KR101836549B1 - Ｃｔ 모드, 다중 단층영상합성 모드들, 및 유방조영술 모드를 갖는 직립형 ｘ-레이 유방 촬영 - Google Patents

Abstract

유방의 1회 이상의 압축 또는 고정시, 실질적으로 동일한 장비를 사용하여, CT 모드, 협각 단층영상합성 모드, 광각 단층영상합성 모드, 및 유방조영술 모드 중 하나 이상에서 X-레이들로 환자의 유방을 촬영하기 위한 방법 및 다중-모드 시스템이다.

Description

ＣＴ 모드, 다중 단층영상합성 모드들, 및 유방조영술 모드를 갖는 직립형 Ｘ-레이 유방 촬영{UPRIGHT X-RAY BREAST IMAGING WITH A CT MODE, MULTIPLE TOMOSYNTHESIS MODES, AND A MAMMOGRAPHY MODE}

본 특허 명세서는 유방의 X-레이 촬영에 대한 것이고, 보다 구체적으로, CT 모드(CT mode), 하나 이상의 단층영상합성 모드(tomosynthesis mode)(예를 들어, 협각 유방 단층영상합성 및 광각 유방 단층영상합성), 및 유방조영술 모드(mammography mode) 중 하나 이상에서 직립한 환자의 유방을 선택적으로 촬영하기 위한 시스템에 대한 것이다. 바람직하게는, 이 시스템(system)은 장비가 이러한 촬영 모드들 중 임의의 하나 이상에 대해 사용될 수 있도록 통합된다. 환자는 종래의 CT에서와 같이 눕는 것이 아니라, 유방조영술 및 단층영상합성에 대해 전형적이듯이, 서 있을 수 있다. CT 모드에서, 촬영하는 X-레이 빔(x-ray beam)은 종래의 CT 시스템이 유방을 촬영하는데 사용되는 경우와 같이 환자의 흉부를 지나지 않고 유방만을 통과한다.

X-레이 유방조영술은 유방암 및 다른 병변들에 대해 정립된 선별 양식이며, 또한 진단 및 다른 목적들을 위해 의존되어 왔다. 역사적으로, 유방 이미지는 X-레이 필름(x-ray film)상에 기록되어 왔지만, 보다 최근에는 디지털 X-레이 이미지 수용체들(digital x-ray image receptors)이 본원의 공동 양수인인 미국 메사추세츠주(Mass.) Bedford 소재의 Hologic Inc., 및 그 지사인 미국 코네티컷주(Conn.) Danbury 소재의 Lorad Corporation으로부터 상표명 Selenia로 입수가능한 유방조영 시스템에서와 같이 널리 사용되고 있다. 유방조영술에서는, 전형적으로 피라미드(pyramid)-형상 X-레이 빔이 압축된 유방을 통과하며, 2차원 투영 이미지, 즉, 이미지들(M)로서 본원에서 식별되는 유방조영상을 형성한다. CC(상하방향(cranial-caudal)) 또는 MLO(내외사위방향(mediolateral-oblique))와 같은, 다수의 배향들(orientations) 중 임의의 하나가 사용될 수 있다.

보다 최근에는, 유방 X-레이 단층영상합성이 사용되게 되었다. 공동 양수인은 미국에서 임상용으로 유방 단층영상합성 시스템들을 설치했으며, 이러한 시스템들을 해외로 판매했다. 이 기술은 전형적으로 유방에 대해 다수의 각도들의 X-레이 빔 각각에 고정된, 유방의 2차원(2D: two-dimensional) 투영 이미지들(본원에서 이미지들(Tp)로서 식별됨)을 찍는 것을 수반한다. 그 결과인 X-레이 측정값들은 동일한 유방의 유방조영상의 이미지 평면에 평행한 것과 같이, X-레이 빔 축을 가로지르는 평면들에 전형적으로 있는 유방 슬라이스(slice)들의 이미지들(본원에서 이미지들(Tr)로서 식별됨)을 재구성하도록 컴퓨터-처리되지만, 임의의 다른 배향에 있을 수 있고 선택된 두께들의 유방 슬라이스들을 표현할 수 있다. 각도들의 범위는 종래의 CT(컴퓨터 단층촬영(computerized tomography))에서보다 실질적으로 작다, 즉, 180˚에 팬 각도(fan angle), 예를 들어, ±15˚범위를 더한 것보다 실질적으로 작다.

유방 X-레이 단층영상합성 시스템의 일례는 미국에서 임상 시험을 위해 설치되고 해외로 판매되는 상표명 Selenia Dimensions로 입수가능한 공동 양수인의 시스템이며, 단층영상합성 작동 모드 및 유방조영상 작동 모드 둘 다를 포함한다. 또한, 미국 특허 제7,123,684호 및 미국 특허출원 공보들 제2005/0113681 A1호 및 제2009/0003519 A1호, 미국 특허 제4,496,557호, 제5,051,094호, 제5,359,637호, 제6,289,235호, 제6,375,352호, 제6,645,520호, 제6,647,092호, 제6,882,700호, 제6,970,531호, 제6,940,943호, 제7,356,113호, 제7,656,994호, 공개된 미국 특허출원들 제2004/0066904호 및 2007/0263765호, 및 디지털 임상심리 보고서들, 단층영상합성(Digital clinical Reports, Tomosynthesis)(GE Brochure 98-5493, 1998년 11월)을 참조한다. 단층영상합성 이미지들을 어떻게 재구성하는가는 DG Grant의 IEEE Trans. Biomed. Engineering, Vol BME-19, #1, (1972년 1월), pp 20-28 "단층영상합성: 3차원 촬영 기술(Tomosynthesis: a three-dimensional imaging techinique)"에 개시되어 있다. 또한, 2004년 11월 15일 출원된 발명의 명칭이 "유방조영상들 및 단층영상합성 이미지들의 기하학적 생성 및 디스플레이의 매칭(Matching geometry generation and display of mammograms and tomosynthesis images)"인 미국 가출원 제60/628,516호, 및 이탈리아(Italy), 볼로냐(Bologna) 소재의 I.M.S. Internazionale Medico Scintifica에 의해 명칭 Giotto Image 3D로 발표된 시스템을 참조한다. 또한, 유방조영상 및 단층영상합성 시스템들은 생체 검사 스테이션(biopsy station)(예를 들어, 상표명 StereoLoc Ⅱ Upright Stereotactic Breast Biopsy System으로 공동 양수인으로부터 입수가능한 시스템)을 추가함으로써, 생체 검사와 같은, 중재 시술들(interventional procedures)에 사용될 수 있다. 위에 인용된 특허들, 출원들, 브로슈어들, 및 기사, 뿐만 아니라 아래에 인용되는 것들은 본원에 완전히 제시되어 있지만 본 특허 명세서에 참고문헌으로서 본원에 통합된다.

상표명 Selenia Dimensions system으로 입수가능한 시스템과 같은, 종래의 유방조영상들 및 단층영상합성 투영 이미지들을 선택적으로 찍을 수 있는 X-레이 유방 촬영 시스템들이 공지되어 있다. 이들은 X-레이 광원 및 서로에 대해 고정된 관계로 유지되고 종래의 유방조영상들(M)을 찍기 위해 유닛(unit)으로서 이동될 수 있으며, 적어도 하나가 단층영상합성 투영 이미지들(Tp)을 찍기 위해 환자의 유방으로 및 다른 하나에 대해 이동할 수 있도록 서로로부터 분리될 수 있는 X-레이 이미지 수용체를 포함한다. 또한, 공동 양도된 미국 특허 제 7,583,786호를 참조한다.

CT 기술은 유방의 X-레이 촬영을 위해 널리 사용되지 않아 왔다. 종래의 CT에서, 환자는 X-레이 광원과 검출기들이 환자 주변을 회전하는 동안 바퀴 달린 들것(gurney) 또는 플랫폼(platform) 상에 누워있다. X-레이 측정값들은 환자의 전형적으로 편평한 슬라이스들의, 본원에서 이미지들(CTr)로서 지칭되는, 이미지들로 재구성된다. 유방과 교차하는 촬영 평면들은 흉부와도 교차하므로, 유방의 X-레이 이미지만이 관심 있는 경우 환자의 신체는 불필요하게 x-방사선을 받는다. 부가적으로, 유방 이미지들을 위해 종래의 CT를 사용하는 것은 지나치게 비쌀 수 있다. 흉부도 촬영하지 않고, 유방만을 촬영할 수 있는 CT 시스템들에 대한 제안들이 있었지만, 이들은 환자가 엎드린 위치에 있을 것을 요구하며 광범위한 용도를 발견하지 못했다. 예를 들어, X-레이 광원 및 X-레이 검출기가 수평 평면에서 그 둘레로 회전할 수 있는 개구 내로 누워있는 환자의 유방을 현가하는 것을 제안하는, 미국 특허 제3,973,126호를 참조한다. 또한, 보다 현대적인 구성요소들을 사용하는 매우 유사한 배열을 제안하는, 미국 특허 제6,987,831호를 참조한다. 부가적으로, 공개된 미국 특허 공보 제2010/0080343 A1호는 환자의 유방이 수직 벽의 개구를 통해 돌출함으로써 벽의 다른 측면으로 연장하고, 여기서 지지대(gantry)는 유방의 돌출한 부분들을 촬영하기 위해 나선 스캔 운동(spiral scan motion) 또는 연속적인 슬라이스 스캔 운동으로 X-레이 광원 및 검출기를 회전시키는 유방 CT 시스템을 제안한다.

환자의 유방에 대해 상이한 유형들의 X-레이 이미지들을 평가하는 것이 여러 이유들로 바람직할 수 있다. 예를 들어, 종래의 유방조영상들(M)을 수십 년에 걸쳐 판독하고, 의료 전문가들은 가치 있는 해석 전문 기술을 발달시켜 왔다. 유방조영상들(M)은 미세 석회화(micro calicification)들의 바람직한 시각화를 제공할 수 있으며, 단층영상합성 이미지들(Tp 또는 Tr)과 비교하여 더 높은 공간 해상도(spatial resolution)를 제공할 수 있다. 단층영상합성 이미지들(Tr)은 상이한 바람직한 특징들을 가질 수 있는데, 예를 들어, 이들은 종래의 유방조영상(M)에서 위에 있거나 아래에 있는 조직에 의해 불분명할 수 있는 구조들의 보다 나은 시각화를 제공할 수 있다. CT 이미지들(CTr)은 일반적으로 기하학적 왜곡들이 없으므로 임의의 두께로 및 임의의 배향에서 유방 슬라이스들의 이미지들로 알맞게 재처리될 수 있는 유방의 체적 요소들(3D 화소들(voxels))의 3차원 이미지를 생성하고 유방 내부의 특정 조직에 대한 감쇠 값들을 획득할 수 있는 능력과 같은, 다른 이점들을 제공할 수 있다. 그러나, 환자를 하나의 촬영 시스템에서 다른 촬영 시스템으로 그리고 아마도 하나의 의료 시설에서 다른 의료 시설로 이동시키지 않고, 단일 시스템으로 하나 이상의 이러한 3가지 유형들의 유방 이미지들을 찍도록 선택하는 것을 가능하게 할 수 있는 어떤 시스템도 본원의 발명자들에게 알려져 있지 않다.

