분들에 관해 유사한 구성을 포함할 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, 제3 가동 부분들은 제3 말단(510)의 안 둘레 치수(528)보다 큰 바깥 둘레 치수(522)를 갖는 제4 말단(520)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 제3 가동 부분(390)은 제2 가동 부분(370)을 이동시켜 그것에 물리적으로 체결될 수 있다.

따라서, 말단은 제2 말단에서의 내부 단면적보다 큰, 위에서 언급된 치수들에 의해 적어도 부분적으로 한정되는 바와 같은 외부 단면적을 포함할 수 있다. 단면적이 클수록 가동 부분이 이동하는 개구는 작아진다. 그에 따라, 물리적 간섭 및 연결은 다양한 이동 부분 사이에서 형성되어 갠트리(334)를 도 12a에 도시된 실질적으로 열린 형상과 도 12e에 도시된 O자형 사이에서 변경될 수 있는 선택된 형상으로 형성할 수 있다.

다시 도 13 및 도 14를 구체적으로 참조하면, 상술한 바와 같이, 방사체(36) 및 선택된 검출기들(38, 40)은 갠트리(334) 내에서 회전하도록 로터(342) 상에 위치될 수 있다. 로터(342)는 하나 이상의 트랙 부재에 의해 형성된 트랙과 같은 트랙 상을 이동할 수 있다. 트랙 부재들은 변경 불가능 갠트리 부분(334a)의 제4 벽 부분(356)에 연결 장치 또는 한 쌍의 연결 장치(552)에 의해 이동가능하게 연결되는 제1 또는 제1 쌍의 트랙 부재(550)를 포함할 수 있다. 제1 레일 또는 트랙 부재(550)는 갠트리(334)의 변경 불가능 부분(334a)의 전체 아치형 치수만큼 연장될 수 있다. 트랙 부재들(550)은 로터(342)가 갠트리(334)에 관해 체결되는 것 그리고 로터(342)의 갠트리(334)에 관한 움직임을 허용한다.

트랙은 또한 다양한 가동 부분(370-452)과 상호 연결되는 본 명세서에서 더 논의될 바와 같은 레일 부재들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 한 쌍 또는 제2 개수의 트랙 부재(560)가 하나 이상의 연결 장치(562)에 의해 제1 가동 부분(370)과 이동가능하게 연결될 수 있다. 제3 트랙 부재 또는 부재들(570)은 하나 이상의 연결 장치(572)에 의해 제3 가동 부분(390)과 이동가능하게 상호 연결될 수 있다. 제4 트랙 부재 또는 부재들(580)은 제5 가동 부분(420)과 가동 연결 장치들(582)을 이용하여 이동가능하게 상호 연결될 수 있다. 또한, 제5 트랙 부재 또는 부재들(590)은 제7 가동 부분(450)과 연결 장치들(592)을 이용하여 상호 연결될 수 있다. 연결 장치들(592)은 가동 부분(450)에 관해 이동될 필요가 없을 수 있다. 제7 가동 부분(450)에 관한 제5 트랙 부재들(590)에 의해 형성되는 직경이 로터(342)의 움직임에 대해 완성된 트랙의 둘레를 한정할 수 있음에 따라 트랙 부재들(590)이 제7 가동 부분(450)에 고정 가능하게 연결될 수 있다. 그러나, 제5 트랙 부재들(590)은 또한 제7 가동 부분(450)에 관해 이동가능하게 장착될 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 대향하는 가동 부분들(372-452)은 또한 전술한 바와 같은 대응 트랙 부재들(550-590)과 유사한 트랙 부재들을 포함할 수 있는 것으로 이해되지만, 본 명세서에서는 현재 논의의 명확성을 위해 반복되지 않는다.

다양한 실시예에 따르면, 가동 부분들, 예를 들어 제1 가동 부분(370)이 변경 불가능 갠트리 부분(334a)으로부터 이동할 때, 제1 트랙 부재(550)가 어느 하나 단독으로 또는 제2 트랙 부분(560)과 함께 이동되어 변경 불가능 갠트리 부분(334a)으로부터 연장되는 완전한 트랙을 형성할 수 있다. 유사하게, 다른 가동 부분들(390, 420, 450) 각각이 이동할 때, 다양한 트랙 부분은 트랙 부재들을 정렬시키도록 이동하여 로터(342)가 따라 가기 위한 궤적을 형성할 수 있다.

트랙 부재들이 서로 그리고 다양한 가동 부분(370-450)에 관해 이동하는 것에 여유를 제공하는 것을 돕기 위해, 상부 벽들 또는 상부 벽의 일부가 적어도 하나의 홈(596)을 포함하여 각각의 트랙 부재들의 적어도 단부가 가동 부분들(370-450)의 각각의 상부 벽들을 통해 이동할 수 있게 할 수 있다. 그에 따라, 트랙 부재들은 도 13에 도시된 바와 같이 접힌 또는 리트랙트된 위치로부터 각각의 트랙 부재들과 정렬된 위치들로 이동할 수 있다. 또한 트랙 부재들은 임의의 적절한 양으로 이동할 수 있고 도면들에 도시된 양은 단순히 현재 논의 및 설명을 위한 것으로 이해된다.

또한, 가동 부분들이 다른 가동 부분들 및/또는 변경 불가능 갠트리 부분(334a) 내에 홀딩될 때, 트랙 부재들(520-560)은 갠트리 부분들의 각각의 벽 세그먼트들 사이의 공간으로 리트랙트되거나 빼내어질 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 트랙 부재(550)는 변경 불가능 갠트리 부분(334a)의 벽 세그먼트(356)와 제2 가동 부분(370)의 상부 벽 세그먼트(386) 사이에 있다. 유사하게, 다른 트랙 부재들은 도 13에 예시적으로 도시된 바와 같이, 각각의 갠트리 부분들 각각 사이에 제공되는 공간 내로 리트랙트될 수 있다. 트랙 부재들은 도 14에 도시된 바와 같이 트랙 형성 위치로 이동될 수 있다.

트랙 부분들(550, 560, 570, 580, 590)을 포함하여 트랙 부분들은 리트랙트된 위치로부터 연장된 위치로 이동되어 트랙 부분들 각각에 대한 개별 서보 모터들, 구동부(예를 들어, 구동부(100))에 연결되는 연결 장치들, 또는 다른 적절한 움직임 메커니즘들과 같은 다양한 메커니즘을 사용하여 로터(342)의 움직임을 위한 트랙을 형성할 수 있다. 예를 들어, 가동 부분이 작동 위치로 전개되는 것과 같이 선택된 위치에 있게 되면 트랙 부재들을 전개된 위치에 있도록 이동시키기 위해 개별 서보 모터들 또는 연결 장치들이 가동 부분들(370-452) 각각에 포함될 수 있다. 또한, 트랙 부재들의 움직임은 가동 부분이 전개 위치 또는 작동 위치로 이동함에 따라, 트랙 부재도 동시에 이동할 수 있도록 점진적으로 이동하도록 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 트랙 부재는 전개된 위치에 도달할 수 있고, 가동 부분은 실질적으로 동시에 전개된 위치에 도달할 수 있다.

가동 소스 및 검출기

상술한 것들을 포함하여, 환자의 이미지들을 획득하기위한 이미징 시스템이 다양한 실시예들에 따라 개시된다. 위에서 도시되고 논의된 특정 예들에 대안적으로 또는 추가적으로, 다양한 실시예에 따른 이미징 시스템(700)이 먼저 도 16a 내지 도 16e를 참조하여 설명된다. 이미징 시스템(700)은 전술한 부분들과 유사한 부분들을 포함할 수 있으며 여기서는 상세히 설명하지 않을 것이다. 예를 들어, 이미징 시스템(700)은 휠들(31) 또는 다른 적절한 이동 장치들을 통해, 조작자가 수동으로 또는 모터로 동력을 공급 받아 밀리는 것과 같이 가동할 수 있는 카트(30)를 포함할 수 있다. 이미징 시스템(700)은 이미징 시스템(700)의 동작을 모니터링하고/하거나 이미징 시스템(700)으로 획득된 이미지들을 보는 데 사용될 수 있는 디스플레이 장치(예를 들어, 모니터)(32a)를 더 포함할 수 있다. 영상 시스템(700)은 이미징 시스템(700) 상에서 이미지들을 처리하고/거나 이미지 데이터를 다른 처리 시스템들에 전송할 수 있는 이미징 컴퓨터(32)를 더 포함할 수 있다. 또한, 모터(100)는 이를테면 제어 입력부(예를 들어, 스틱)(702)를 사용하여, 이미징 시스템(700)의 다양한 부분을 이동시키는데 사용될 수 있다. 이동될 수 있는 이미징 시스템(700)의 부분들은 로터(710)를 포함한다.

다양한 실시예에서, 이미징 시스템(700)은 x-선 또는 형광 투시 이미징 시스템일 수 있다. 이러한 실시예들에서, 이미징 시스템(700)은 x-선들을 방출하도록 작동 가능한 소스 및 제1 검출기(38) 및 제2 검출기(40)와 같은 하나 이상의 검출기를 포함할 것이다. 먼저 도 16a에 도시된 바와 같이, 소스(36) 및 검출기들(38, 40)은 로터(710)에 관해 선택된 위치에 배치될 수 있다. 소스(36)는 검출기들(38, 40)과 함께 및/또는 검출기들(38, 40)과 무관하게 이동할 수 있다. 또한, 검출기들 각각은 서로 및/또는 소스(36)와 무관하게 이동할 수 있다.

