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KR102179877B1 - 피치 및/또는 롤 조정 기능이 있는 몸체 부위 고정 장치 - Google Patents

피치 및/또는 롤 조정 기능이 있는 몸체 부위 고정 장치 Download PDF

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KR102179877B1
KR102179877B1 KR1020180016425A KR20180016425A KR102179877B1 KR 102179877 B1 KR102179877 B1 KR 102179877B1 KR 1020180016425 A KR1020180016425 A KR 1020180016425A KR 20180016425 A KR20180016425 A KR 20180016425A KR 102179877 B1 KR102179877 B1 KR 102179877B1
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shell frame
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shell
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네피 노드그렌 그레고리
루이스 바낫 윌리엄
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메드텍 인코포레이티드
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Abstract

몸체 부위를 위치시키기 위한 구조체(또는 구조물)는 지지 기부, 및 상기 몸체 부위의 형상으로 구성되는 내부 표면을 가지는 쉘 프레임을 포함한다. 상기 쉘 프레임은 또한 상기 지지 기부 상에, 또는 상기 지지 기부 상에 더 라이딩 하는 캐리지 상에 라이딩 하는 것으로 구성되어, 상기 쉘 프레임의 피치 또는 롤을, 또는 둘 모두를 상기 지지 기부에 대하여 조정될 수 있도록 한다.

Description

피치 및/또는 롤 조정 기능이 있는 몸체 부위 고정 장치{BODY PART FIXATION DEVICE WITH PITCH AND/OR ROLL ADJUSTMENT}
본 발명은 피치 및/또는 롤 조정 기능이 있는 몸체 부위 고정 장치에 관한 것이다.
특정 유형의 의료 치료는 인체의 일부가 동일한 위치로 유지되어야 신체의 해당 부위에서 의료 치료 행위가 수행될 수 있다. 예를 들어, 뇌암 환자가 방사선 치료를 받는 경우, 뇌종양의 기본 위치가 방사선 치료 또는 치료법 기간 동안 공간에 고정되도록, 머리가 정확하고, 반복 가능한 치료 위치에 유지되어야 한다. 몸체 부위를 고정된 위치에 유지하기 위한 방사선 종양학 분야에서 다양한 기술이 사용되어 왔다.