또한, 예를 들어, 각각의 양상은 병변 주변의 상이한 정보를 알려줄 수 있으므로, 둘 이상의 양상들로부터의 이미지들에서 동일한 실제 또는 의심되는 병변이 관찰되고 평가될 수 있도록, 상이한 X-레이 양상들로 찍힌 유방 이미지들을 함께-등록하는 것이 바람직할 수 있다. 함께-등록하는 것의 몇몇 측면들이 단층영상합성 이미지들(Tp 또는 Tr) 및 유방조영상들(M)에 대해 제공되었지만(예를 들어, 공동으로 소유하는 미국 특허들 제7,577,282호 및 제 7,616,909호 참조), 특히 유방의 Tr, Tp, 및 M X-레이 이미지들을 직립된 환자로부터 찍는 경우, X-레이 CT 유방 이미지들에 대해 함께-등록하는 것은 알려져 있지 않다.

본 특허 명세서는 유방의 X-레이 CT 스캐닝(scanning)에 특히 적합한 디자인을 사용하여 움직이는 조립체들로부터 보호를 제공하면서, 종래의 유방조영술 시스템에 대해 환자의 위치와 유사한 방식으로 시스템에 관해 위치된 직립한 환자의 CT 유방 X-레이 이미지들(CTr)을 찍는 X-레이 CT 시스템을 포함하는 다중-모드 시스템을 설명한다. 동일한 시스템은 광각 모드 및 협각 모드와 같은, 적어도 두 개의 단층영상합성 모드들 중 하나에서 CT가 아니라 단층영상합성 이미지들(Tp 및 Tr)을 선택적으로 찍도록 구성될 수 있다. 그리고, 동일한 시스템은 유방조영술 시스템으로 찍은 종래의 유방조영상들과 외관상 본질적으로 동일하거나, 또는 유사한 유방조영상(M)들을 선택적으로 찍도록 구성될 수 있다. 따라서, 동일한 시스템은 유방 촬영을 위해 몇 개의 모드들 중에 임의의 하나, 또는 임의의 둘 이상(예를 들어, 광각 단층영상합성 모드 및 협각 단층영상합성 모드, 및 유방조영술 모드를 포함하는 복수의 단층영상합성 모드들, CT 모드)으로 작동될 수 있다. 본 특허의 유방 영상들은 환자의 유방이 고정된 상태를 유지한 상태에서, 또는 동일한 연구 중에, 또는 상이한 시간에서 유방의 상이한 고정화 상태에서, 이러한 모드들 중의 단일 모드, 또는 이러한 모드들 중의 둘 이상에서 찍힐 수 있다. 바람직하게는, 촬영하는 X-레이 수용체는 유방조영술 모드에서 전체 유방을 촬영할 수 있는 2차원 수용체이어서, 바람직하게는 동일한 수용체가 단일 회전 운동에서 CT 스캔 모드로 사용될 수 있고, 따라서 유방의 다중 슬라이스들에 대한 X-레이 측정값들을 획득하기 위해 유방 주변을 다수 회 스캔해야 할 요구를 회피한다.

도 1은 CT 모드에서 작동하는 것으로 예시되지만 또한 유방조영술 모드 및 적어도 두 개의 단층영상합성 모드들에서도 선택적으로 작동하도록 구성된 직립형 유방 X-레이 촬영 시스템의 일부분의 사시도이다.
도 2는 도 1의 시스템의 측면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 것과 유사한 시스템을 위한 환자 차폐부를 예시하는 정면도이다.
도 4는 도 2에서와 같지만 환자 차폐부를 예시하는 측면도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 1 및 도 2와 유사하지만, 도 2 및 도 4에서보다 지지 기둥으로부터 더 이격되어 있는 지지대(gantry)를 도시하며 단층영상합성 모드 또는 유방조영술 모드에서 사용되는 바와 같은 시스템을 예시한다.
도 7은 수용체 하우징 내에서 피벗(pivot)할 수 있는 촬영 수용체를 예시하는 사시도이다.
도 8은 환자의 압축된 유방을 통한 상이한 경로 길이들의 X-레이들의 개략적인 예시도이다.
도 9는 통합형 X-레이 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 10 및 도 11은 시스템 작동 및 환자 안락함을 개선할 수 있는 대안적인 실시예의 부분들을 예시한다.

도면들에 예시된 바람직한 실시예들 및 예들을 설명하는데 있어서, 특정한 용어가 명확함을 위해 사용된다. 그러나, 본 특허 명세서의 개시내용은 이렇게 선택된 특정한 용어에 한정되고자 의도되지 않고, 각각의 특정한 요소는 유사한 방식으로 작동하는 모든 기술적인 등가물들을 포함하는 것으로 이해해야 한다.

도 1 및 도 2는 CT 모드에서 작동가능하지만 또한 광각 단층영상합성 모드 및 협각 단층영상합성 모드를 포함하는 단층영상합성 모드에서, 및 유방조영술 모드에서 선택적으로 작동하도록 구성된 다중-모드 유방 X-레이 촬영 시스템의 비-제한적 예의 부분들을 예시한다. 예시의 명확성을 위해, CT 모드에서 사용하기 위한 환자 차폐부가 도 1 및 도 2에서 생략되어 있지만, 예들이 도 3, 도 4, 도 10 및 도 11에 예시되어 있다. 지지 기둥(100)은 바닥에 고정되며, 기둥(100)의 개구(100a)를 통해 돌출하는, 수평으로 연장하는 축(102)을 상승 및 하강시키기 위한, 및 그 중심축 둘레에서 축(102)을 회전시키기 위한 모터구동되는 메커니즘을 수납한다. 결국, 축(102)은 축(102)과 함께 또는 독립적으로 회전할 수 있는 동축의 축(102a)을 지지한다. 축(102)은, 각각의 판이 축들(102 및 102a)과 함께 지지부(100)의 긴 치수 쪽을 따라 위아래로 이동할 수 있도록 상부 판(104a) 및 하부 판(104b)을 포함하는 유방 고정 유닛(breast immobilization unit)을 지지하고, 판들 중 적어도 하나는 다른 하나를 향해 이동할 수 있으며, 유닛(104)은 축들(102 및 102a)의 공통 중심축 둘레를 회전할 수 있다. 부가적으로, 축(102)은 두 가지 유형들의 모터구동되는 이동(즉, 축(102)의 중심축 둘레의 회전, 및 지지대(106)의 길이를 따른 축(102)에 대한 운동)을 위해 지지대(gantry)(106)를 지지한다. 지지대(106)는 일반적으로 도면부호 108로 지시된 덮인 X-레이 튜브(shrouded x-ray tube)와 같은 X-레이 광원을 일 단부에서 운반하고, 다른 단부에서 촬영용 X-레이 수용체(112)(도 1 및 도 2에서 보이지 않지만 도 7에 예시됨)를 둘러싸는 수용체 하우징(receptor housing)(110)을 운반한다.

CT 모드에서 작동하는 경우, 도 1 및 도 2의 시스템은 판들(104a 및 104b) 사이에 환자의 유방을 고정한다. 이를 위해, 유닛(104)은 환자가 직립해 있을 때, 예를 들어, 서있거나 앉아 있을 때, 유방의 높이로 축(102)과 함께 상승 또는 하강된다. 환자는 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템의 좌측으로부터 유닛(104)을 향해 기대고, 보건 전문가, 전형적으로 X-레이 기술자는, 도 2의 우측으로 조직을 당기면서 및 바람직하게는 시술가능한 가능한 한 많은 유방 조직이 유닛(104) 내에 있는 상태로, 유방을 고정하고 제 위치에 유방을 두도록 판들(104a 및 104b) 중 적어도 하나를 다른 하나 쪽으로 이동시키면서, 판들(104a 및 104b) 사이의 유방을 조정한다. 각각의 유방 슬라이스들의 이미지들(CTr)을 그로부터 재구성하는, CT 투영 X-레이 이미지들(CTp)을 표현하는 X-레이 측정들을 찍는 과정에서, 지지대(106)는 유방이 유닛(104)에 고정된 상태를 유지하면서 축(102)의 중심축 둘레를 회전한다. 바람직하게는, 하우징(110) 내의 촬영 수용체(112)는 지지대(106)의 회전 중에 X-레이 튜브(108)에 대해 고정된 상태를 유지한다. 튜브(108)로부터의 X-레이들의 피라미드 형상 빔은 유닛(104)에 고정된 유방을 가로지르고 촬영용 수용체(112)에 충돌하며, 이에 대응하여 수용체의 촬영 평면의 각각의 화소 위치들에서 각각의 회전 증분에 대해 수신되는 X-레이 에너지의 양에 관한 각각의 2차원 배열의 화소 값들을 생성한다. 이미지들(CTp)에 대한 화소 값들의 이러한 배열들은 슬라이스 이미지들(CTr) 또는 유방을 재구성하도록 컴퓨터 시스템(도 1 및 도 2에 도시되지 않았지만 도 9에 예시됨)에 전달되고 이에 의해 처리된다. 지지대(106)는 유방을 유닛(104)에 위치시키기 위해 환자의 유방에 대한 X-레이 기술자의 접근을 용이하게 하기 위해, 기둥(100)을 향하는, 및 X-레이 튜브(108) 및 하우징(110) 내부의 촬영용 수용체(112)가 적절한 유방 조직을 촬영할 수 있는 것을 보장하기 위해 기둥(100)으로부터 멀어지는, 모터로 구동되는 움직임을 위해 구성될 수 있다. 대안적으로, 지지대(106)는 기둥(100)으로부터 도 2에 도시된 위치의 좌측까지 고정된 거리를 유지할 수 있어, 촬영용 X-레이 빔은 유닛(104)에 고정된 유방의 가능한 한 실질적으로 많이 통과할 수 있고, 이 경우 메커니즘은 이 거리를 변화시킬 필요가 없을 수 있다.

환자의 직립 위치 및 X-레이 튜브(108)의 회전 및 CT 작동 모드에서 큰 각도를 지나는 수용체 하우징(110)으로 인해 독특한 과제가 발생한다. 알려진 바와 같이, CT 스캐닝은 전형적으로 180˚의 각도에 촬영용 X-레이 빔에 대향하는 각도를 더한 각도를 지나는 광원과 수용체의 회전, 및 바람직하게는 더 큰 각도, 예를 들어, 360˚를 지나는 회전을 수반한다. 그러나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 그 회전이 X-레이 광원(108)의 0˚위치를 포함하면, 환자의 머리가 X-레이 광원(108)에 너무 가까울 수 있다. 환자와 회전하는 조립체들의 충돌, 및 이러한 충돌에 대한 우려는, 본 특허 명세서의 아래에서 논의되는 바와 같이, 완전히 360˚로 회전하는 조립체들로부터 환자를 분리하는 차폐부의 사용에 의해 회피될 수 있지만, 특정 실시예들에서 회전하는 조립체들 및 차폐부의 설계에 따라 이는 환자의 머리 및 다리들 모두가 시스템으로부터 도 2에 도시된 바와 같이 좌측으로 떨어져 있도록 환자가 그의 몸을 구부릴 것을 요구할 수 있다. 아래에도 논의되는, 대안은 도 1 및 도 2에 도시되는 X-레이 광원(108)의 위치 주변의 섹터(sector) 또는 세그먼트(segment)를 회전으로부터 배제하는 것이다. 비제한적 예로서, 도 1 및 도 2에 도시되는 X-레이 튜브(108)의 위치가 0˚위치에 지정되면, 그 후 CT 촬영을 위한 회전은 45˚내지 315˚의 90˚ 섹터 또는 세그먼트에서, 또는 60˚내지 300˚의 120˚ 섹터 또는 세그먼트에서, 또는 고품질 CTr 이미지들의 재구성을 위해 충분한 회전 각도에 걸쳐 X-레이 CT 데이터를 찍으면서 환자의 머리 위치를 치우기에 충분한 몇몇 다른 섹터 또는 세그먼트에서, X-레이 광원(108)의 위치들을 배제한다. X-레이 튜브(108) 및 수용체 하우징(110)의 회전은 환자의 신체의 하부 부분을 여전히 치워야 하지만, 환자가 환자의 머리와 어깨들을 뒤로 구부리는 것보다, 도 2에 도시된 바와 같이 좌측으로(그리고 바람직하게는 차폐부 뒤에서), 회전하는 구성요소들로부터 떨어지도록 환자의 신체의 하부 부분을 유지하는 것이 일반적으로 더 용이하다.