로터(710)는 전술한 바와 같이, 이를테면 카트 또는 아암(147)을 이용하여, 카트(30)에 관해 카트(30)의 베이스 부분으로 이동될 수 있다. 모터(100)는 연결부(147)에 통합될 수 있고, 로터(710)를 연결 또는 체결할 수 있으며, 로터(710)의 외면 상에는 하나 이상의 치형부(712)가 형성되거나 제공되어 있다. 로터(710)는 치형부(712)가 형성되는 고정 또는 변경 불가능 세그먼트(716)를 포함할 수 있다. 변경 불가능 고정 로터 부분(716)은 제1 단부(718)로부터 제2 단부(720)까지 원호를 따라 연장될 수 있다. 변경 불가능 부분(716)의 경우, 원호의 길이는 전술한 바와 같이, 사용자에 의해 변경 가능하지 않다. 다양한 실시예(예를 들어, 신축식 세그먼트들)에 따라, 로터(710) 전체가 재형성될 수 있지만, 변경 불가능 부분 또는 세그먼트(716)는 가변적인 길이, 즉 원호 길이를 갖지 못한다.

그러나, 로터(710)는 카트(30)에 관해 이동할 필요가 없는 것으로 이해된다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 소스(36) 및 검출기들(38, 40)은 카트(30)에 관해 그리고 서로에 관해 이동할 수 있다. 그에 따라, 로터(710)는 검출기들(38, 40) 중 하나 이상에 관해 소스(36)의 위치를 변경하기 위해 카트에 관해 이동할 필요가 없다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 로터(710)는 이미징 시스템이 완전이 환형인 추적 시스템을 형성할 수 있게 할 수 있는 가동 부분을 포함할 수 있다. 그에 따라, 이미징 시스템(700)은 가동 로터를 가질 필요가 없고 소스(36) 및 검출기들(38, 40)만이 이동할 수 있다. 그러나, 로터(710) 및 소스(36) 및 검출기들(38, 40) 모두가 이동할 수 있고, 모두가 다른 것과 무관하게 이동할 수 있는 것으로 이해된다.

환자(14)는 다른 이미징 예시적인 실시예들에 대해 상술한 것과 유사한 방식으로, 로터(710)의 등각점(110) 근처에 위치될 수 있다. 그 다음 환자(14)는 소스(36)로부터 x-선들을 방출하여 검출기들(38, 40) 중 선택된 하나 이상의 검출기에 의해 검출되도록 함으로써, 당업자가 일반적으로 이해하는 방식으로, 이미징 시스템(700)을 이용하여 이미지화될 수 있다. 이미징 시스템(700)은 이미징 동안 소스(36) 및 검출기들(38, 40)을 서로에 관해 홀딩할 수 있다.

로터(710)는 연결부(147)와 직접 및/또는 연결 장치들을 통해 상호 연결될 수 있다. 로터(710)는 또한 모터(100)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 트랙 또는 체결 부분은 변경 불가능 로터 부분(716)과 같은 로터(710)를 연결부(147)에 직접 이동가능하게 결합시킬 수 있다. 그러나, 갠트리(726)(가상선으로 도시됨)가 또한 연결부(147)로부터 연장되도록 제공될 수 있는 것으로 이해된다. 갠트리(726)는 전술한 갠트리(34)와 유사할 수 있으며, 움직임 중에 로터(710)를 지지할 수 있다. 그러나, 갠트리(726)는 이미징 시스템(700)의 동작에 요구되지 않는 것으로 이해된다.

이미징 시스템(700)은 전술한 것과 유사한 방식으로 환자(14)의 이미지 데이터를 수집하는 방식으로 작동될 수 있다. 그러나, 로터(710)는 도 16b에 도시된 바와 같이 대체로 "C"자형 구성과, 도 16e에 도시된 바와 같이 "O"자형 구성 사이에서 구성되도록 조작될 수 있다. 로터(710)의 가동 세그먼트(750)는 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 로터(710)의 형상을 변경하기 위해 변경 불가능 세그먼트(716)에 관해 이동할 수 있다

로터(710)는 소스(36) 및 검출기들(38, 40)을 하우징하거나 포함할 수 있다. 다시, 단지 하나의 검출기가 제공될 수 있거나 두 개보다 많은 검출기가 제공될 수 있는 것으로 이해된다. 그럼에도 불구하고, 소스(36) 및 검출기들(38, 40) 모두는 변경 불가능 부분 또는 고정 세그먼트(716)를 포함하여, 로터(710) 내에서 그리고 그것에 관해 이동할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 로터(710)는 소스(36) 및 검출기들(38, 40)의 움직임과 무관하게 카트(30)에 관해 이동할 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 레일 부재(730)를 포함하는 트랙이 변경 불가능 세그먼트(716) 내에 위치될 수 있다. 그 다음 소스(36) 및 검출기들(38, 40) 각각은 환자(14)의 이미지 데이터를 획득하기 위해 레일(730)을 따라 선택된 위치들로 이동될 수 있다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 소스(36)는 아암(147) 근처와 같이 검출기들(38, 40) 근처에 위치될 수 있다. 도 16b에 도시된 바와 같이, 소스(36)는 또한 환자(14)의 이미지를 획득하기 위해 검출기들(38, 40)에 실질적으로 대향하도록 위치될 수 있다. 소스(36)는 도 16a에 도시된 위치로부터 도 16b에 도시된 위치로 이동할 수 있고, 검출기들(38, 40) 또한 도 16a에 도시된 위치로부터 도 16b에 도시된 위치로 이동할 수 있다. 위치들이 서로 실질적으로 서로 반대일 때, 이미징 시스템(700)은 환자(14)를 통한 x-선 투영을 수집하는 것과 같이 선택된 방식으로 환자(14)의 이미지 데이터를 획득할 수 있다.

변경 불가능 세그먼트(716)는 환자(14)에 관한 상이한 투영(즉, 검출기들(38, 40)의 각도들)에서 이미지 데이터를 획득하기 위해 연결부(147)에 관해 이동될 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, 로터(716)의 변경 불가능 부분은 대체로 도 16c에 도시된 바와 같이 화살표(734) 방향으로 도 16b에 도시된 위치로부터 약 90˚의 위치로 이동할 수 있다. 변경 불가능 부분(716)은 대체로 화살표(736) 방향으로 도 16c에 도시된 것과 실질적으로 180˚또는 도 16b에 도시된 것에 관해 반대 방향으로 90˚인 위치로 이동할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 환자(14)의 이미지 데이터는 로터가 화살표들(734, 736) 방향으로 이동할 때 변경 불가능 로터 부분(716)의 움직임 중에 또는 선택된 별개의 위치들에서 획득될 수 있다. 예를 들어, 환자(14)에 대한 두 개의 투영을 획득하기 위해 환자(14)의 전-후방 및 내-외측 이미지가 획득될 수 있다. 이에 대안적으로 또는 추가적으로, 변경 불가능 부분(716)이 환자(14)에 관해 이동함에 따라 환자(14)를 통해 복수의 투영이 획득될 수 있다.

"C"자형 구성에서, 이미징 시스템(700)은 하나 이상의 2-차원(2D) 이미지를 획득할 수 있다. 2D 이미지들은 그 다음 3-차원(3D) 이미지들로 변환될 수 있는 이미지 데이터로서 획득된다. 2D 또는 3D 이미지들은 선택된 수술들을 보조하기 위해, 외과 의사와 같은 사용자에 의해 보게될 수 있다. 이미지들은 항법 수술 또는 다른 선택된 수술을 수행하기 위해, 당업계에서 이해되는 바와 같이, 환자 공간에 정합될 수 있다. 또한, 이미지들은 환자 해부학적 구조의 선택된 부분들을 결정하거나 관찰하는데 사용될 수 있다.

다양한 실시예에서, 이미징 시스템은 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 또한 "O"자형 구성으로 변경될 수 있다. "O"자형 구성에서, 이미징 시스템(700)은 다른 일반적으로 알려진 CT-이미징 시스템들에서와 유사한 이미지들을 획득할 수 있다. 이미지들은 환자(14)의 3D 이미지들을 생성하는데 사용될 수 있다. 또한, "O"자형 구성은 환자(14)에 관해 임의의 선택된 관점에서 이미지들을 획득하는데 사용될 수 있다. 따라서, 이미징 시스템(700)은 "C"자형 이미지 구성과 "O"자형 구성 사이에서 변경 가능한 이미징 시스템을 제공하도록 제공될 수 있다.

또한, 이미징 시스템(700)은 전술한 바와 같이 다양한 실시예를 포함하는 다양한 실시예에 따라, 소형 이미징 시스템으로서 제공될 수 있다. 특히, 이미징 시스템(700)은 이동 및 보관 목적들을 위해 "C"자형 구성으로 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 로터(710)는 상술된 바와 같은 치수들과 유사하게, 이미징 시스템(700)을 지지하는 바닥 또는 표면(710y) 위 로터들(710)의 선택된 최고 지점 또는 가장 위 지점(710y')에서 높이(710x)를 가질 수 있다. 예를 들어, 높이는 약 5 피트일 수 있다. 그에 따라, 이미징 시스템은항상 "O"자형 구성으로 유지될 필요는 없다. 이는 이미징 시스템(700)이 CT-이미징 시스템 방식으로(예를 들어, 환자(14) 주위로 완전 360도 회전하여) 또는 단일 이미징 시스템(700)을 갖는 C-아암 구성으로 이미지들을 획득할 수 있게 한다.

로터(710)는 전술한 바와 같이 이동할 수 있는 동안, 소스 및 검출기들(36, 38, 40) 또한 적절한 움직임 메커니즘들로 이동될 수 있다. 예를 들어, 서보 모터들과 같은 개별 모터들(36a, 38a, 및 40a)이 각각 소스(36) 및 검출기들(38, 40)에 연결될 수 있다. 명령들이 서보 모터들(36a, 38a, 및 40a)로 전송되어 그것들이 활성화되어 이미징 컴퓨터(32)로부터의 명령들에 의해 및/또는 사용자로부터의 입력에 기초하여 이동하게 할 수 있다. 또한, 소스(36) 및 검출기들(38, 40)은 모터(100)와의 벨트 연결부와 같은 연결부에 의해 이동될 수 있다. 소스(36) 및 검출기들(38, 40)의 움직임은 당업계에 일반적으로 알려진 것들을 포함하여, 다양한 시스템에 따라 전력을 공급받을 수 있다. 소스(36) 및 검출기들(38, 40)을 이동시키기 위한 작동 프로토콜은 본 명세서에서 더 상세히 논의될 것이다.

상술한 바와 같이, 도 16b으로부터 도 16c으로 또는 그 반대로 도시된 바와 같이 변경 불가능 세그먼트(716)를 이동시키는 것에 추가적으로 그리고 대안적으로, 도 16d에 도시된 가동 세그먼트(750)는 변경 불가능 세그먼트(716)의 양 단부(718, 720)로부터 이동될 수 있다. 도 16d에 도시된 바와 같이, 가동 세그먼트(750)는 대체로 화살표(752) 방향으로 단부(718)로부터 빠져 나가도록 이동할 수 있다. 가동 세그먼트(750)는 내부에서 소스(716) 및 검출기들(38, 40)의 움직임을 허용하도록 변경 불가능 세그먼트(716)에 의해 한정되는 내부 체적과 유사한 내부 체적을 한정할 수 있다.

가동 세그먼트(750)는 대체로 원호 길이를 따라 제1 단부(756)로부터 제2 단부(758)까지 연장된다. 가동 세그먼트(750)는 변경 불가능 세그먼트(716)의 치형 부분(712)과 유사한 외측 치형 부분(760)을 더 포함할 수 있다. 가동 세그먼트(750)는 도 16e에 도시된 바와 같이, 이를테면 "O"자형과 같은 완전한 원 또는 전체 "O" 구성이 달성될 때까지 변경 불가능 세그먼트(716)에 관해 임의의 적절한 구성으로 계속 이동할 수 있다.

가동 부분(750)은 도 16e에 도시된 바와 같이, 로터(710)를 포함하여, 이미징 시스템(700)의 "O"자형 구성을 형성하는데 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, "O"자형 구성은 소스(36) 및 검출기들(38, 40)이 대체로 환자(14) 주위의 360˚ 모션으로 이동할 수 있게 할 수 있다. 로터(710)가 "O"자형으로 있을 때, 등각점(110)은 로터가 "C"자형 구성으로 있을 때로부터 변경되지 않을 수 있다. 그에 따라, 등각점(110)은 이미징 시스템(700)에 대해 일정할 수 있다. 환자(14)는 이미지 데이터가 획득되도록 선택된 환자의 선택된 부분을 포함하여, 등각점(110)에 또는 그 근처에 위치될 수 있다.

가동 부분(750)이 "O"자형 구성을 완성할 때, 소스(36) 및 검출기들(38, 40)이 레일(30) 상에서 등각점(110) 주위로 360˚ 횡단할 수 있도록 가동 부분(750)은 그 내부에 레일(730)의 일 부분이 형성될 수 있다. 또한, 치형 표면(760)은 치형 표면(712)과 정렬되도록 이동될 수 있어 로터(710)가 또한 환자(14)에 관해 이동할 수 있게된다. 그러나, 도 16e에 도시된 바와 같이, 로터(710)의 "O"자형 내에서 소스(36) 및 검출기들(38, 40)의 움직임을 허용하기 위해 가동 세그먼트(750)가 제1 단부(718) 및 제2 단부(722)를 연결하도록 이동되면 로터(710)는 소스(36) 및 검출기들(38, 40)이 로터(710) 내에서 360˚ 이동할 수 있음에 따라 360˚ 움직임으로 이동할 필요가 없는 것으로 이해된다.

또한, 상술한 바와 같이, 로터(710)는 연결부(147)를 통해 카트(30)에 관해 이동될 수 있다. 예를 들어, 연결부(147)는 대체로 양방향 화살표(770) 방향으로 상하로 그리고 양방향 화살표(772)로 도시된 바와 같이 앞뒤로 이동될 수 있다. 또한, 연결부(147)는 축(776)과 같은 축을 중심으로 양방향 화살표(774)에 의해 도시된 바와 같은 요동 움직임으로 로터(710)를 이동시킬 수 있다.

그에 따라, 이미징 시스템(700)은 도 16a 내지 도 16c에 도시된 바와 같이 "C"자형으로부터 도 16e에 도시된 바와 같이 "O"자형 구성으로 변경될 수 있는 로터(710)를 포함할 수 있다. 또한, 이미징 시스템(700)은 도 16d에 도시된 바와 같이, "C"자형과 "O"자형 사이의 구성을 달성하는 로터(710)를 포함할 수 있다. 또한, 가동 세그먼트들(750)은 단부들(718 또는 720) 중 어느 하나로부터 연장될 수 있는 것으로 이해된다. 그에 따라, 가동 세그먼트(750)는 단부(720)로부터 연장되어 대체로 화살표(752) 반대 방향으로 단부(718)를 향해 이동할 수 있다.

이미징 시스템(700)의 "C"자형 구성으로부터 "O"자형 구성으로의 변경 가능성은 또한 단일 이미징 시스템(700)(및 상술한 바와 같은 다양한 실시예에 따른)이 환자(14)를 이동시키지 않고 다양한 방식으로 작동할 수 있게 한다. 예를 들어, 이미징 시스템(700)은 환자(14)에 더 가까운 접근을 허용하면서 선택된 2D 이미지들을 획득하기 위해 "C"-아암으로서 작동될 수 있다. 이미징 시스템(700)은 또한 환자 주위의 360도 선회 중에 획득되는 데이터를 사용하여 CT 타입 이미지들을 획득할 수 있다. 환자(14)를 이동시키지 않고 환자의 상이한 이미지들이 획득될 수 있다. 이는 단일 이미징 시스템(700)이 수술 동안 환자(14)의 움직임 또는 환자(14)의 위치 변경을 요구하지 않으면서, 수술 과정과 같은 단일 과정 동안 다양한 방식으로 작동할 수 있게 할 수 있다.

소스(36) 및 검출기들(38, 40)을 포함하는 이미징 시스템(700)은 소스(36)가 검출기들(38, 40) 중 선택된 하나에 대향하여 위치되는 것을 보장하거나 보장하는 것을 돕기 위해 다양한 방식에 따라 작동될 수 있다. 전술한 바와 같이, 소스(36)는 로터(710)에 관해 검출기들(38, 40)과 무관하게 이동할 수 있다. 그에 따라, 소스(36)가 이미징을 위해 검출기들(38, 40)에 대향함을 보장하기 위해 검출기들(38, 40)에 관한 소스(36)의 동작이 필요할 수 있다. 또한, 이미징 시스템(700)은 검출기들(38, 40) 중 단 하나만을 포함할 수도 있는 것으로 이해된다. 다음 논의의 경우, 검출기(38)는 명확성을 위해 구체적으로 포함될 것이다. 그러나, 본 명세서에서 논의되는 제어 방식들은 복수의 검출기(38, 40)를 포함하는 이미징 시스템(700)을 작동하는데 사용될 수 있는 것으로 이해된다.

먼저 도 17을 참조하면, 명령(공통 명령(코-명령)이라 칭함) 방식이 흐름도(800)에 도시되어 있으며, 여기서 언급된 다양한 부분은 개시 목적을 위해 특별히 설계된 하드웨어 구성요소들, 개시된 목적을 수행하기 위한 펌웨어 소프트웨어, 또는 개시된 목적으로 소프트웨어를 실행하는 범용 프로세서 중 어느 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 사용자는 카트(30) 또는 이미징 시스템(700)과 통신하고/통신하거나 연결된 다른 적절한 프로세서로부터 이미징 시스템(700)을 작동시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자는 포인터(702)(도 16a에 도시된 바와 같은) 또는 카트(30)와 상호 연결되는 키보드와 같은 입력을 통해 이미징 시스템 프로세서(32)를 작동할 수 있다. 사용자는 이미징 시스템 프로세서(32)에 소스(36) 및 검출기(38)를 포함하여 이미징 시스템(700)의 다양한 부분을 작동 및/또는 이동시킬 것을 지시하는 명령을 입력할 수 있다. 흐름도(800)에 도시된 바와 같이, 명령은 명령 블록(802a) 및 명령 블록(802b)에 제공될 수 있다. 두 개의 명령 블록(802a, 802b)은 공통 명령 제어 방식으로서 흐름도(800)에서의 제어 방식을 작동시킨다. 명령 블록들(802a 및 802b)은 제어기(32)로부터 사용자에 의한 입력에 기초한 명령들을 포함할 수 있고, 그에 기초하여 신호들을 생성할 수 있다.