이러한 차폐부의 일례가 도 3 및 도 4에 예시된다. 도 4는 중심 개구(114c)를 갖는 환자 차폐부(114)를 부가적으로 예시하는 것 외에는 도 2와 동일한 측면도이다. 차폐부(114)는 정면도에서, 도 3에서 파선인 원호를 포함하는 원으로 예시된 바와 같이, 정면도에서 완전히 원형일 수 있다. 이 경우, 지지대(106)는 CT 모드에서 완전한 원으로 회전할 수 있다. 대안으로서, 차폐부(114)는 차폐부(114)의 실선들 사이 및 파선 원호 아래의 영역으로서 도 3에 예시된 개방된 섹터 또는 세그먼트(114a)를 남길 수 있다. 이 경우, 지지대(106)는 단지 360˚ 미만인 각도를 통해서 CT 모드로 회전할 수 있지만, 환자는 보다 편안한 신체 자세를 위해, 차폐부(114)의 V자-형상 절취부(cutout)(114b)에서 그 머리 및 아마도 어깨들 및 팔을 위한 공간을 가질 수 있다. 구체적으로, 도 3에 예시된 바와 같이, 지지대(106)는 V자-형상 절취부(114b) 외부인 차폐부(114)의 부분 내에서만 회전할 수 있다. 지지대(106) 및 튜브(108) 및 수용체 하우징(110)의 가능한 위치들 중 하나가 실선들로 도시된다. 다른 가능한 위치는 파선들로 도시되며, 지지대(106'), 운송 X-레이 광원(108') 및 수용체 하우징(110')로 지정된다. 도 4는 측면도에서 차폐부(114)의 가능한 형상을 예시한다. 차폐부(114)는, 환자의 신체가 회전하는 구성요소들, 즉, 지지대(106) 및 X-레이 광원(108) 및 수용체 하우징(110)으로부터 차폐부(114)에 의해 분리되어 있으면서, 환자의 유방이 유닛(104)에 도달하여 고정될 수 있도록, 기둥(100)으로부터 멀어지는 방향으로 중심 개구(114c)로부터 멀어지게 융기한다. 개구(114c)는 더 크게 제작될 수 있고, 유방이 고정될 때 X-레이 기사에 의한 환자의 유방에의 접근을 돕도록 도 3 및 도 4(축척에 맞지 않음)의 예시와는 상이한 형상을 가질 수 있다. 차폐부(114)의 부분들은 더 용이하게 접근하도록 제거가능하거나 힌지(hinge)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 파선들(114d 및 114e) 위의 차폐부(114)의 부분들 중 하나 또는 둘 다는, 기술자가 환자의 유방을 위치시키고 고정하며, CT 모드 시작시 스캐닝 전에 환자를 보호하기 위해 다시 제자리에 놓으면서, 이들이 방해가 안 되도록 비키어 이동될 수 있도록, 힌지가 설치되거나 제거가능할 수 있다. 환자 차폐부는 기둥(100) 및/또는 바닥에 장착될 수 있다. 도 3 및 도 4의 예에서, 회전하는 지지대(106)는, 환자에 더 가깝거나 더 멀어지도록 좌측 또는 우측으로, 즉, 도 4에 도시되는 위치 및 도 6에 도시되는 위치 중 하나로부터 다른 하나로, 움직일 수 있다. 따라서, 도 3의 예를 사용하는 유방의 CT 촬영을 위해, 회전하는 지지대(106)는, 수용체 하우징(110)이 절취부(114b) 외부에 있는 동안에만 환자의 유방을 실제로 촬영하면서, 기둥(100)으로부터, 도 6에 예시된 기둥(100)에 대한 위치로 이격될 수 있다. 따라서, 환자는 촬영되는 유방의 더 많은 부분이, 그리고 가능하다면 주변 조직이 X-레이 촬영 영역에 들어올 수 있도록, 부분적으로 절취부(114b) 내로 전방으로 기댈 수 있다.

직립형 유방 CT의 다른 과제는 유방을 어떻게 고정하는가이다. 몇몇 경우들에서, 다양한 이유들로 유방을 거의 압축하지 않거나 압축하지 않는 것이 바람직할 수 있다. 다른 경우들에서, 예를 들어, 유방 조직이 환자의 흉부 벽으로부터 당겨지고 촬영을 위해 유닛(104)에 단단히 유지될 수 있도록, 압축 또는 이와 다르게 유방에 작용하는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 그리고 일반적으로 환자 안락함을 증가시키기 위해, 판들(104a 및 104b) 중 적어도 하나, 그리고 바람직하게는 둘 다는 유방을 원형에 가깝게 유지하고 따라서 적어도 개개의 CT 슬라이스들 내에서 동일한 경로 길이들의 X-레이에 가까운 상태이면서, CT 촬영을 위해 유방을 잡아주도록 설계된 도 6에 도시된 바와 같은 오목한 마주하는 표면들을 갖는다. 판들(104a 및 104b)은 상이한 세트들의 판들이 상이한 사이즈 또는 형상의 유방들에 맞도록 사용될 수 있도록, 제거가능하게 고정될 수 있다. 상이한 정도의 유방 압축은 도 1 내지 도 4의 시스템을 작동시키는 보건 전문가에 의해 선택될 때 사용될 수 있다. 또 다른 경우들에서는, 도 9에서 블록도 형태로 예시된 바와 같이, 유방 및 가능하면 주변 조직이 진공, 접착 또는 다른 수단에 의해 당겨지는 컵-형상 또는 깔때기-형상 외피를 제공하는 것과 같이, 유방 및 흉부 벽 조직을 X-레이 촬영 영역에 당기는 다른 수단을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

직립형 유방 CT의 또 다른 과제는 유방을 지나는 X-레이들의 경로 길이들이 이들이 가로지르는 유방의 부분에 따라 상이할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 유두에서 또는 그 근처의 유방 부분들을 지나는 경로 길이들은 흉부 벽 근처의 것보다 훨씬 짧을 수 있다. CT 모드로 작동하는 경우, X-레이 기술자는 유두 단부를 흉부 벽을 향해 밀고 이렇게-형성된 유방을 유닛(104)에 고정함으로써 유방 단면을 거의 균일하게 하도록, 따라서 유방을 지나는 X-레이 경로 길이들을 거의 균일하게 하도록, X-레이 투과 베개 또는 유사한 물품들을 사용하여 유닛(104)에 고정되는 것과 같이 환자의 유방을 형성할 수 있다. 고정된 유방을 이렇게 형성하는 것을 수반하지 않는 대안으로서, 형성된 X-레이 필터는 빔 강도(beam hardness)가 유두로부터 흉부 벽으로의 방향에서 증가하도록 촬영용 X-레이 빔의 X-레이 에너지 분포를 형성하기 위해 X-레이 튜브(108)의 하우징에 사용될 수 있다. 또 다른 접근법으로서, X-레이 경로 길이들은 X-레이 광원으로부터 X-레이 빔의 경로에서, 유방 둘레에 배열된 적절히 형성된 X-레이 감쇠 재료에 의해 균일화 또는 적어도 보다 균일하게 될 수 있다.

단층영상합성 모드에서의 시스템의 사용은 도 5와 도 6에 예시되며, 이는 지지대(106)가 유방 고정 유닛(104) 및 축(102) 및 기둥(100)에 대해 상이한 위치에 있고, 차폐부(114)가 도시되지 않았다는 것을 제외하고는, 각각 도 1 및 도 2와 동일하다. 특히, X-레이 광원(108)은 유닛(104) 및 기둥(100)으로부터 더 멀리 있고, 수용체 하우징(110)은 유닛(104)에 더 가깝다. 또한, 단층영상합성 모드에서, 환자의 유방은 촬영 중에 제 위치에 유지되는, 판들(104a 및 104b) 사이에 고정된다. 일례에서, X-레이 튜브(108) 및 수용체 하우징(110)은 CT 모드 작동에서와 유사한 고정된 유방 둘레에서의 회전을 수행하지만 더 작은 각도일 수 있다. 각각의 2차원 투영 이미지(Tp)는 각각의 회전 증분에 대해 찍히고, X-레이 튜브(108) 및 하우징(110) 내부의 촬영용 수용체(112)는 참고문헌으로서 통합되고 공동으로 양수된 미국 특허 제7,123,684호에 원리가 예시된 바와 같이 또는 CT 모드에서와 같이, 서로에 대해 고정된, 하나의 유닛으로서 회전한다. 대안적으로, 고정된 유방에 대한 X-레이 튜브(108) 및 수용체(112)의 운동들은 그 특정한 측면이 본원에 참고문헌으로서 통합되고 공동으로 소유된 미국 특허 제7,616,801호에 설명된, 공동 양수인의 상표명 Selenia Dimensions로 제공되는 상기 시스템에서와 동일할 수 있다. 이 대안적인 경우에, X-레이 튜브는 축(102)의 중심축 둘레를 회전하고, 수용체 하우징(110)은 촬영용 수용체(112)가 수용체의 이미지 평면을 전형적으로 통과하고, 축(102)의 중심축에 평행하며, 촬영용 수용체(112)를 양분하는 축 둘레의 하우징(110) 내에서 회전 또는 피벗(pivot)하는 동안 제 위치를 유지한다. 수용체(112)의 회전 또는 피벗은 전형적으로, 수용체(112)의 촬영 평면에 대한 직각이 촬영용 X-레이 빔이 방출되는 X-레이 튜브(108)의 초점에서 또는 초점에 가깝게 계속 가리킬 수 있도록, 그리고 이 빔이 수용체(112)의 촬영 표면의 전부 또는 대부분을 계속 비추도록 계산된, X-레이 튜브(108)의 회전 각도보다 작은 각도를 지난다. 단층영상합성 모드 작동의 일례에서, X-레이 튜브(108)는 약 ±15°의 원호를 지나 회전하고, 촬영용 수용체는 그 촬영 표면을 양분하는 수평 축 둘레의 약 ±5°를 회전 또는 피벗한다. 이 운동 중에, 규칙적인 회전 각도 증분들에서, 20 또는 21개의 이미지들과 같이, 다수의 투영 이미지(Tp)들이 찍힌다. X-레이 광원(108)의 ±15° 원호의 중심각은 0°각도, 즉, 도 5 및 도 6에 도시된 X-레이 광원(108)의 위치이거나, 또는 다른 몇몇 각도, 예를 들어, 종래의 유방조영술에서 MLO 촬영에 대해 전형적인 X-레이 광원 위치에 대한 각도일 수 있다. 단층영상합성 모드에서, 유방은 유닛(104)에 고정될 수 있지만, 대안적으로, 유방이 상표명 Selenia로 제공되는 상기 시스템에 유방이 고정되는 방식과 유사한 식으로, 상부 판(104a) 및 수용체 하우징(110)의 상부 표면 사이에 지지되도록, 하부 판(104b)이 제거될 수 있다. 단층영상합성 모드에서, 더 큰 정도의 유방 압축은 CT 모드에서보다 조작자 제어 하에서 사용될 수 있다. 유방이 상표명 Selenia로 제공되는 상기 시스템에서 사용되는 바와 같이, 수용체 하우징(110)의 상부 표면에 의해 지지되는 동안, 동일한 오목한 판들(104a 및 104b)이 사용될 수 있거나, 또는 일반적으로 편평한 판들이 대체될 수 있거나, 또는 단일 압축 패들(paddle)이 사용될 수 있다.