명령 블록(802a)으로부터의 명령은 신호(804a)로서 소스 축(810)에 전송될 수 있다. 명령 블록(802b)으로부터의 명령는 신호(804a)로부터의 오프셋 신호 일 수 있고 신호(804b)로서 전송될 수 있다. 오프셋 신호(804b)는 본 명세서에서 더 논의될 바와 같이, 신호(804a)로부터 오프셋될 수 있다. 신호(804a)는 또한 신호 라인(804a)으로부터 합산 접합부(812)로 전송되거나 우회될 수 있다. 합산 접합부는 일반적으로 당업자에게 공지된 바와 같이, 신호들을 합산하고 감산할 수 있다. 오프셋 신호(804b)는 결합기 블록(812)에 의해 송신될 수 있다.

오프셋은 정확히 180˚를 포함하여, 약 150˚내지 약 230˚와 같은 임의의 적절한 오프셋일 수 있다. 전술한 바와 같이, 소스(36)는 환자(14)의 이미지들을 획득하기 위해 대체로 검출기(38)와 실질적으로 대향하거나 180˚에 위치될 수 있다. 소스(36)가 검출기(38)로부터 실질적으로 180˚일 때, x-선들이 소스(36)로부터 검출기(38)까지 실질적으로 직선 상으로 환자(14)를 통과함에 따라 이미지 데이터(및 그에 기초한 이미지들)가 획득될 수 있다. 따라서, 명령 블록(802b)으로부터의 신호는 명령 블록(802a)으로부터 180˚오프셋 또는 떨어져 제공될 수 있고 오프셋 전송 신호(814)로서 소스 축(810)에 전송된 신호(804a)가 제공될 수 있다.

그 다음 오프셋 신호(814)는 검출기 축(820)으로 전송될 수 있다. 흐름도(800)에 도시된 바와 같이, 소스 축(810)은 소스(36)를 이동시키기 위해 소스(36) 와 포함되거나 소스(36) 내에 포함되는 제어 메커니즘들(예를 들어, PID 제어기들) 및 플랜트 메커니즘들(예를 들어, 서보 모터(36a)) 양자를 포함할 수 있다. 또한, 검출기 축(820)은 검출기(38)와 함께 또는 그 내부의 제어 메커니즘들(예를 들어, PID 제어기) 및 플랜트 메커니즘들(예를 들어, 서보 모터(36a))을 지칭할 수도있다.

신호(804a)는 소스 축(810)에 도달할 수 있고 소스 제어기(822)에 의해 수신될 수 있다. 소스 제어기(822)는 처음에 신호(804a)를 수신하는 제어기 합산 접합부(830) 및 제어기(832)를 포함할 수 있다. 합산 접합부는 일반적으로 제어기 분야들에 공지된 바와 같이, 신호들을 합산하고 감산할 수 있다. 제어기(832)는 임의의 적절한 제어기(비례 적분 미분 제어기(PID)와 같은) 일 수 있다. 제어기(832)는 신호(804a)를 명령 입력(802a)으로부터 임의로 증폭기(840)를 통해, 플랜트 메커니즘(836)으로 송신할 수 있다. 플랜트 메커니즘(836)은 소스(36)를 선택된 위치로 이동시키거나 구동시키는데 사용되는 서보 모터(36a)를 포함할 수 있다. 명령 모듈(802a)로부터의 신호(804a)는 플랜트 메커니즘(836)에 제공되어 플랜트 메커니즘(836)으로서 작용하는 서보 모터(36a)를 이동 시키거나 그것에 전원을 공급하여, 선택된 위치에 소스(36)를 위치시킬 수 있다.

그 다음 플랜트 메커니즘(836)으로부터의 신호는 인코더(844)로 송신되어 소스(36)의 위치를 감지할 수 있다. 인코더(844)로부터 감지된 위치의 신호는 소스(36)의 위치 및/또는 소스(36)의 이동 속도를 제어하는 것을 돕기 위해 합산 접합부(830)에 다시 제공될 수 있다. 그러나, 인코더(844)는 일정 기간 동안(예를 들어, 마지막 움직임 이후 또는 움직임의 시작 이후) 소스(36)의 절대 위치, 상대 위치, 또는 이동량을 결정하기 위해 플랜트 메커니즘(836)으로부터 떨어진 신호를 생성할 수 있다. 그에 따라, 소스(36)는 명령 모듈(802a)로부터의 신호(804a)에 기초하여 제1 방향으로 이동될 수 있다.

검출기 축(820)은 검출기 제어기(848)를 포함하여, 소스 축(810)과 유사한 구성 요소들을 포함할 수 있다. 검출기 제어기(848)는 결합기(812)로부터 오프셋 신호(814)를 수신하는 검출기 합산 접합부(850)를 포함할 수 있다. 180˚만큼 오프셋된 오프셋 신호는 검출기를 소스(36)의 움직임과 반대되는 위치 또는 방향으로 이동시키도록 작동할 수 있다. 또한, 오프셋 신호가 소스(36)의 신호의 180˚이므로, 일반적으로 검출기(38)는 로터(710)상의 소스와 실질적으로 반대 방향으로 이동될 수 있다.

그에 따라, 신호는 합산 접합부(850)로부터 검출기 제어기(852)(PID 제어기와 같은 임의의 적절한 제어기 일 수 있는)로 전달될 수 있고, 그 다음 임의로, 증폭기(854)를 통해 플랜트 메커니즘(856)에 제공될 수 있다. 상술한 바와 같이, 플랜트 메커니즘(856)은 상술한 바와 같이, 검출기(38)를 구비하는 서보 모터(38a)일 수 있다. 따라서, 오프셋 신호(814)는 플랜트 메커니즘(854)을 작동시켜 검출기(38)를 소스(36)와 실질적으로 반대로 이동시키는데 사용될 수 있다.

검출기 축(820)은 소스 인코더(844)와 유사한, 검출기 인코더(860)를 더 포함할 수 있다. 플랜트 메커니즘(856)으로부터의 신호는 검출기 인코더(860)에 송신되어 검출기(38)의 위치를 감지할 수 있다. 검출기 인코더(860)로부터 감지된 위치의 신호는 검출기(38)의 위치 및/또는 검출기(38)의 이동 속도를 제어하는 것을 돕기 위해 합산 접합부(850)에 다시 제공될 수 있다. 그러나, 검출기 인코더(860)는 일정 기간 동안(예를 들어, 마지막 움직임 이후 또는 움직임의 시작 이후) 소스(36)의 절대 위치, 상대 위치, 또는 이동량을 결정하기 위해 플랜트 메커니즘(836)으로부터 떨어진 신호를 생성할 수 있다.

또한, 소스 축(810)으로부터의 출력 신호들은 명령 모듈(802a) 로의 출력 신호(870)를 포함할 수 있다. 유사한 방식으로, 검출기 축(820)으로부터의 출력 신호(872)가 명령 모듈(802b)에 제공될 수 있다. 명령 모듈들(802a, 802b)에 제공된 신호들은 로터(710) 내의 선택된 위치들에서 소스(36) 및 검출기(38)의 위치 결정을 확인하는데 사용될 수 있다.

그에 따라, 제어 메커니즘 또는 방식(800)은 소스 축(810)(소스(36)를 포함하는) 및 검출기 축(820)(검출기(38)를 포함하는)이 어떻게 선택된 신호들을 수신하고 그 신호들을 사용하여 각각의 소스(36) 및 검출기(38)의 움직임을 제어하는지를 도시한다. 그에 따라, 제어 방식(800)은 소스(36)가 검출기(38)의 반대 위치로 실질적으로 어떻게 이동될 수 있는지를 도시한다. 이러한 방식으로, 소스(36)는 로터(710)상의 환자에 관해 임의의 선택된 위치로 이동될 수 있지만, 또한 사용자로부터의 입력에 기초하여 검출기(38)와 실질적으로 반대에 있을 수 있다.

흐름도(800)는 검출기(38)의 움직임에 관한 그리고 그것의 움직임과 함께 소스(36)의 움직임을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 또는 공통 명령 방식을 도시한다. 다양한 실시예들에 따르면, 도 18은 흐름도(900)에 도시된 마스터-슬레이브 방식으로서의 대안적인 또는 제2 제어 방식을 도시한다. 마스터/슬레이브 제어 방식에서, 다양한 구성요소 및 제어기는 흐름도(800)에 따른 공통 명령 방식에서와 실질적으로 유사할 수 있지만, 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 상이한 방식으로 작동될 수 있다. 공통 명령 방식(800)과 관련하여 상술한 바와 같이, 명령 모듈들(802a, 802b)은 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 소스 축(810) 및 검출기 축(820)에 신호들을 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 축들(810, 820)은 각각의 소스(36) 및 검출기(38)를 제어하고 이동시키기 위한 제어기 및 플랜트 메커니즘들을 포함할 수 있다.

신호(902)는 명령 블록(802)으로부터 소스 축(810)으로 전송된다. 소스 축(810)은 명령 방식(800)에 도시된 바와 동일한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 간략하게 언급될 것이나, 상세하게 설명되지는 않을 것이다. 먼저, 신호는 합산 접합부(830)를 포함하여 소스 제어기(822) 내에서 수신될 수 있고 그 다음 제어기(832)(전술한 바와 같이 PID 제어기 일 수 있다)로 전송될 수 있다. 그 다음 신호는 임의로, 증폭기(840)에서 증폭되어 플랜트 또는 전력 메커니즘(836)을 구동하는데 사용될 수 있다. 인코더는 플랜트(836)로부터 신호를 수신하고/거나 소스(36)의 위치를 감지하고 신호를 소스 제어기(822)에서의 합산 접합부(830)로 반환할 수 있다.