단층영상합성 모드로 동작되는 경우, 도 5 및 도 6의 시스템은 조작자에 의해 선택가능한, 이 모드의 여러 선택들, 예를 들어, 협각 모드 및 광각 모드를 제공한다. 협각 단층영상합성 모드에서, X-레이 광원(108)은 유닛(104) 및 그 안에 고정된 환자의 유방 둘레를 ±15°와 같은 각도로 회전하고, 광각 단층영상합성 모드에서 X-레이 튜브(108)는 약 ±15°내지 ±60°의 범위에서와 같은 각도로 회전한다. 광각 모드는 협각 모드와 동일한 수, 또는 더 많은 수의 투영 이미지(Tp)들을 찍는 것을 수반할 수 있다. 비제한적 예로서, X-레이 광원(108)이 유방 둘레를 그 원호를 지나 이동할 때, 협각 모드가 총 20 또는 21장의 단층영상합성 투영 이미지들(Tp)을 찍는 것을 수반하면, 광각 모드는 전형적으로 규칙적인 각도 증분들로, 동일한 수의 이미지들(Tp) 또는 40 또는 60 또는 몇몇 다른 수와 같은, 더 큰 수를 찍는 것을 수반할 수 있다. X-레이 광원(108)의 회전 각도들의 예들은 비제한적이다. 중요한 점은 다중 모드들의 단층영상합성 작동들을 제공하는 것이고, 여기서 하나의 모드는 다른 단층영상합성 모드에서보다 유방 둘레에서 더 큰 각도를 지나는 X-레이 광원 회전을 수반한다.

도 7은 수용체 하우징(110) 내부의 촬영용 수용체(112)를 예시한다. 수용체(112)는 하우징(110)의 상부 표면에 평행한 촬영 표면을 갖고, 하우징(110)에 대해 고정된 위치에 있거나, 또는 수용체는 위에서 설명된 바와 같이 하우징(110)에 대해 회전 또는 피벗할 수 있다. 도 7은 그 회전 또는 피벗의 하나의 극단(extreme)에 있는 수용체(112)를 예시한다. 다른 극단은 그 좌측면(도 7에서 볼 때)이 하우징(110)의 상부 벽에 대해 맨 위에 있거나 또는 근접하고 그 우측면이 맨 아래에 있는 경우이다. 부가적으로, 도 7은 X-레이 촬영 빔으로부터 벗어나 도 7에 도시된 위치로 이동되거나, 또는 그것이 X-레이 촬영 시스템을 작동시키는 컴퓨터에 의한 또는 조작자(operator)에 의한 명령들 하의 그리드 모터 제어부(grid motor control)(118)에 의해, 수용체(112)의 촬영 표면 위에 있도록 전방으로 이동될 수 있는 산란-방지용 그리드(anti-scatter grid)(116)를 예시한다. 전형적으로, 그리드(116)는 수용체(112)가 X-레이 연구 중에 하우징(110) 내에서 회전 또는 피벗하는 경우 촬영용 빔으로부터 벗어나 있고, 수용체(112)가 유방의 X-레이 노출 중에 하우징(110)에서 고정된 위치를 유지하면 빔 내에 있다. 위에서 설명된 각각의 모드들에서의 사용을 위해, 촬영용 수용체(112)는 공동 양수인으로부터 입수가능하고 상표명 Selenia로 제공되는 상기 시스템에서 현재 사용되는, 2차원, 셀레늄(Selenium)-계, 편평한 패널, 디지털 검출기일 수 있다. 특정한 촬영용 수용체의 재생율(refresh rate)에 맞도록, CT 모드 및 단층영상합성 모드에서 연속적인 투영 이미지들을 찍는 타이밍은 이에 따라 조정될 수 있다. 보다 빠른 속도로 연속적인 투영 이미지들을 찍을 수 있는 촬영용 수용체들도 바람직하면 사용될 수 있다. 다른 대안으로서, 동시에 전체 유방을 촬영할 수 없는 촬영용 수용체는 1회 이상의 운동들로 전체 유방을 커버하도록 유방에 대해 수용체를 스캐닝함으로써 사용될 수 있다.

단층영상합성 모드에서, 상이한 환자 차폐부가 환자를 보호하는데 사용될 수 있고, 및/또는 본원에 참고문헌으로서 통합되는, 공동으로 양수된 미국 특허 제7,245,694호에 개시된 바와 같이, 튜브(108)에 대한 상이한 궤적이 사용될 수 있다. 이러한 환자 차폐부는 도 6에 물품(120)으로 개략적으로 예시되어 있다.

유방조영상 모드(M)로 작동하는 경우, 도 5 및 도 6의 시스템은 하우징(110) 내부의 촬영용 수용체(112)를 X-레이 광원(108) 및 유닛(104)에 고정된 유방 둘 다에 대해 고정된 상태를 유지한다. CC 유방조영상(Mp)을 찍기 위해, 광원은 도 5 및 도 6에 도시된 위치에 있을 수 있다. MLO 유방조영상(Mp)을 찍기 위해, 환자의 유방은 유닛(104)으로부터 해제되고, 지지대(106)는 유닛(104)과 함께, 하나의 유닛으로서 축(102)의 중심축 둘레를 회전하며, 환자의 유방은 상표명 Selenia로 제공되는 상기 시스템으로 그리고 종래의 유방조영술에서 사용되는 것과 유사한 방식으로, 다시 유닛(104)에 고정된다. 대안적으로, 시스템의 단층영상합성 모드에서와 같이, 하부 판(104b)은 제거될 수 있고, 유방은 상부 판(104a) 및 수용체 하우징(110)의 상부 표면 사이에 고정될 수 있다. 전형적으로, 유방조영상(Mp)을 찍기 위한 환자에 대한 X-레이 투여량은 단층영상합성 투영 이미지들(Tp) 중 어느 하나를 찍기 위한 것보다 상당히 높다. 예를 들어, 하나의 유방조영상(Mp)을 찍기 위한 투여량은 그 원호를 통한 X-레이 광원(108)의 1회 운동에서 찍히는 모든 이미지들(Tp)에 대한 총 투여량과 같거나 비슷하다. 단층영상합성 모드에서와 같이, 동일한 오목한 판들(104a 및 104b)이 사용될 수 있거나, 또는 상표명 Selenia로 제공되는 상기 시스템에 사용되는 유형의, 일반적으로 편평한 판들이 대체될 수 있고, 하우징(100)의 상부 표면은 하부 판(104b)을 대체할 수 있다.

모드들 중 일부 또는 전부에서, 유닛(104)에 고정된 유방의 관상면(coronal) 단면은 도 8에서 유방(122)에 대해 예시된 바와 같이, 거의 타원형일 수 있어, 고정된 또는 압축된 유방(122)의 폭은 그 두께보다 훨씬 크다. 이 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 유방(122)을 지나는 선(A)을 따르는 경로 길이 "a"는 촬영용 빔 내의 X-레이들에 대해 선(B)을 따르는 경로 길이 "b"보다 짧다. 이 상황에 맞도록, X-레이들의 스펙트럼(spectrum)을 유방에 대한 촬영용 빔의 각도에 의하여 변화시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 보다 약한 X-레이들은 X-레이 이미지를 개선하기 위해 경로 "b"에 대해서보다 경로 "a"에 대해 사용될 수 있다. 이를 위해, 그 두께보다 상당히 넓은 단면에 고정된 유방(122)으로, 그리고 CT 모드에서 또는 단층영상합성 모드들에서 사용되는 경우의 시스템은 예를 들어, X-레이 튜브(108)를 구동시키는 전압(kV)을 변화시킴으로써, 그에 따라 X-레이 빔 강도를 변화시키기 위한 컴퓨터 제어 하에서 작동될 수 있다. 보건 전문가가 상이한 X-레이 양상들로 찍힌 환자의 유방(들)의 이미지들을 동시에 관찰하는 것은 중요할 수 있다. 본 특허 명세서에 개시된 시스템은 CT 이미지들(CTr), 단층영상합성 이미지들(Tp 및 Tr), 및 유방조영상들(M)을 생성할 수 있기 때문에 이러한 기회를 제공한다.

도 9에서 예시된 바와 같이, 위에서 설명된 바와 같이 작동하는 촬영용 수용체(112) 및 X-레이 광원(108)을 포함하는 데이터 획득 시스템(124)으로 획득되는 X-레이 측정값들은 위에서 설명된 바와 같이 작동하기 위한 데이터 획득 시스템(124)을 제어하기 위해, 및 관찰하기 위해 이 X-레이 측정값들(투영 이미지들(CTp, Tp 및 Mp)의 형태일 수 있음)을 각각의 디스플레이 이미지들(CTrd, Trd 및 Md)을 위한 이미지 데이터로 컴퓨터-처리하도록 구성된 이미지 처리 유닛을 포함하는 콘솔(console)(126)에 제공된다. 명확함 및 간결함을 위해, 전원 공급장치들, 조작자 제어부들 및 안전 장치들과 같은, 종래의 요소들은 예시되지 않는다. 단층영상합성 이미지들 및 유방조영상들을 위해, 콘솔(126)의 작동은 위에서 인용된 상기 참고문헌들에서 논의된 바와 같이, 또는 상표명 Selenia Dimensions로 제공되는 상기 시스템에 사용되는 것과 유사하거나 또는 동일할 수 있다. CTr 이미지들에 대해, 컴퓨터 처리는 상기 미국 특허 제6,987,831호에 논의된 바와 같이 작동할 수 있다. 유방조영상들에 대해, 그 처리는 상표명 Selenia로 제공되는 상기 시스템에서와 같을 수 있다. 콘솔(126)에서의 처리 결과인 이미지들은 워크스테이션(workstation)(128)에 제공될 수 있고, 이 워크스테이션은 둘 이상의 유방 이미지들을 동시에 도시되도록 하나 이상의 컴퓨터 디스플레이 스크린들을 포함하는 디스플레이 유닛(display unit)(130)에, 및/또는 공동 양수인에 의해 상표명 SecurView로 제공되는 워크스테이션일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 유닛(130)은 Tpd 이미지 및/또는 Trd 이미지, 및/또는 Mpd 이미지와 함께 CTrd 이미지를 동시에 도시할 수 있다. 이러한 유형들의 이미지들 중 어느 하나는 단일 이미지로서, 둘 이상의 이미지들로서, 또는 시네(cine) 모드로 도시될 수 있다. 예를 들어, Trd 이미지들은 하나의 유방 슬라이스의 이미지로부터 다른 슬라이스의 이미지로 변하는 시네 모드로 도시될 수 있다. 동시에 디스플레이되는 이미지들은 동시에 디스플레이되는 이미지들 중 하나에서의 해부학적 특징의 선택이 동시에 디스플레이되는 이미지들 중 적어도 다른 하나의 일치하는 해부학적 특징을 자동적으로 식별하도록, 함께-등록(co-register)될 수 있다. 유닛(104)과는 상한 장치를 사용하여 촬영을 위해 유방을 고정 및 위치시키는 것이 바람직하면, 데이터 획득 시스템(124)은 유방 및 가능한 주변 조직이 진공 또는 접착제들과 같은 수단에 의해 당겨질 수 있는 컵-형상 또는 깔때기-형상 유방 수용체(104')(도 10)와 같은 장치를 대신에 포함할 수 있고, 이러한 장치는 도 9에 예시된 제어부(125)에 의해 제어될 수 있다. 컵 또는 깔때기는 X-레이 광원(108)으로부터의 촬영용 빔에서 유닛(104)의 제 위치에 있을 수 있다.

도 10은 다른 실시예를 예시하고, 여기서 기둥(1000)은 피벗 지지부(1002)의 피벗 축(1001) 둘레의 수직으로부터, 예를 들어, 예시된 바와 같이 10˚에 걸쳐 피벗하고, 그러므로 환자는 차폐부(1004)에 대해 전방으로 기댈 수 있다. 회전하는 C자형-암(C-arm)(1006)은 X-레이 빔(109)을 방출하는 X-레이 광원(108), 및 X-레이 촬영 수용체 하우징(110)을 운반할 수 있고, 위에서 설명된 실시예들에서와 같이, 상이한 높이들의 환자들에 매칭하기 위해 기둥(1000)을 위아래로 이동될 수 있다. 차폐부(1004)는 유방 압축 유닛(104) 둘레를 회전할 때 X-레이 광원(108)으로부터 환자를 차폐하고, 또한 X-레이 촬영 수용체 하우징(110)의 임의의 회전으로부터 환자를 차폐한다. 차폐부(1004)는 그것에 기대는 환자를 안정시키도록 더 작용하고, 환자가 환자 안락함 및 안정성을 보다 용이하게 하기 위해 잡을 수 있는 손잡이들을 포함할 수 있다. 차폐부(1004)는 광원(108) 및 하우징(110)의 회전 궤적을 둘러쌀 수 있고, 환자의 유방을 위한 개구를 갖는 전방 부분(1004b)을 포함할 수 있으며, 이 개구는 압축될 때 보건 전문가가 유방을 조정하기 위해 도달할 수 있게 하기에 충분히 클 수 있다. 차폐부(1004)는 하우징(110) 및 유방 압축 유닛(104)의 일부분 사이에 있는 유방 플랫폼을 더 포함할 수 있고, 그 위에 환자의 유방이 놓이고 특히 CT 모드의 작동을 위해 유방의 다른 측면 상의 패들에 의해 압축될 수 있지만, 다른 모드들 또한 가능하다. 유방 플랫폼은 편평할 수 있거나, 또는 그것은 유방의 외형으로 형성될 수 있고(예를 들어, 플랫폼이 오목할 수 있음), 환자마다 변할 수 있는 상이한 사이즈들로 제작될 수 있다. 대안적인 차폐부(1004)가 차폐부(1004)를 대신하여 또는 이에 부가하여 사용될 수 있다. 차폐부(1004a)는 압축 유닛(104, 104')을 둘러싸고, 또한 바람직하게는 지지대(1006)의 운동으로부터 환자를 보호하는 부분(1004b)을 포함한다. 부분(1004b)의 일부 또는 전부는, 특히 유방조영상들(M)을 찍기 위해, 제거가능할 수 있다.

도 11은, 상이한 형상의 환자 차폐부(1004d)를 갖는 것을 제외하고는 도 10과 유사한, 다른 예를 예시하고, 이는 축(102) 상에 지지될 수 있으며, 도 10의 부분(1004b)과 위치 및 기능면에서 유사하지만 다소 상이한 형상인 정면 부분(1004b')을 포함할 수 있다. 차폐부(1004)에서와 같이, 차폐부(1004d)는 편평하거나 형성된 유방 플랫폼을 포함할 수 있고, 상이한 사이즈들일 수 있으며, 환자 손잡이들을 포함할 수 있다. 대안적인 차폐부(1004e)가 차폐부(1004d)에 부가하여 또는 대신하여 사용될 수 있고, 이는 차폐부(1004a)와는 상이한 형상을 갖지만 유사한 목적을 위해 작용한다. 도 11의 예는 차폐부(1004)와 X-레이 시스템에 대해 환자의 하체를 위치시키는데 더 큰 자유도를 허용한다.

상기 특정 예들 및 실시예들은 예시적이고, 본 개시물의 사상을 벗어나지 않고 이러한 예들 및 실시예들에 많은 변형들이 도입될 수 있다. 예를 들어, 위에서 설명된 상이한 예시적인 실시예들의 요소들 및/또는 피처(feature)들은 본 개시물의 범위 내에서 서로에 대해 대체 및/또는 서로와 조합될 수 있다.

따라서, 본 특허 명세서는, 직립한 환자의 유방을 고정하도록 구성된 유방 고정 유닛; 상기 유닛에 고정된 환자의 유방의 일 측면 상의 X-레이 광원 및 유방의 다른 측면 상의 X-레이 촬영용 수용체로서, 상기 광원은 촬영용 X-레이 빔들을 선택적으로 방출하고 상기 수용체는 상기 촬영용 빔을 수신하며, 상기 광원 및 수용체는 유방 둘레의 선택적 이동을 위해 장착되고; 상기 광원 및 수용체에 결합되고, 광원 및 수용체가 적어도 180°의 CT 각도로 직립한 환자의 고정된 유방 둘레를 이동하며, 수용체가 상기 CT 각도 내의 상이한 각도들로 찍힌 유방의 다수의 투영 이미지들(CTp)에 대한 이미지 데이터를 생성하는 CT 모드에서 상기 시스템을 선택적으로 작동하도록 구성되는 X-레이 데이터 획득 유닛; 상기 이미지들(CTp)에 대한 상기 이미지 데이터 중 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하여, 그렇게 함으로써 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 이미지들(CTr)을 생성하고, 이에 기반하여 디스플레이 슬라이스 이미지들(CTrd)을 생성하도록 구성된 이미지 처리 유닛; 및 관찰하기 위한 상기 디스플레이 이미지들(CTrd)을 수신하고 선택적으로 디스플레이하는 디스플레이 유닛을 포함하는 직립한 환자의 유방을 촬영하기 위한 다중-모드 X-레이 시스템을 설명한다.

X-레이 데이터 획득 유닛은 CT 모드에서보다 단층영상합성 모드(T)에서 시스템을 선택적으로 작동하도록 더 구성될 수 있고, 이 모드(T)에서 광원은 180°미만인 단층영상합성 각도(T)로 유방에 대한 각도 위치들을 가로지르고, 수용체는 상기 각도(T) 내의 광원의 상이한 각도 위치들에서 찍힌 유방의 단층영상합성 투영 이미지들(Tp)을 생성하고; 이미지 처리 유닛은 이미지(Tp)들에 대한 이미지 데이터 중 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하여, 그렇게 함으로써 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 이미지들(Tr)을 생성하고, 이미지들(Tp)에 대한 이미지 데이터에 기반하여 디스플레이 투영 이미지들(Tpd) 및 디스플레이 슬라이스 이미지들(Trd)을 생성하도록 더 구성될 수 있고; 디스플레이 유닛은 상기 디스플레이 이미지들(Tpd, Trd 및 CTrd)을 선택적으로 디스플레이하도록 더 구성될 수 있고; 데이터 획득 및 디스플레이 유닛들은 작동을 위해 CT 모드 또는 단층영상합성 모드를 선택하도록 더 구성된다.

단층영상합성 모드는 협각 단층영상합성 모드(Tn) 및 광각 단층영상합성 모드(Tw)를 포함할 수 있고, 여기서, X-레이 데이터 획득 유닛은 (ⅰ) 모드(T)에서 적어도 광원이 비교적 협각으로 유방에 대한 각도 위치들을 가로지르게 함으로써, 수용체가 협각 내의 상이한 각도 위치들에서 찍힌 유방의 단층영상합성 투영 이미지들(Tpn)을 생성하게 하고, (ⅱ) 모드(Tw)에서 적어도 광원이 협각보다 넓은 비교적 광각으로 유방에 대한 각도 위치들을 가로지르게 함으로써, 수용체가 각도(Tw) 내의 광원의 상이한 각도 위치들에서 찍힌 유방의 단층영상합성 투영 이미지(Tpw)들을 생성하게 하도록 선택적으로 작동하도록 더 구성되고; 이미지 처리 유닛은 이미지들(Tpn 및 Tpw)에 대한 이미지 데이터의 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하여, 그렇게 함으로써 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 이미지들(Tr)을 생성하고, 투영 이미지들(Tpn 및/또는 Tpw)에 대한 이미지 데이터에 근거하여 디스플레이 투영 이미지들(Tpnd 및/또한 Tpwd) 및 디스플레이 슬라이스 이미지들(Trd)을 생성하도록 더 구성되고; 디스플레이 유닛은 디스플레이 이미지들(Tpnd, Tpwd, Trd 및 CTrd)을 선택적으로 디스플레이하도록 더 구성되며; 데이터 획득 및 디스플레이 유닛들은 CT, Tn 및 Tw 모드들 중에 하나의 작동 모드를 선택하도록 더 구성된다.

X-레이 데이터 획득 유닛은 CT 모드에서 또는 단층영상합성 모드(T)에서보다, 유방조영술 모드(M)에서 시스템을 선택적으로 작동하여, 그렇게 함으로써 이미지들(Tp) 중 단일 이미지보다 각각 더 높은 환자 X-레이 투여량으로 각각, 하나 이상의 투영 유방조영상들(Mp)에 대한 M 이미지 데이터를 생성하도록 더 구성될 수 있고; 이미지 처리 유닛은 하나 이상의 이미지들(Mp)에 대한 이미지 데이터 중 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하여, 그렇게 함으로써 하나 이상의 디스플레이 유방조영상 이미지(Mpd)를 생성하도록 더 구성될 수 있고; 디스플레이 유닛은 디스플레이 이미지들(Tpd, Trd, CTrd 및 Mpd)을 선택적으로 디스플레이하도록 더 구성될 수 있으며; 데이터 획득 및 디스플레이 유닛들은 CT, T 또는 M 작동 모드를 선택하도록 추가로 구성된다.

데이터 획득 유닛은 CT 및 T 작동 모드들 중 적어도 하나에서 유방에 대한 광원의 이동으로 촬영용 X-레이 빔의 강도를 변화시키도록 구성될 수 있다.

유방 고정 유닛은 서로 마주하는 상부 판 및 하부 판을 포함할 수 있고, 여기서 판들의 마주하는 부분들은 유방을 고정하기 위해 유방과 맞물리는 곳에서 오목하다.

디스플레이 유닛은 동시에 디스플레이되는 이미지들 중 하나의 해부학적 특징의 선택이 동시에 디스플레이되는 이미지들 중 적어도 다른 하나의 일치하는 해부학적 특징을 자동적으로 식별하도록, 이미지들(CTrd) 중 적어도 하나 및 이미지들(Tpd 및 Trd)들 중 적어도 하나를 함께-등록하여 동시에 디스플레이하도록 구성될 수 있다.