마스터/슬레이브 제어 방식(900)은 명령 모듈(802b)로부터의 신호(913)에 직접 응답하기보다는, 인코더(844)로부터의 신호(911)를 포함하여, 검출기 축(820)이 소스 축(810)으로부터 신호를 수신할 수 있다는 점에서 공통 명령 제어 방식과 상이할 수 있다. 명령 모듈(802b)로부터의 신호(913)는 전술한 오프셋과 같은 오프셋을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 오프셋은 오프셋 신호(814)를 생성하기 위해 정확히 180˚를 포함하여 약 150˚ 내지 약 230˚ 일 수 있다.

소스 축(810)으로부터의 신호(911)는 명령 모듈(802b)로부터 신호(913)를 또한 수신하는 합산 접합부(812)로 갈 수 있다. 합산 접합부(812)로부터 오프셋 신호(814)는 그 다음 검출기 축(820)에 전송될 수 있다. 그에 따라, 검출기 축(820)은 임의의 동작 이전에 소스 축(820)으로부터 신호(911)를 수신하므로, 검출기 축은 소스 축(810)에 대해 슬레이브(slave)이다. 그러나, 소스 축(810)은 검출기 축(820)에 대해 슬레이브일 수 있는 것으로 이해된다.

오프셋 신호(814)는 합산 접합부(850)를 포함하여 검출기 제어기(848) 내에서 수신되고 제어기(882)(전술한 바와 같이, PID 제어기 일 수 있다)로 전송된다. 그 다음 신호는 임의로, 증폭기(854)에서 증폭되어 플랜트/모터(856)로 전송될 수 있다. 인코더(860)는 또한 전술한 바와 같이, 검출기(38)의 위치 신호를 결정하는데 사용될 수도 있다. 그 다음 출력 신호(920)는 임의로, 명령 모듈(802b)에 제공되어 소스(36) 및 검출기(38)의 사용 입력에 기초한 최종 위치에 도달했는지 여부를 결정할 수 있다.

마스터/슬레이브 명령 방식(900)에서, 검출기 축(820)으로의 신호는 적어도 부분적으로, 소스 축(810)으로부터의 출력 신호(911)에 기초한다. 그에 따라, 검출기(38)는 소스 축(810)으로부터 출력된 신호(911)로 인코딩된 바와 같이, 단지 움직임에 기초하여 이동한다. 이는 더 느린 구성 요소, 예를 들어 소스(36)가 더 빠른 이동 구성 요소, 예를 들어 검출기(38)의 움직임을 지시할 수 있게 할 수 있다. 이렇게 하면 두 구성요소가 동기화되어 선택된 시간에 선택된 위치에 도달할 수 있음을 보장할 수 있다. 그러나, 소스가 더 빠르게 이동하는 구성요소가 아닐 수도 있는 것으로 이해된다; 이는 현재 논의를 위해 간단히 제공되는 것이다.

또한, 오프셋 신호(814)는 180˚오프셋이 아닐 수도 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, 신호(902)는 -90˚신호일 수 있고, 오프셋 신호 및 오프셋 신호(814)는 +90˚ 신호일 수 있다. 검출기(38)가 소스 축(810)으로부터의 출력 신호에 기초하여 이동함에 따라, 검출기(38)는 여전히 소스(36)로부터 180˚떨어져 있게 될 것이다.

평균 및 차이 명령 방식(1000)이 도 19에 도시되어 있다. 명령 방식(1000)은 이미징 시스템(700) 내에서 서로에 관한 소스(36) 및 검출기(38)의 움직임을 제어하는 추가의 대안예이다. 제어 방식(1000)은 위에서 논의된 것과 유사한 다양한 구성요소를 포함할 수 있지만, 여기서는 더 자세하게 논의되지 않고 단지 간략하게만 나열한다. 그럼에도 불구하고, 제어방식(1000)은 이미징 프로세서(32) 또는 다른 적절한 프로세서를 포함하거나 그것에 제공될 수 있는 제1 제어 모듈(1010)을 포함할 수 있다. 제1 제어 모듈(1010)은 본 명세서에서 논의된 바와 같이 프로세서(32) 또는 다른 적절한 프로세서에서 구현될 수 있는 다양한 구성요소를 포함할 수 있다. 제1 제어 모듈(1010)은 프로세서와 함께 포함되는 펌웨어를 포함할 수 있거나 일반적인 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 가능한 소프트웨어를 포함할 수 있다. 또한, 제1 제어 모듈(1010)은 소스(36) 및 검출기(38)를 위치시키기 위해 사용자로부터 입력을 수신할 수 있는 이미저(700)와 상호 연결되는 별도의 구성요소일 수 있다. 사용자로부터의 입력은 전술한 바와 같이, 명령 모듈들(802a, 802b)과 함께 제공되거나 명령 모듈들(802a, 802b)로부터 제공될 수 있다.

소스(36) 및 검출기(38)의 위치를 제어함에 있어서 제1 제어 모듈(1010)은 명령 모듈들(802a, 802b)로부터 선택된 위치에 관한 사용자로부터의 입력을 수신할 수 있다. 제1 제어 모듈(1010)은 시스템의 평균 속도에 관한 입력을 처음에 합산 접합부(1014)로 그 다음 제1 제어기(1016)(이를테면 PID 제어기)로 가는 입력(1012)으로서 수신할 수 있다. 제어기(1016)로부터의 출력 신호는 제2 합산 접합부(1020) 및 소스 축(810)으로 전송되는 출력 신호(1018)일 수 있다. 소스 축(810)은 소스 축(810)에서 논의된 구성요소들을 포함하여, 다양한 구성요소을 포함할 수 있다. 다양한 구성요소는 여기서 더 이상 논의하지 않을 것이지만, 소스 축(810)은 소스(36)를 이동시키기 위한 제어기 및 플랜트 메커니즘 및 소스(36)의 움직임을 감지하기위한 인코더 또는 센서를 포함할 수 있다.

신호(1018)는 제3 합산 연결부(1040)로 더 전송되어 검출기 축(820)으로 전송될 수 있다. 다시, 검출기 축(820)은 검출기 축(820)에서 전술한 바와 같은 구성요소들을 포함할 수 있으며, 여기서 다시 반복하지 않는다. 예를 들어, 검출기 축(820)은 검출기(38)를 이동시키기 위한 제어기, 플랜트 메커니즘, 및 검출기(38)의 위치를 결정 또는 검출하기 위한 인코더를 포함할 수 있다.

제1 제어 모듈(1010)은 소스(36)에 관한 검출기(38)의 오프셋을 포함할 수 있는 명령 모듈(802b)로부터의 차이 신호(1060)를 더 수신할 수 있다. 차이 신호(1060)는 제4 합산 접합부(1062) 및 제2 제어기(1064)(PID 제어기 일 수 있는)로 전송될 수 있다. 제어기(1064)로부터의 출력 신호(1068)는 제3 합산 접합부(1040) 및 제2 합산 접합부(1020)로 전송될 수 있다. 그 다음 두 개의 합산 접합부(1040, 1020)로부터의 신호는 각각 검출기 축(820) 및 소스 축(810)에 제공될 수 있다. 따라서, 검출기 축(820) 및 소스 축(810) 각각은 두 개의 축(810, 820)의 평균 속도 및 속도 차에 관한 신호들을 수신할 수 있다.

그 다음 소스 축(810)은 소스 축 신호(1070)를 출력할 수 있고, 검출기 축(820)은 검출기 축 신호(1072)를 신호 조절 모듈(1080)에 출력할 수 있다. 신호 조절 모듈(1080)은 또한 선택된 프로세서에 의해 실행되는 펌웨어 또는 선택된 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 가능한 소프트웨어를 포함할 수 있다. 신호 조절 모듈(1080)에서, 소스 축 출력 신호(1070) 및 검출기 축 출력 신호(1072)의 합산은 제5 합산 접합부(1082)에서 이루어질 수 있고 그 다음 합산 신호(1084)는 계산 또는 평균 모듈(1086)에서 반으로 나눠지며 평균 신호(1088)가 계산 모듈(1086)로부터 출력될 수 있다. 신호 조절 모듈(1080)은 소스 축 출력 신호(1070)와 검출기 축 출력 신호(1072) 사이의 차이로서 차이 신호(1092)를 출력할 수 있는 합산 접합부(1090)를 더 포함한다. 평균 신호(1088) 및 차이 신호(1092) 모두는 소스(36) 및 검출기(38)의 순간 위치 및/또는 속도에 관한 피드백을 제공하기 위해 검출기(38) 및 소스(36)의 위치를 제어하기 위해 제1 제어 모듈(1010)에 입력될 수 있다.

전술한 바와 같이, 이미징 시스템(700)은 로터(710) 내에서 서로에 관해 이동할 수 있는 소스(36) 및 검출기(38)(및/또는 검출기(40))를 포함한다. 소스(36) 및 검출기(38)가 서로에 관해 이동할 수 있음에 따라, 전술되고 제어 방식(800, 900, 및 1000)에 도시된 것들을 포함하여, 다양한 제어 방식이 소스(36) 및 검출기(38)의 서로에 관한 위치를 제어하는데 사용될 수 있다. 제어 방식은 소스(36) 및 검출기(38)가 강성 연결 시스템 상에 위치되지 않고도 서로에 관해 선택적으로 가동할 수 있게 한다. 소스(36) 및 검출기(38)가 서로에 관해 이동할 수 있음에 따라, 소스(36) 및 검출기(38)가 고정된 메커니즘, 이를테면 아치형 구조 상에서 서로에 관해 강성으로 위치될 경우 허용되는 것들을 넘어 달라질 수 있는 환자(14)의 선택된 관점들이 획득될 수 있다. 따라서, 제어 방식들은 환자(14)의 이미징을 위해 검출기(38)에 관한 소스(36)의 위치의 제어를 가능하게 한다. 또한, 제어 방식들은 선택된 시간들에 소스(36)가 피검자(14)의 이미지들을 획득하기 위해 검출기(38)에 실질적으로 대향됨을 보장할 수 있다. 그러나, 또한 사람이 아닌 환자가 이미징 시스템(700)으로 영상화될 수 있는 것으로 이해된다.

실시예들에 대한 앞에서의 설명은 예시 및 설명의 목적들로 제공되었다. 그것은 포괄적이거나 본 발명은 제한하려는 의도가 아니다. 특정 실시예의 개개의 요소들 또는 특징들은 일반적으로 그러한 특정 실시예로 한정되지 않지만, 적용 가능할 경우, 상호 교환 가능하며, 구체적으로 도시 또는 기술되지 않더라도, 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 동일하게 많은 방식으로 달라질 수도 있다. 그러한 변형은 본 발명으로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안되며, 그러한 모든 변경은 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

예시적인 실시예들은 본 발명이 완전하도록 제공되고 당업자들에게 그 범위를 충분히 전달할 것이다. 본 발명의 실시예들에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해, 특정 구성요소들, 장치들 및 방법들의 예들와 같이 많은 상세가 제시되었다. 특정 상세 내용들이 채용될 필요는 없고, 예시적인 실시예들이 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며, 어느 것도 본 발명의 범위를 제한하도록 해석되어서는 안된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 일부 예시적인 실시예에서, 주지의 프로세스들, 주지의 장치 구조들 및 주지의 기술들은 상세히 설명되지 않았다.

Claims (66)