데이터 획득 유닛은 유방이 플랫폼 및 패들 사이에 고정된 상태를 유지하면서, 각각의 상기 작동 모드들에서 X-레이 수용체 및 이동하는 광원으로부터 환자를 분리하는 차폐부를 포함한다.

다른 바람직한 실시예에서, X-레이들로 환자의 압축된 유방을 촬영하기 위한 X-레이 시스템은, 환자의 유방을 압축하도록 구성되는 유방 고정 유닛; 상기 유닛에 압축된 유방 둘레를 이동하기 위해 장착된 다른 측면 상의 X-레이 촬영용 수용체 및 고정 유닛의 일측면 상의 X-레이 광원; 광원 및 수용체에 결합되고, 광원 및 수용체가 적어도 180°의 각도로 유방 둘레를 이동하며, X-레이 수용체는 유방의 다수의 투영 이미지들(CTp)에 대한 이미지 데이터를 생성하는 CT 모드에서 시스템을 작동하도록 구성된 X-레이 데이터 획득 유닛; 이미지들(CTp)에 대한 이미지 데이터의 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하고, 수신된 데이터를 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 CT 이미지들(CTr)을 생성하도록 컴퓨터-처리하며, 이에 근거하여 디스플레이 슬라이스 이미지들(CTrd)을 생성하도록 구성되는 이미지 처리 유닛; 관찰하기 위한 디스플레이 이미지(CTrd)들을 수신 및 선택적으로 표시하는 디스플레이 유닛을 포함한다.

고정 유닛은 직립한 환자의 유방을 압축하도록 구성될 수 있다.

압축된 유방은 제 1 방향을 가로지르는 제 2 방향에서보다 상당히 작은 제 1 방향에서의 치수를 가질 수 있고, 데이터 획득 유닛은 X-레이들이 제 1 방향에보다 제 2 방향에 가까울 때 X-레이 빔이 강하도록 유방에 대한 광원의 이동과 함께 촬영용 X-레이 빔들의 강도를 변화시키도록 구성될 수 있다.

X-레이 광원은 X-레이 튜브를 포함할 수 있고, 데이터 획득 시스템은 X-레이 튜브를 구동하는 전력의 선택된 특징을 변화시킴으로써 촬영용 빔의 강도를 변화시키도록 구성될 수 있다. 선택된 특징은 X-레이 튜브를 구동하는 전력의 전압(kV)일 수 있다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 개시된 본 발명은, 서로 마주하고 환자의 유방을 고정하도록 구성되는 상부 및 하부 판들; 압축된 유방과 맞물리는 곳이 오목한 유방-결합면을 갖는 각각의 상기 판들; 상기 판들 중 일 측면 상의 X-레이 광원, 및 다른 측면 상의 X-레이 촬영용 수용체로서, 여기서 적어도 상기 광원은 유방 둘레에서의 이동을 위해 장착되는, 상기 X-레이 광원 및 X-레이 촬영용 수용체; 광원 및 수용체와 결합되고, 광원이 유방에 대한 광원의 각각의 다수의 각도들에서 촬영용 X-레이 빔을 선택적으로 생성하게 하고, 수용체가 유방의 다수의 투영 X-레이 이미지들에 대한 이미지 데이터를 생성하게 하도록 구성된 데이터 획득 유닛; 유방의 디스플레이 이미지들을 생성하기 위해 수신된 데이터 중 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하도록 구성되는 이미지 처리 유닛; 및 관찰하기 위한 상기 디스플레이 이미지들을 수신 및 선택적으로 디스플레이하는 디스플레이 유닛을 포함하는 환자의 유방을 촬영하기 위한 X-레이 시스템일 수 있다. 이 시스템에서, 데이터 획득 시스템은 X-레이 빔이 유방에 대한 상기 빔의 각도에 따라 변화하는 X-레이 강도를 갖게 하도록 더 구성될 수 있다.

또 다른 실시예는, 환자의 유방을 고정하도록 구성되는 유방 고정 유닛; 고정 유닛의 일 측면 상의 X-레이 광원 및 다른 측면 상의 X-레이 촬영용 수용체; 고정된 유방 둘레에서의 이동을 위해 장착되는 적어도 X-레이 광원; 광원 및 수용체에 결합되고, (ⅰ) 사전-설정된 협각 단층영상합성 모드(Tn), 및 (ⅱ) 사전-설정된 광각 단층영상합성 모드(Tw)에서 선택적으로 시스템을 작동하도록 구성되는 X-레이 데이터 획득 유닛으로서, 여기서 (a) Tn 모드에서 적어도 광원은 비교적 협각(Tn)으로 유방에 대한 각도 위치들을 가로지르고 수용체는 상기 각도(Tn) 내에서 유방의 단층영상합성 투영 X-레이 이미지들(Tpn)에 대한 이미지 데이터를 생성하고, (b) Tw 모드에서 적어도 광원은 비교적 광각(Tw)으로 유방에 대한 각도 위치들을 가로지르고 수용체는 각도(Tw) 내의 유방의 제 2 다수의 단층영상합성 투영 X-레이 이미지들(Tpw)에 대한 이미지 데이터를 생성하는, 상기 X-레이 데이터 획득 유닛; (ⅰ) 상기 이미지들(Tpn 및 Tpw) 중 적어도 일부 및 (ⅱ) 이미지들(Tpn 및 Tpw) 중 적어도 일부에 대한 이미지 데이터로부터 유도되고 선택된 두께들 및 배향들의 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 단층영상합성 이미지들(Tr)의 디스플레이 이미지들을 선택적으로 생성하기 위해 이미지들(Tpn 및 Tpw)에 대한 이미지 데이터 중 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하도록 구성되는 이미지 처리 유닛; 관찰하기 위한 상기 디스플레이 이미지들 중 하나 이상의 세트들을 선택적으로 디스플레이하는 디스플레이 시스템을 포함하고; 여기서 데이터 획득 및 디스플레이 유닛들은 Tn 또는 Tw 작동 모드를 선택하도록 더 구성되는, 환자의 유방을 촬영하기 위한 다중-모드 X-레이 단층영상합성 시스템이다.

또 다른 실시예는, 환자의 유방을 고정하도록 구성되는 유방 고정 유닛; 정된 유방 둘레에서을 위해 장착된 다른 측면 상의 X-레이 촬영용 수용체 및 고정 유닛의 일 측면 상의 X-레이 광원 광원 및 수용체에 결합되고, (ⅰ) 협각 단층영상합성 모드(Tn), (ⅱ) 광각 단층영상합성 모드(Tw), (ⅲ) 컴퓨터 단층촬영(CT: computerized tomography) 모드, 및 (ⅳ) 유방조영술 모드(M)에서 선택적으로 상기 시스템을 작동하도록 구성된 X-레이 데이터 획득 유닛으로서, 여기서 (a) Tn 모드에서 적어도 광원은 비교적 협각으로 유방에 대한 제 1 다수의 각도 위치들을 가로지르고 수용체는 유방의 제 1 다수의 단층영상합성 투영 X-레이 이미지들(Tpn)에 대한 이미지 데이터를 생성하고, (b) Tw 모드에서 적어도 광원은 비교적 광각으로 유방에 대한 제 2 다수의 각도 위치들을 가로지르고 수용체는 유방의 제 2 다수의 단층영상합성 투영 X-레이 이미지들(Tpw)에 대한 이미지 데이터를 생성하며, (c) CT 모드에서, 광원 및 수용체는 상기 광각보다 큰 각도로 일정 길이의 유방 둘레를 회전하고, 수용체는 유방의 제 3 다수의 투영 이미지들(CTp)에 대한 이미지 데이터를 생성하며, 상기 이미지들(CTp)은 각각의 다수의 이미지들(Tpn 및 Tpw)에서의 이미지들보다 개수가 더 많고; (d) M 모드에서 광원 및 수용체는 이미지들(Tpn 및 Tpw) 중 임의의 하나에 대한 것보다 많은 환자 X-레이 투여량을 각각의 상기 이미지들(Mp)에 대해 사용하여, 유방의 하나 이상의 투영 이미지들(Mp)을 생성하는, 상기 X-레이 데이터 획득 유닛; 상기 이미지 데이터 중 적어도 일부를 수신하고, (ⅰ) 상기 투영 이미지들(Tpn 및/또는 Tpw), (ⅱ) 상기 투영 이미지들(Tpn 및/또는 Tpw) 중 적어도 일부에 대한 이미지 데이터로부터 유도되고 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 단층영상합성 이미지들(Tr), (ⅲ) 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 CT 이미지들(CTr), 및 (ⅳ) 유방의 투영 이미지들을 표현하는 하나 이상의 유방조영상들(Mp) 중 적어도 일부의 디스플레이 이미지들을 생성하기 위해 수신된 데이터를 컴퓨터-처리하게 구성된 이미지 처리 유닛; 및 관찰하기 위한 상기 디스플레이 이미지들 중 하나 이상의 세트들을 선택적으로 디스플레이하는 디스플레이 시스템을 포함하는 환자의 유방을 촬영하기 위한 다중-모드 X-레이 시스템이다.

또 다른 실시예는, 환자의 유방을 고정하도록 구성되는 유방 고정 유닛; 고정된 유방 둘레에서의 이동을 위해 장착된, 다른 측면 상의 X-레이 촬영용 수용체 및 고정 유닛의 일 측면 상의 X-레이 광원 상기 광원 및 수용체에 결합되고, 유방에 대해 적어도 X-레이 광원의 상이한 각도들에서 찍힌 투영 이미지들을 위한 이미지 데이터를 생성하기 위해 상기 시스템을 작동하도록 구성된 X-레이 데이터 획득 유닛; 상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 수신하고, 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 유방의 슬라이스들을 표현하는 유방의 CT 슬라이스 이미지들을 생성하기 위해 수신된 데이터를 컴퓨터-처리하며, (ⅰ) 단층영상합성 투영 이미지들(Tp), 및 (ⅱ) 상기 이미지들(Tp)에 대한 이미지 데이터의 적어도 일부로부터 재구성되고 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 유방의 슬라이스들을 표현하는 단층영상합성 슬라이스 이미지들(Tr) 중 적어도 일부를 더 생성하도록 구성된 이미지 처리 유닛; 및 관찰하기 위한 상기 CT 이미지들, 상기 Tp 및 Tr 이미지들 중 하나 이상을 선택적으로 디스플레이하는 디스플레이 시스템을 포함하는 환자의 유방을 촬영하기 위한 다중-모드 X-레이 시스템이다.

또 다른 실시예는, 촬영용 X-레이 빔이 유방을 관통한 후 수용체에 부딪히도록, 환자의 유방에 대해 일정 위치 주변의 이동을 위해 장착된 X-레이 촬영용 수용체 및 X-레이 광원; 광원 및 수용체에 결합되고, 적어도 광원이 유방에 대해 상이한 각도 위치들로 이동하고 촬영용 X-레이 빔을 각각의 각도 위치에서 방출하게 하고 수용체가 상기 각도 위치들에서 찍힌 투영 이미지들에 대한 이미지 데이터를 생성하게 하도록 구성된 X-레이 데이터 획득 유닛; 상기 촬영용 X-레이 빔의 X-레이 강도가 상기 각도 위치들 중 하나로부터 다른 하나로의 광원의 운동에 따라 변화하도록 더 구성되는 상기 데이터 획득 유닛; 상기 이미지 데이터 중 적어도 일부를 수신하고, 상기 투영 이미지들로부터 유도된 유방의 디스플레이 이미지들을 생성하기 위해 수신된 데이터를 컴퓨터-처리하도록 구성된 이미지 처리 유닛; 및 관찰하기 위한 상기 디스플레이 이미지들을 수신하고 선택적으로 디스플레이하는 디스플레이 시스템을 포함하는 환자의 유방을 촬영하기 위한 X-레이 시스템이다.