1. 적어도 두 개의 구성으로 피검자를 이미지화하도록 변형 가능한 시스템으로서,
   적어도 제1 반경을 갖는 하나의 제1 원호 세그먼트를 따라 제1 갠트리(gantry) 단부로부터 제2 갠트리 단부까지 연장되는 갠트리 부재;
   변형 가능한 로터(rotor)로서,
   중심 및 상기 제1 반경보다 작은 제2 반경을 갖는 제2 원호 세그먼트를 따라 제1 말단으로부터 제2 말단까지 연장되는 고정 길이 세그먼트로서, 제1 고정 길이 세그먼트의 외면이 제1 트랙 부분을 포함하는, 상기 고정 길이 세그먼트,
   제1 세그먼트 단부로부터 제2 세그먼트 단부까지 연장되고 제1 가동 세그먼트의 외면 상에 제2 트랙 부분을 갖는 제1 가동 세그먼트,
   제3 세그먼트 단부로부터 제4 세그먼트 단부까지 연장되고 제1 가동 세그먼트의 외면 상에 제3 트랙 부분을 갖는 제2 가동 세그먼트, 및
   상기 고정 길이 세그먼트, 상기 제1 가동 세그먼트 및 상기 제2 가동 세그먼트를 상호 연결하는 변형 구동부를 갖되,
   상기 변형 구동부는 상기 제1 가동 세그먼트와 상기 제2 가동 세그먼트를 상기 고정 길이 세그먼트에 관해 이동시켜 상기 제1 가동 세그먼트와 상기 제2 가동 세그먼트를 적어도 상기 제2 반경보다 작은 제3 반경을 갖는 제3 원호 길이를 따라 이동시키고 상기 제1 가동 세그먼트 및 상기 제2 가동 세그먼트 모두를 상기 제2 원호 길이의 상기 중심에 관해 방사상으로 이동시킴으로써 상기 변형 가능한 로터를 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 변형시키도록 구성되는, 상기 변형 가능한 로터;
   상기 갠트리 부재와 상기 변형 가능한 로터를 상호 연결하여 상기 변형 가능한 로터를 피검자 주위로 그리고 상기 갠트리 부재에 관해 이동시키는 로터 구동부로서, 상기 폐쇄 구성에서 상기 제1 트랙 부분, 상기 제2 트랙 부분, 및 상기 제3 트랙 부분이 상기 변형 가능한 로터 구동부에 선택적으로 결합되도록 정렬되는, 상기 로터 구동부;
   상기 고정 길이 세그먼트 상의 제1 위치에 연결되는 소스(source); 및
   상기 소스에 실질적으로 대향되게 상기 고정 길이 세그먼트 상의 제2 위치에 연결되는 검출기를 포함하되;
   상기 소스 및 상기 검출기는 상기 변형 가능한 로터 구동부가 상기 변형 가능한 로터를 상기 갠트리 부재에 관해 구동할 때 상기 변형 가능한 로터와 함께 상기 갠트리에 관해 이동하는, 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정 길이 세그먼트는 제1 측벽 및 상기 제1 측벽에 대향되는 제2 측벽을 포함하되, 상기 제1 가동 세그먼트 및 상기 제2 가동 세그먼트는 상기 변형 구동부에 의해 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이에서 빼내어지도록 구성되고,
   상기 제1 가동 세그먼트는 상기 고정 길이 세그먼트 내에서 상기 제2 말단을 향해 이동하도록 구성되며;
   상기 제2 가동 세그먼트는 상기 고정 길이 세그먼트 내에서 상기 제2 말단을 향해 이동하도록 구성되는, 시스템.
3. 제2항에 있어서, 이동식으로 제1 위치에서 제2 위치로 이동가능하도록 구성된 베이스를 더 포함하되;
   상기 갠트리 부재가 상기 베이스에 이동가능하게 결합되는, 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 베이스는 휠들 상에 장착되고 제1 위치로부터 제2 위치로 이동가능한, 시스템.
5. 제3항에 있어서, 상기 갠트리 부재 및 상기 변형 가능한 로터 모두는 상기 베이스에 관해 독립적으로 이동가능한, 시스템.
6. 제2항에 있어서, 상기 폐쇄 구성에서 상기 고정 길이 세그먼트, 상기 제1 가동 세그먼트, 및 상기 제2 가동 세그먼트를 고정되게 상호 연결하도록 가동 잠금 장치를 더 포함하는, 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 원호 세그먼트는 180도보다 적은, 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 원호 세그먼트는 180도 이상인, 시스템.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형 가능한 로터는 상기 개방 구성에에서 "C"자형과 유사하고 상기 폐쇄 구성에서 "O"자형과 유사한, 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형 가능한 로터의 움직임과 무관하게 상기 갠트리를 이동시키도록 구성된 갠트리 구동부를 더 포함하는, 시스템.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터 구동부 및 상기 변형 구동부는 상기 고정 길이 세그먼트, 상기 제1 가동 세그먼트, 상기 제2 이동 세그먼트 및 상기 갠트리에 연결되는 단일 구동부로서 형성되어 상기 고정 길이 세그먼트, 상기 제1 가동 세그먼트 및 상기 제2 가동 세그먼트 모두를 이동시키는, 시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 고정 길이 세그먼트는 제1 측벽 및 상기 제1 측벽에 대향되는 제2 측벽을 포함하되, 상기 제1 가동 세그먼트 및 상기 제2 가동 세그먼트는 상기 변형 구동부에 의해 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이에서 빼내어지도록 구성되고,
    상기 제1 가동 세그먼트는 상기 고정 길이 세그먼트 내에서 상기 제2 말단을 향해 이동하도록 구성되며;
    상기 제2 가동 세그먼트는 상기 제1 가동 세그먼트 내에서 상기 제2 말단을 향해 이동하도록 구성되는, 시스템.
13. 제11항에 있어서, 상기 제1 가동 세그먼트는 상기 제1 측벽에 인접하고;
    상기 제2 가동 세그먼트는 상기 제2 측벽에 인접한, 시스템.
14. 적어도 두 개의 구성으로 피검자를 이미지화하도록 변형 가능한 시스템으로서,
    제1 갠트리 말단으로부터 제2 갠트리 말단까지 연장되는 갠트리 부재;
    로터로서,
    제1 말단 및 제2 말단을 갖는 "C"자 형상 및 제2 외측 가장자리를 갖는 제2 측벽에 대향되는 제1 외측 가장자리를 갖는 제1 측벽을 갖는 고정 길이 세그먼트으로서, 체적이 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이에 적어도 부분적으로 형성되는, 상기 고정 길이 세그먼트;
    상기 체적 내 제1 위치에 연결되는 소스;
    상기 체적 내 상기 고정 길이 세그먼트 상의 제2 위치에 상기 소스에 실질적으로 대향되게 연결되는 검출기;
    제1 세그먼트 단부로부터 제2 세그먼트 단부까지 연장되는 제1 가동 세그먼트; 및
    상기 고정 길이 세그먼트 및 상기 제1 가동 세그먼트에 작동 가능하게 연결되는 세그먼트 구동부로서, 실질적으로 상기 "C"자 형상의 개방 구성과 "O"자 형상의 폐쇄 구성 사이에서 상기 제1 가동 세그먼트를 상기 고정 길이 세그먼트에 관해 이동시키도록 구성되는, 상기 세그먼트 구동부를 갖는, 상기 로터;
    상기 갠트리 부재 및 상기 로터에 작동 가능하게 연결되어 상기 로터를 상기 갠트리 부재에 관해 이동시키는 로터 구동부를 포함하되;
    상기 소스 및 상기 검출기는 상기 로터 구동부가 상기 로터를 상기 갠트리 부재에 관해 구동시킬 때 상기 로터와 함께 상기 갠트리에 관해 이동하는, 시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 제1 가동 세그먼트는 상기 개방 구성에서 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이에 있는, 시스템.
16. 제15항에 있어서, 상기 세그먼트 구동부는 상기 제1 가동 세그먼트를 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이로부터 상기 제1 가동 세그먼트의 제1 세그먼트 측벽을 상기 제1 측벽과 정렬시키도록 이동시켜 상기 세그먼트 측벽 및 상기 제1 측벽을 따라 상기 로터 주위에 실질적으로 연속적인 트랙을 형성하도록 구성되는, 시스템.
17. 제16항에 있어서, 제3 세그먼트 단부로부터 제4 세그먼트 단부까지 연장되는 제2 가동 세그먼트를 더 포함하는, 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 세그먼트 구동부는 또한 상기 고정 길이 세그먼트, 상기 제1 가동 세그먼트, 및 상기 제2 가동 세그먼트 모두에 작동 가능하게 연결되고;
    상기 세그먼트 구동부는 실질적으로 상기 "C"자 형상의 개방 구성과 "O"자 형상의 폐쇄 구성 사이에서 상기 제1 가동 세그먼트를 상기 고정 길이 세그먼트에 관해 이동시키도록 구성되는, 시스템.
19. 제18항에 있어서, 상기 세그먼트 구동부는 상기 제2 가동 세그먼트를 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이로부터 상기 제2 가동 세그먼트의 제2 세그먼트 측벽을 상기 제1 측벽과 정렬시키도록 이동시켜 상기 제1 세그먼트 측벽, 상기 제2 세그먼트 측벽, 및 상기 제1 측벽을 따라 상기 로터 주위에 실질적으로 연속적인 트랙을 형성하도록 구성되는, 시스템.
20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 상에 상기 갠트리를 지지하기 위해 휠을 갖는 베이스를 더 포함하되;
    상기 갠트리는 상기 표면 위 5 피트 미만의 최대 높이를 갖는, 시스템.
21. 변형 가능한 이미징 시스템으로 피검자를 이미지화하는 방법으로서,
    제1 갠트리 말단으로부터 제2 갠트리 말단까지 연장되는 갠트리를 제공하는 단계;
    상기 갠트리에 로터를 이동가능하게 결합시키는 단계로서, 상기 로터는 제1 말단과 제2 말단 사이에서 연장되고 또한 제2 측벽에 대향되는 제1 측벽을 갖는 고정 길이 세그먼트를 갖는, 상기 갠트리에 로터를 이동가능하게 결합시키는 단계;
    상기 피검자에 관해 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이의 제1 위치에서 검출기로 제1 이미지 데이터를 획득하는 이미저를 제공하는 단계;
    제1 가동 세그먼트가 상기 고정 세그먼트로부터 연장되도록 작동 가능하도록 상기 제1 가동 세그먼트를 상기 고정 길의 세그먼트에 이동가능하게 결합시키는 단계;
    상기 고정 길이 세그먼트 및 상기 제1 가동 세그먼트에 작동 가능하게 연결되는 세그먼트 구동부를 제공하는 단계로서, 상기 구동부는 상기 제1 가동 세그먼트를 상기 고정 길이 세그먼트에 관해 실질적으로 "C"자 형상의 개방 구성에서 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이로부터 "O"자 형상의 폐쇄 구성으로 이동시키도록 구성되되 상기 제1 가동 세그먼트는 상기 고정 길이 세그먼트의 제2 트랙 부분과 정렬될 제1 부분을 포함하는, 상기 세그먼트 구동부를 제공하는 단계; 및
    상기 갠트리 부재 및 상기 로터에 작동 가능하게 연결되어 상기 로터를 상기 갠트리 부재에 관해 이동시키는 로터 구동부를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 고정 길이 세그먼트 상의 제1 위치에 연결되는 소스를 제공하는 단계;
    상기 소스에 실질적으로 대향되게 상기 고정 길이 세그먼트 상의 제2 위치에 연결되는 검출기를 제공하는 단계를 포함하되;
    상기 소스 및 상기 검출기는 상기 로터 구동부가 상기 로터를 상기 갠트리에 관해 구동시킬 때 상기 로터와 함께 상기 갠트리에 관해 이동하는, 방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 로터가 상기 "C"자 형상에 있을 때 그리고 상기 로터가 상기 "O"자 형상에 있을 때 이미지 데이터를 획득하도록 상기 검출기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
24. 제22항에 있어서, 상기 갠트리를 상기 로터와 독립적으로 이동시키도록 갠트리 구동부를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
25. 제24항에 있어서, 상기 갠트리가 이동가능하게 장착되는 이동 카트를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
26. 피검자의 이미지들을 획득하도록 구성된 이미징 시스템으로서,
    이미지 데이터를 생성하기 위해 에너지를 방출하도록 구성된 소스;
    방출된 상기 에너지를 검출하고 검출된 상기 방출된 에너지에 기초하여 이미지 데이터를 생성하도록 구성된 검출기; 및