또 다른 실시예는, (ⅰ) 환자의 유방의 제 1 슬라이스들을 표현하는 CT 슬라이스 이미지들 및 (ⅱ) 유방의 비-CT X-레이 이미지들을 나타내는 X-레이 이미지 데이터의 광원; 상기 이미지 데이터 중 적어도 일부를 수신하고, 이로부터 (ⅰ) 유방의 슬라이스들의 디스플레이 CT 이미지들 및 (ⅱ) 유방의 비-CT 디스플레이 이미지들을 생성하도록 구성된 이미지 처리 유닛과; 상기 디스플레이 CT 이미지들 중 적어도 하나 및 상기 비-CT 디스플레이 이미지들 중 적어도 하나를 동시에 관찰하기 위해 디스플레이하도록 구성된 디스플레이 유닛; 디스플레이된 이미지들 중 하나의 해부학적 특징부에서 사용자 또는 시스템에 의해 배치된 마크(mark)가 적어도 하나의 다른 동시에 디스플레이된 이미지의 일치하는 해부학적 특징부에 자동적으로 나타나도록, 상기 동시에 디스플레이된 이미지들이 함께-등록되도록 더 구성되는 상기 디스플레이 유닛을 포함하는, 환자의 유방의 함께-등록된 X-레이 CT 이미지들 및 다른 X-레이 이미지들을 동시에 관찰하기 위한 획득 및 디스플레이용 시스템이다.

상기 개시내용에 따른 유방 촬영 방법의 일 실시예는, 상부 판 및 하부 판 사이에 직립한 환자의 유방을 압축하는 단계; 상기 판들 중 일 측면 상에 X-레이 광원 및 다른 측면 상에 X-레이 촬영용 수용체를 제공하는 단계; (a) 유방에 대한 X-레이 광원의 비교적 좁은 정도의 각각의 상이한 각도들에 걸쳐 찍힌 압축된 유방의 다수의 단층영상합성 투영 X-레이 이미지들(Tpn)을 생성하는 협각 단층영상합성 모드, (b) 유방에 대한 X-레이 광원의 비교적 넓은 정도의 각각의 상이한 각도들에 걸쳐 찍힌 압축된 유방의 다수의 단층영상합성 투영 이미지들(Tpw)을 생성하는 광각 단층영상합성 모드, (c) X-레이 광원 및 X-레이 촬영부가 상기 비교적 넓은 정도보다 더 큰 각도에 걸쳐 유방 주변을 이동하면서 찍힌 압축된 유방의 다수의 CT 이미지들을 생성하는 컴퓨터 단층촬영(CT) 모드, 및 (d) 종래의 유방조영상에 대한 것과 근접하는 환자 투여량을 각각 사용하여, 압축된 유방의 하나 이상의 투영 이미지들(Mp)을 생성하는 유방조영술 모드로 유방을 통과한 후, X-레이 수용체에서 수신된 X-레이 광원으로부터의 X-레이들로 환자의 압축된 유방을 선택적으로 촬영하는 단계, 일반적으로 압축된 유방의 길이 방향으로 상기 모드들 중 하나에 대한 위치에서 상기 모드들 중 다른 하나에 대한 위치로 X-레이 광원 및 X-레이 촬영 수용체를 선택적으로 이동시키는 단계; 유방에 대한 X-레이 광원의 각도에 따라 X-레이 광원(kV)을 변화시키면서 상기 이미지들(Tpw) 및/또는 상기 CT 이미지들을 촬영하는 단계; 상기 유방의 선택된 슬라이스들의 재구성된 단층영상합성 이미지들(Tr)을 생성하기 위해 상기 이미지들(Tpn 및 Tpw)을 선택적으로 컴퓨터-처리하는 단계; 및 동시에 관찰하기 위한 상기 Tpn, Tpw, Tr 및 CT 이미지들 중 하나 이상의 선택된 조합들을 디스플레이하는 단계를 포함한다.

Claims (20)

1. 직립하는 환자의 유방을 촬영하기 위한 X-레이 시스템(x-ray system)으로서,
   두 개의 마주하는 압축 면들 사이에 직립 환자의 유방을 고정하고 평평하게 하도록 구성된 유방 고정 유닛(breast immobilization unit);
   상기 유방 고정 유닛의 일 측면 상의 X-레이 광원(x-ray source) 및 다른 측면 상의 X-레이 촬영용 수용체(x-ray imaging receptor)로서, 상기 광원은 X-레이들의 촬영용 빔(imaging beam)을 선택적으로 방출하고, 상기 수용체는 상기 고정 유닛을 통과한 후 상기 촬영 빔을 수신하며, 상기 광원 및 수용체는 상기 유방 고정 유닛 둘레에서의 선택적 이동을 위해 장착되는, 상기 X-레이 광원 및 상기 X-레이 촬영용 수용체;
   상기 광원 및 수용체에 결합되고, 상기 광원 및 수용체가 상기 유방 고정 유닛, 즉 그 안에 고정된 직립 환자의 유방 둘레를 CT 각도를 통해, 이동하는 CT 모드에서 상기 시스템을 선택적으로 작동하도록 구성되며, 상기 수용체는 상기 CT 각도 내의 상이한 각도들에서 찍힌 상기 유방의 다수의 투영 이미지들(CTp)에 대한 이미지 데이터(image data)를 생성하는 X-레이 데이터 획득 유닛;
   상기 시스템이 상기 CT 모드에서 작동하는 동안 적어도 상기 X-레이 광원의 궤적 및 상기 직립한 환자 사이에 장벽을 형성하고 상기 시스템에 고정된 환자 차폐부;
   상기 이미지들(CTp)에 대한 상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리(computer-process)하여 선택된 두께들 및 배향들(orientations)을 갖는 상기 유방의 슬라이스들(slices)을 표현하는 재구성된 이미지들(CTr)을 생성하고, 이에 기반하여 디스플레이 슬라이스 이미지들(CTrd)을 생성하도록 구성된 이미지 처리 유닛; 및
   관찰하기 위한 상기 디스플레이 이미지들(CTrd)을 수신하고 선택적으로 디스플레이(display)하는 디스플레이 유닛을 포함하는 X-레이 시스템.
2. 직립하는 환자의 유방을 촬영하기 위한 X-레이 시스템(x-ray system)으로서,
   두 개의 마주하는 압축 면들 사이에 직립 환자의 유방을 고정하도록 구성된 유방 고정 유닛(breast immobilization unit);
   상기 유방 고정 유닛의 일 측면 상의 X-레이 광원(x-ray source) 및 다른 측면 상의 X-레이 촬영용 수용체(x-ray imaging receptor)로서, 상기 광원은 X-레이들의 촬영용 빔(imaging beam)을 선택적으로 방출하고, 상기 수용체는 상기 고정 유닛을 통과한 후 상기 촬영 빔을 수신하며, 상기 광원 및 수용체는 상기 유방 고정 유닛 둘레에서의 선택적 이동을 위해 장착되는, 상기 X-레이 광원 및 상기 X-레이 촬영용 수용체;
   상기 광원 및 수용체에 결합되고, 상기 광원 및 수용체가 상기 유방 고정 유닛, 즉 그 안에 고정된 직립 환자의 유방 둘레를 CT 각도를 통해, 이동하는 CT 모드에서 상기 시스템을 선택적으로 작동하도록 구성되며, 상기 수용체는 상기 CT 각도 내의 상이한 각도들에서 찍힌 상기 유방의 다수의 투영 이미지들(CTp)에 대한 이미지 데이터(image data)를 생성하는 X-레이 데이터 획득 유닛;
   상기 이미지들(CTp)에 대한 상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리(computer-process)하여 선택된 두께들 및 배향들(orientations)을 갖는 상기 유방의 슬라이스들(slices)을 표현하는 재구성된 이미지들(CTr)을 생성하고, 이에 기반하여 디스플레이 슬라이스 이미지들(CTrd)을 생성하도록 구성된 이미지 처리 유닛;
   관찰하기 위한 상기 디스플레이 이미지들(CTrd)을 수신하고 선택적으로 디스플레이(display)하는 디스플레이 유닛을 포함하고,
   상기 X-레이 데이터 획득 유닛은, 상기 광원이 180°미만인 단층영상합성(tomosynthesis) 각도를 가로지르고 상기 수용체가 상기 단층영상합성 각도 내의 상기 광원의 상이한 각도 위치들에서 찍힌 상기 유방의 단층영상합성 투영 이미지들(Tp)을 생성하는 단층영상합성 모드(T)에서 상기 시스템을 선택적으로 작동하도록 더 구성되고;
   상기 이미지 처리 유닛은, 상기 이미지들(Tp) 중 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하여 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 상기 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 이미지들(Tr)을 생성하고, 상기 이미지들(Tp)에 근거하여 디스플레이 투영 이미지들(Tpd) 및 디스플레이 슬라이스 이미지들(Trd)을 생성하도록 더 구성되고;
   상기 디스플레이 유닛은, 상기 디스플레이 이미지들(Tpd, Trd 및 CTrd)을 선택적으로 디스플레이하도록 더 구성되며;
   상기 데이터 획득 및 디스플레이 유닛들은, 상기 고정 유닛에 고정된 환자의 유방을 검사하기 위해, CT 및 T 작동 모드들 중 적어도 하나를 선택하도록 더 구성되는, X-레이 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 X-레이 데이터 획득 유닛은, 상기 모드(T)에서 (i) 적어도 상기 광원이 비교적 협각(Tn)을 통해 상기 유방에 대해 각도 위치들을 가로지르게 하고, 상기 수용체가 상기 각(Tn) 내의 상이한 각도 위치들에서 찍힌 상기 유방의 단층영상합성 투영 이미지들(Tpn)을 생성하게 하며, (ii) 비교적 광각 모드(Tw)에서 적어도 상기 광원이 상기 각(Tn)보다 넓은 각(Tw)을 통해 상기 유방에 대한 각도 위치들을 가로지르게 하며, 상기 수용체가 상기 각(Tw) 내의 상기 광원의 상이한 각도 위치들에서 찍힌 상기 유방의 단층영상합성 투영 이미지들(Tpw)을 생성하게 하도록 선택적으로 작동하도록 더 구성되고;
   상기 이미지 처리 유닛은, 이미지들(Tpn 및 Tpw)에 대한 상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하여 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 상기 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 이미지들(Tr)을 생성하고, 투영 이미지들(Tpn 및/또는 Tpw)에 대한 상기 이미지 데이터에 근거하여 디스플레이 투영 이미지들(Tpnd 및/또는 Tpwd) 및 디스플레이 슬라이스 이미지들(Trd)을 생성하도록 더 구성되고;
   상기 디스플레이 유닛은, 상기 디스플레이 이미지들(Tpnd, Tpwd, Trd 및 CTrd)을 선택적으로 디스플레이하도록 더 구성되며;
   상기 데이터 획득 및 디스플레이 유닛들은, CT, Tn 및 Tw 작동 모드들 중 적어도 하나를 선택하도록 더 구성되는, X-레이 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 X-레이 데이터 획득 유닛은, 유방조영술 모드(M)에서 상기 시스템을 선택적으로 작동하여, 상기 이미지들(Tp) 중 단일 이미지보다 각각 더 높은 환자 X-레이 투여량을 갖는, 하나 이상의 투영 유방조영상들(Mp)에 대한 이미지 데이터를 생성하도록 더 구성되고;
   상기 이미지 처리 유닛은, 상기 하나 이상의 이미지들(Mp)에 대한 상기 이미지 데이터 중 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하여, 하나 이상의 디스플레이 유방조영상 이미지(Mpd)를 생성하도록 더 구성되고;
   상기 디스플레이 유닛은, 상기 디스플레이 이미지들(Tpd, Trd, CTrd 및 Mpd)을 선택적으로 디스플레이하도록 더 구성되며;
   상기 데이터 획득 및 디스플레이 유닛들은, 상기 CT, Tn, Tw 및 M 작동 모드 중 적어도 하나를 선택하도록 더 구성되는, X-레이 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 디스플레이 유닛은, 동시에 디스플레이되는 상기 이미지들 중 하나에서의 해부학적 특징(anatomical feature)의 선택이 상기 동시에 디스플레이되는 이미지들 중 적어도 다른 하나에서의 일치하는 해부학적 특징을 자동적으로 식별하도록, 상기 이미지들(CTrd) 중 적어도 하나 및 상기 이미지들(Tpd 및 Trd) 중 적어도 하나를 함께-등록하여 동시에 디스플레이하도록 구성되는, X-레이 시스템.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 데이터 획득 유닛은, 상기 CT 및 T 작동 모드들 중 적어도 하나에서 상기 유방에 대한 상기 광원의 이동에 따라 상기 촬영용 X-레이 빔들의 강도를 변화하도록 더 구성되는, X-레이 시스템.
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 시스템이 상기 CT 및 상기 T 모드에서 작동하는 동안 적어도 상기 X-레이 광원의 궤적 및 상기 직립한 환자 사이에 장벽을 형성하고 상기 시스템에 고정된 환자 차폐부(patient shield)를 더 포함하는, X-레이 시스템.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 유방 고정 유닛은, 상기 유방을 고정하기 위해 상기 유방과 맞물리는 곳이 오목한 마주하는 부분들을 갖고 서로 마주하는 상부 판 및 하부 판을 포함하는, X-레이 시스템.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 환자 차폐부는 그의 상부에 환자의 머리, 어깨 및 팔을 위한 개구를 구비하나 상기 시스템의 회전 구성요소로부터 환자의 다른 부분들을 차폐하는, X-레이 시스템.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 디스플레이 유닛은, 동시에 디스플레이되는 이미지들 중 하나에서의 해부학적 특징의 선택이 상기 동시에 디스플레이되는 이미지들 중 적어도 다른 하나에서의 일치하는 해부학적 특징을 자동적으로 식별하도록, 상기 이미지들(CTrd) 중 적어도 하나 및 상기 이미지들(Tpd 및 Trd) 중 적어도 하나를 함께-등록하여 동시에 디스플레이하도록 구성되는, X-레이 시스템.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 데이터 획득 유닛은, 상기 CT 및 T 작동 모드들 중 적어도 하나에서 상기 유방에 대한 상기 광원의 이동에 따라 상기 촬영용 X-레이 빔들의 강도를 변화하도록 더 구성되는, X-레이 시스템.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 X-레이 데이터 획득 유닛은, 유방조영술 모드(M)에서 시스템을 선택적으로 작동하여, 상기 직립한 환자의 유방의 하나 이상의 투영 유방조영상들(Mp)에 대한 이미지 데이터를 생성하도록 더 구성되고;
    상기 이미지 처리 유닛은, 상기 하나 이상의 이미지들(Mp)에 대한 상기 이미지 데이터 중 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하여, 하나 이상의 디스플레이 유방조영상 이미지(Mpd)를 생성하도록 더 구성되고;
    상기 디스플레이 유닛은, 상기 디스플레이 이미지들(CTrd 및 Mpd)을 선택적으로 디스플레이하도록 더 구성되며;
    상기 데이터 획득 및 디스플레이 유닛들은, 상기 CT 및 M 작동 모드들 중 적어도 하나를 선택하도록 더 구성되는, X-레이 시스템.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 X-레이 데이터 획득 유닛은, 상기 광원이 180°미만인 단층영상합성 각도를 가로지르고 상기 수용체가 상기 단층영상합성 각도 내의 상기 광원의 상이한 각도 위치들에서 찍힌 상기 유방의 단층영상합성 투영 이미지들(Tp)을 생성하는 단층영상합성 모드(T)에서 상기 시스템을 선택적으로 작동하도록 더 구성되고;
    상기 이미지 처리 유닛은, 상기 이미지들(Tp) 중 적어도 일부를 수신 및 컴퓨터-처리하여, 선택된 두께들 및 배향들을 갖는 상기 유방의 슬라이스들을 표현하는 재구성된 이미지들(Tr)을 생성하고, 상기 이미지들(Tp)에 근거하여 디스플레이 슬라이스 이미지들(Trd) 및 디스플레이 투영 이미지들(Tpd)을 생성하도록 더 구성되고;
    상기 디스플레이 유닛은, 상기 디스플레이 이미지들(Tpd, Trd 및 CTrd)을 선택적으로 디스플레이하도록 더 구성되며;
    상기 데이터 획득 및 디스플레이 유닛들은, 상기 고정 유닛에 고정된 환자의 유방을 검사하기 위해 상기 CT 및 T 작동 모드들 중 적어도 하나를 선택하도록 더 구성되는, X-레이 시스템.
14. 청구항 12에 있어서,
    상기 시스템이 상기 CT 모드 및 상기 T 모드에서 동작하는 경우 적어도 상기 X-레이 광원의 궤적 및 상기 직립한 환자 사이에 장벽을 형성하고 상기 시스템에 고정된 환자 차폐부를 더 포함하는, X-레이 시스템.
15. 청구항 13에 있어서,
    상기 디스플레이 유닛은, 상기 동시에 디스플레이되는 이미지들 중 하나에서의 해부학적 특징의 상기 선택이 상기 동시에 디스플레이되는 이미지들 중 적어도 다른 하나에서의 일치하는 해부학적 특징을 자동적으로 식별하도록, 상기 이미지들(Tpd 및 Trd) 중 적어도 하나 및 상기 이미지들(CTrd) 중 적어도 하나를 함께-등록하여 동시에 디스플레이하도록 구성되는, X-레이 시스템.
16. 청구항 13에 있어서,
    상기 데이터 획득 유닛은, 상기 CT 및 T 작동 모드들 중 적어도 하나에서 상기 유방에 대한 상기 광원의 이동에 따라 상기 촬영용 X-레이 빔들의 강도를 변화하도록 더 구성되는, X-레이 시스템.
17. X-레이들로 직립한 환자의 유방을 촬영하는 방법으로서,
    상부 판 및 하부 판 사이에 상기 직립한 환자의 유방을 고정(immobilization)하는 단계;
    상기 판들 중 일 측면 상에 X-레이 광원 및 다른 측면 상에 X-레이 촬영용 수용체를 제공하는 단계;
    (a) 적어도 180°의 컴퓨터 단층촬영(CT: computerized tomography) 각도에 걸쳐 상기 고정된 유방 둘레에서 적어도 상기 X-레이 광원을 이동하는 것을 통해 찍힌 상기 유방의 다수의 2차원 투영 X-레이 이미지들(CTp)을 생성하고, 상기 CT 각도의 각각의 증분에 대해 각각의 상기 CTp를 생성하는 컴퓨터 단층촬영 모드 (computerized tomography mode, CT);
    (b) 상기 CT 각도보다 실질적으로 작은 단층영상합성 각도를 통해 적어도 상기 광원을 이동하는 것을 통해 찍힌 상기 고정된 유방의 다수의 2차원 단층영상합성 투영 X-레이 이미지들(Tp)을 생성하고, 상기 단층영상합성 각도의 각각의 증분에 대해 각각의 상기 이미지들(Tp)을 생성하는 단층영상합성 모드(tomosynthesis mode, T);
    (c) 종래의 유방조영상에 대한 것과 근접하는 환자 투여량을 각각 사용하여, 상기 압축된 유방의 하나 이상의 2차원 투영 이미지들(Mp)을 생성하는 유방조영술 모드(mammography mode, M)에서,
    상기 유방을 통과한 후 상기 X-레이 수용체에서 수신된 상기 X-레이 광원으로부터 X-레이들로 상기 환자의 고정된 유방을 선택적으로 촬영하는 단계;
    각각의 경우에 각각 선택된 두께들 및 배향들을 갖는, 상기 촬영된 유방의 각각의 3차원 슬라이스들에 대해, 상기 이미지들(Tp)로부터 슬라이스 단층영상합성 이미지들(Tr) 및 상기 이미지들(CTp)로부터 슬라이스 이미지들(CTr)을 선택적으로 재구성하는 단계;
    각각의 디스플레이 이미지들(CTrd, Tpd, Trd 및 Md)을 생성하기 위해 상기 이미지들(CTr, Tp, Tr 및 M)을 선택적으로 컴퓨터-처리하는 단계; 및
    동시 관찰을 위한 상기 CTrd, Tpd, Trd, Md 이미지들 중 하나 이상의 선택된 조합들을 디스플레이하는 단계를 포함하는 X-레이 유방 촬영 방법.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 모드(T)에서 상기 유방을 촬영하는 단계는,
    (a) 상기 유방에 대한 상기 X-레이 광원의 비교적 좁은 정도의 각각의 상이한 각도들에 걸쳐 찍힌 상기 유방의 다수의 단층영상합성 투영 X-레이 이미지들(Tpn)을 생성하는 협각 단층영상합성 모드; 및
    (b) 상기 유방에 대한 상기 X-레이 광원의 비교적 넓은 정도의 각각의 상이한 각도들에 걸쳐 찍힌 상기 유방의 다수의 단층영상합성 투영 이미지들(Tpw)을 생성하는 광각 단층영상합성 모드를 선택적으로 포함하고;
    상기 재구성하는 단계는, 각각의 두께들 및 배향들을 갖는 상기 촬영된 유방의 각각의 3차원 슬라이스들을 표현하는 단층영상합성 슬라이스 이미지들(Tr)로 상기 이미지들(Tpn 및 Tpw)을 선택적으로 재구성하는 단계를 더 포함하는, X-레이 유방 촬영 방법.
19. 청구항 17에 있어서,
    상기 모드들 중 하나에 대한 위치로부터 상기 모드들 중 다른 것에 대한 위치로 일반적으로 상기 고정된 유방의 길이를 따르는 방향으로 상기 X-레이 촬영용 수용체 및 상기 X-레이 광원을 선택적으로 이동하는 단계를 더 포함하는, X-레이 유방 촬영 방법.
20. 청구항 17에 있어서,
    상기 고정된 유방에 대한 상기 X-레이 광원의 상기 각도에 따라 상기 모드들 중 적어도 하나에서 상기 고정된 유방에 부딪히는 상기 광원으로부터의 상기 X-레이들의 강도를 변화하는 단계를 더 포함하는, X-레이 유방 촬영 방법.

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