    중심 주위로 원호를 따라 연장되는 트랙을 포함하되;
    상기 소스 및 상기 검출기는 상기 트랙을 따라 제1 위치로부터 제2 위치로 개별적으로 그리고 독립적으로 이동가능하되, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 소스와 상기 검출기 간의 거리가 더 먼, 이미징 시스템.
27. 제26항에 있어서, 제어기를 더 포함하되;
    상기 제어기는 상기 트랙 상의 상기 검출기에 관한 상기 소스의 움직임을 제어하도록 구성되는, 시스템.
28. 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 트랙은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 포함하고;
    상기 제2 세그먼트는 상기 트랙의 형상을 제1 형상으로부터 제2 형상으로 변경하기 위해 상기 제1 세그먼트에 관해 이동가능한, 이미징 시스템.
29. 제28항에 있어서, 상기 제1 세그먼트는 아치형이고 상기 제2 세그먼트는 아치형인, 이미징 시스템.
30. 제29항에 있어서, 상기 제2 세그먼트는 상기 제1 세그먼트에 관해 이동하여 상기 피검자가 이미지 데이터를 획득하기 위해 위치되는 완전한 360도 환형 트랙을 형성하는, 이미징 시스템.
31. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기는 제1 검출기 및 제2 검출기를 포함하는, 이미징 시스템.
32. 제31항에 있어서, 상기 제1 검출기는 상기 제2 검출기와 무관하게 이동하도록 구성되는, 이미징 시스템.
33. 제26항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스를 더 포함하되;
    상기 트랙의 적어도 제1 세그먼트가 상기 베이스에 관해 움직이지 않는, 이미징 시스템.
34. 제33항에 있어서, 상기 트랙의 제2 세그먼트는 상기 소스 및 상기 검출기가 상기 피검자에 관해 이동하도록 구성된 거리를 연장하도록 상기 제1 세그먼트에 관해 이동가능한, 이미징 시스템.
35. 제33항에 있어서, 갠트리를 더 포함하되;
    상기 갠트리는 상기 베이스에 관해 고정되고 상기 트랙은 상기 갠트리에 관해 이동하도록 구성되는, 이미징 시스템.
36. 피검자의 이미지들을 획득하도록 구성된 이미징 시스템으로서,
    이미지 데이터를 생성하기 위해 에너지를 방출하도록 구성된 소스;
    방출된 상기 에너지를 검출하고 검출된 상기 방출된 에너지에 기초하여 이미지 데이터를 생성하도록 구성된 검출기; 및
    추적 시스템으로서,
    중심 주위로 제1 원호 길이를 따라 연장되는 베이스에 연결된 제1 세그먼트; 및
    상기 제1 세그먼트에 관해 이동가능하고 상기 중심 주위로 제2 원호 길이를 따라 연장되는 제2 세그먼트를 포함하는, 추적 시스템을 포함하되;
    상기 소스 및 상기 검출기는 상기 트랙을 따라 제1 위치로부터 제2 위치로 독립적으로 이동가능하되, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 소스와 상기 검출기 간의 거리가 더 먼, 이미징 시스템.
37. 제36항에 있어서, 상기 베이스는 사용자에 의해 상기 이미징 시스템이 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 수 있게 하도록 구성된 이동 부분을 포함하는, 이미징 시스템.
38. 제36항 또는 제37항에 있어서, 상기 제2 세그먼트는 상기 제1 세그먼트에 관해 이동하여 "O"자형 트랙을 형성하는, 이미징 시스템.
39. 제38항에 있어서, 상기 소스 및 상기 검출기는 상기 제1 세그먼트만을 따라 선택적으로 이동하도록 구성되는, 이미징 시스템.
40. 제39항에 있어서, 상기 제1 세그먼트는 상기 베이스에 관해 고정되는, 이미징 시스템.
41. 제39항에 있어서, 상기 제1 세그먼트는 상기 소스 및 상기 검출기와 무관하게 상기 베이스에 관해 이동가능한, 이미징 시스템.
42. 제36항에 있어서, 상기 제1 세그먼트는 상기 베이스에 관해 고정되고 상기 제2 세그먼트는 상기 베이스에 관해 이동가능하며,
    상기 소스 및 검출기는 상기 트랙을 따라 상기 피검자에 관해 선택된 위치로 이동가능한, 이미징 시스템.
43. 트랙을 따라 소스를 검출기에 관해 이동시켜 상기 소스를 상기 검출기에 대향되게 위치시키는 방법으로서,
    사용자 입력으로 인해 명령 모듈로부터 명령을 수신하는 단계;
    상기 명령 모듈에서 수신된 상기 명령에 기초하여 제1 신호를 소스 제어부로 송신하는 단계;
    상기 명령 모듈에서 수신된 상기 명령에 기초하여 제2 신호를 검출기 제어부로 송신하는 단계;
    상기 소스를 상기 제1 신호에 기초한 소스 위치로 이동시키는 단계; 및
    상기 검출기를 상기 제2 신호에 기초한 검출기 위치로 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
44. 제43항에 있어서, 상기 제2 신호는 상기 제1 신호로부터 180도 오프셋되는, 방법.
45. 제43항 또는 제44항에 있어서, 상기 제2 신호는 상기 소스 제어부로부터 송신되고 상기 제1 신호로부터 180도 오프셋되는, 방법.
46. 제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 신호를 송신하는 단계 및 상기 제2 신호를 송신하는 단계는 상기 소스 및 상기 검출기의 움직임 속도의 평균에 적어도 기초하고, 상기 제2 신호를 송신하는 단계는 적어도 상기 소스의 속도와 상기 검출기의 속도 간의 차에 기초하는, 방법.
47. 피검자의 이미지 데이터를 취득하기 위해 상기 피검자에 관해 위치되도록 구성된 이미징 시스템으로서,
    적어도 제1 고정 치수 세그먼트(first fixed dimension segment) 및 제2 신축식 세그먼트(second telescoping segment)를 갖는 갠트리로서, 상기 제2 신축식 세그먼트가 상기 제1 고정 치수 세그먼트에 관해 이동하여 상기 갠트리의 치수를 변경하도록 구성된, 상기 갠트리; 및
    상기 갠트리를 운반하도록 구성되고 상기 제1 고정 치수 세그먼트가 고정되는 카트를 포함하되;
    상기 제2 신축식 세그먼트는 넓은 치수로부터 좁은 치수로 테이퍼지는 구성을 갖는 외벽을 포함하되, 넓은 치수를 갖는 상기 외벽의 일 부분이 상기 제1 고정 치수 세그먼트 내에 유지되는, 이미징 시스템.
48. 제47항에 있어서, 복수의 신축식 세그먼트를 더 포함하되;
    상기 복수의 신축식 세그먼트의 각각의 신축식 세그먼트는 인접한 신축식 세그먼트 내에서 접히도록 구성되는, 이미징 시스템.
49. 제48항에 있어서, 상기 신축식 세그먼트들 각각은 제1 단부로부터 제2 단부로 테이퍼지고 상기 신축식 세그먼트들 각각을 인접한 신축식 세그먼트에 고정하기 위해 인접한 신축식 세그먼트에 체결되는 외벽을 포함하는, 이미징 시스템.
50. 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 고정 치수 세그먼트는 제1 개방 단부 및 제2 개방 단부를 갖고;
    제2 신축식 세그먼트는 제1 개방 단부로부터 연장되는, 이미징 시스템.
51. 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 고정 치수 세그먼트는 제1 개방 단부 및 제2 개방 단부를 갖고;
    제2 신축식 세그먼트는 제2 개방 단부로부터 연장되는, 이미징 시스템.
52. 제47항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 트랙 세그먼트 및 제2 트랙 세그먼트를 갖는 상기 갠트리 내에서 연장되는 트랙을 더 포함하되;
    상기 제1 트랙 세그먼트는 상기 제1 고정 치수 세그먼트 내에 고정되고;
    상기 제2 트랙 세그먼트는 상기 제2 신축식 세그먼트와 함께 이동가능한, 이미징 시스템.
53. 제52항에 있어서, 상기 제2 트랙 세그먼트는 제2 신축식 세그먼트가 상기 제1 고정된 치수 세그먼트로부터 연장될 때 상기 제2 트랙 세그먼트를 상기 제1 트랙 세그먼트와 정렬하도록 연장하기 위해 연결 장치로 홀딩되는, 이미징 시스템.
54. 제47항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 갠트리는 제1 "C"자 형상으로부터 제2 "C"자 형상으로 구성을 바꾸도록 구성되고;
    상기 제1 "C"자 형상은 상기 제2 "C"자 형상의 제2 원호 길이보다 작은 원호 길이를 포함하는, 이미징 시스템.
55. 제54항에 있어서, 상기 갠트리는 상기 제1 "C"자 형상 또는 상기 제2 "C"자 형상으로부터 제3 "0"자 형상으로 구성을 바꾸도록 구성되는, 이미징 시스템.
56. 제47항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 이미지 데이터를 생성하기 위해 에너지를 검출하도록 구성된 검출기를 더 포함하되;
    상기 검출기는 상기 갠트리 내에서 상기 제1 고정 치수 세그먼트의 단부에 관해 선택된 위치로 이동하도록 구성되는, 이미징 시스템.
57. 피검자의 이미지 데이터를 취득하기 위해 상기 피검자에 관해 위치되도록 구성된 이미징 시스템으로서,
    이미지 데이터를 생성하기 위해 에너지를 검출하도록 구성된 검출기를 더 포함하되;
    갠트리로서:
    적어도 하나의 제1 개방 단부를 갖는 적어도 하나의 고정 치수 세그먼트, 및
    상기 제1 고정 치수 세그먼트에 관해 이동하여 상기 제1 개방 단부로부터 연장됨으로써 상기 갠트리의 치수를 변경하도록 구성된 신축식 세그먼트를 갖는, 상기 갠트리; 및
    상기 갠트리를 운반하도록 구성되고 상기 제1 고정 치수 세그먼트가 고정되게 홀딩되는 베이스를 포함하되;
    상기 신축식 세그먼트는 넓은 치수로부터 좁은 치수로 테이퍼지는 구성을 갖는 외벽을 포함하되, 넓은 치수를 갖는 상기 외벽의 일 부분이 상기 고정 치수 세그먼트 내에 유지되고;
    상기 검출기는 상기 갠트리 내에서 상기 갠트리의 중심 주위를 이동하도록 구성되는, 이미징 시스템.
58. 제57항에 있어서, 상기 신축식 세그먼트는 복수의 신축식 세그먼트를 포함하고,
    상기 복수의 신축식 세그먼트의 각각의 신축식 세그먼트들은 인접한 신축식 세그먼트 내에서 접히도록 구성되는, 이미징 시스템.
59. 제58항에 있어서, 상기 신축식 세그먼트들 각각은 상기 넓은 치수로부터 상기 좁은 치수로 상기 테이퍼를 갖는 상기 외벽을 포함하고, 상기 넓은 치수를 갖는 상기 외벽의 상기 부분은 상기 복수의 신축식 세그먼트 중 인접한 하나의 신축식 세그먼트 내에 유지되는, 이미징 시스템.
60. 제59항에 있어서, 상기 갠트리 내에 트랙을 더 포함하는, 이미징 시스템.
61. 제60항에 있어서, 로터를 더 포함하되;
    상기 로터는 상기 갠트리 내의 상기 트랙 상에 탑재되고 상기 검출기는 상기 로터에 장착되는, 이미징 시스템.
62. 제61항에 있어서, 상기 트랙은 상기 고정 치수 세그먼트에 고정되는 제1 고정 트랙 세그먼트 및 상기 복수의 신축식 세그먼트의 각각의 신축식 세그먼트에 이동가능하게 연결되는 복수의 제2 트랙 세그먼트를 포함하는, 이미징 시스템.
63. 제62항에 있어서, 상기 복수의 제2 트랙 세그먼트의 각각의 제2 트랙 세그먼트를 상기 복수의 신축식 세그먼트의 각각의 신축식 세그먼트에 이동가능하게 연결하는 연결 장치를 더 포함하는, 이미징 시스템.
64. 피검자의 이미지 데이터를 취득하기 위해 상기 피검자에 관해 위치되도록 구성된 이미징 시스템으로서,
    이미지 데이터를 생성하기 위해 에너지를 검출하도록 구성된 검출기;
    갠트리로서:
    제1 치수를 갖는 적어도 하나의 고정 치수 세그먼트, 및
    상기 제1 고정 치수 세그먼트에 관해 이동하여 상기 제1 치수를 제2 치수로 변경하도록 구성된 신축식 세그먼트를 갖는, 상기 갠트리; 및
    상기 갠트리를 운반하도록 구성되고 상기 제1 고정 치수 세그먼트가 고정되게 홀딩되는 베이스로서, 표면 상에 지지되는 휠을 포함하는, 상기 베이스를 포함하되;
    상기 신축식 세그먼트는 넓은 치수로부터 좁은 치수로 테이퍼지는 구성을 갖는 외벽을 포함하되, 넓은 치수를 갖는 상기 외벽의 일 부분이 상기 고정 치수 세그먼트 내에 유지되고;
    상기 검출기는 상기 갠트리 내에서 상기 갠트리의 중심 주위를 이동하도록 구성되는, 이미징 시스템.
65. 제64항에 있어서, 상기 제1 치수는 상기 제2 치수보다 작고;
    상기 제1 치수 및 상기 제2 치수는 상기 표면 위 높이인, 이미징 시스템.
66. 제65항에 있어서, 상기 제1 치수는 5 피트인, 이미징 시스템.

Images