<선행기술문헌>
대한민국 공개특허 제10-2004-0087810
본 발명의 목적은 몸체 부위를 동일한 위치로 우수하게 고정할 수 있고, 조작이 용이하여, 방사선 치료와 같은 특정 유형의 의료 치료 등에 유용하게 사용될 수 있는 몸체 부위 고정 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피치 및/또는 롤 조정 기능이 있는 몸체 부위 고정 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 피치 및/또는 롤 조정 기능이 있는 몸체 부위 고정 장치는 조작이 용이하고, 몸체 부위를 정밀하고 정확한 위치로 우수하게 유지시킬 수 있는 바, 예를 들어 방사선치료와 같은 특정 유형의 의료 치료 등의, 동일 위치에 몸체 부위를 유지시키는 것이 필요한 분야에서, 유용하게 사용될 수 있다.
도 1a - 1f는 환자의 두부를 고정 시키도록 몸체 부위 고정 장치가 구성되는 예시적인 실시예의 도면이다.
도 2a - 2c는 도 1a의 고정 장치의 쉘 프레임의 피치 조정에 관련된 지지 기부 인터페이스 구성 요소에 대한 피치 조정 기구 및 쉘 프레임의 추가 상세 사항을 도시한다.
도 3a - 3d는 도 1b의 지지 기부의 4가지 상이한 도면을 도시하고, 도 3a에 평면도(top view), 도 3b에 측면도(side view), 도 3c의 배면도(rear view), 및 도 3d에 정면도(front view)를 포함한다.
도 4a - 4d는 도 1a의 쉘 프레임의 4가지 상이한 도면을 도시하고, 도 4a에 평면도(top view), 도 4b에 측면도(side view), 도 4c의 배면도(rear view), 및 도 4d에 정면도(front view)를 포함한다.
도 5a - 5e는 도 2a의 피치 조정 기구의 예시적인 실시예의 세부 사항을 나타낸다.
도 6a - 6e는 지지 기부에 대한 쉘 프레임의 피치의 정밀하고 교정된 조정을 가능하게 하는 피치 조정 휠을 더 포함하는 피치 조정 기구의 추가의 예시적인 실시예의 세부 사항을 나타낸다.
도 7은 피치 조정 기구 이외에 롤 조정 기구를 포함하는 몸체 부위 고정 장치의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 8a는 도 7의 몸체 부위 고정 장치의 3-차원 분해도를 나타낸다.
도 8b는 쉘 프레임 캐리지 및 쉘 프레임의 피치의 조정에 관련된 도 7의 몸체 부위 고정 장치의 구성 요소들의 3 차원 도이다.
도 8c는 쉘 프레임의 롤 조정에 관련된 도 7의 몸체 부위 고정 장치의 구성 요소들의 3 차원 도이다.
도 9a - 도 9d는 도 7의 몸체 부위 고정 장치의 쉘 프레임의 4가지 상이한 도면을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 지지 기부에 대해 쉘 프레임 캐리지의 피치를 변경하기 위해 적용되는 임의의 조정 이전에, 수평 위치에 있는 도 7의 장치의 쉘 프레임 캐리지 및 지지 기부를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 도 7의 장치의 쉘 프레임 및 쉘 프레임 캐리지의 피치의 조정을 나타낸다.
도 12는 쉘 프레임 캐리지 및 지지 기부에 대해 쉘 프레임의 롤을 변경하기 위해 적용되는 임의의 롤 조정 이전에, 수평 위치에 있는 도 7의 장치의 쉘 프레임, 쉘 프레임 캐리지 및 지지 기부를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 도 7의 장치의 지지 기부 및 쉘 프레임 캐리지에 대한 쉘 프레임의 롤의 조정을 나타낸다.
다음의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조한다. 상이한 도면에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 식별할 수 있다. 다음의 상세한 설명은 본 발명을 제한하지는 않는다.
방사선 종양학 분야에서, 몸체 부위를 고정된 위치에 유지하는 기술은 환자의 몸체 부위 위로 신장되는 유지 재료 시트를 포함하는 열 성형 가능한 구조물을 사용한다. 예를 들어, 뇌종양의 방사선 치료를 수행하기 위해, 열 성형 가능한 구조체는 환자의 얼굴 위로 신장되는 유지 물질의 시트를 갖는 마스크를 포함한다. 환자의 얼굴 위에 마스크를 형성하기 위해, 먼저 온수 욕조 또는 오븐을 사용하여 열 성형성 구조체의 재료를 가열하여 시트가 유연하고 변형 가능하게 될 수 있다. 다음, 열 성형 가능한 마스크를 환자의 얼굴 위로 신장시켜 마스크를 식히고 경화시켜 영구적으로 마스크를 환자의 얼굴 모양으로 만든다. 예를 들어, 열가소성 보유 물질의 시트를 갖는 마스크는 가열 후에 환자의 얼굴 위로 신장시켜 냉각된 후 방치될 수 있다. 냉각시, 환자의 얼굴에 형성된 마스크는 방사선 치료 동안 환자의 머리를 고정된 위치에 유지하는데 사용될 수 있는 구조를 생성한다.
마스크의 열가소성 재료 시트가 환자의 몸체 부위 위로 신장된 후, 마스크의 프레임 부분은 부착 기구(mechanism)를 사용하여 환자 지지 테이블에 부착된다. 그러나 일단 지지 테이블에 부착되면 기존의 환자 마스크는 환자의 몸체 부위의 잘못된 위치를 수정할 수 없다. 또한, 마스크 프레임이 환자지지 테이블에 부착 될 때, 열가소성 유지 물질은 환자 몸체의 상부 표면(예를 들어, 환자의 얼굴)으로부터 지지 테이블의 표면까지 도달하도록 먼 거리로 신장되어야 한다. 열가소성 유지 물질을 이 정도까지 늘리면 얇아지고 바람직하지 않을 정도로 덜 단단해진다.
본 명세서에 기술된 예시적인 실시예는 기존 마스크 프레임 지지 및 부착 구조체(물)에 대한 개선을 포함하는 몸체 부위 고정 장치에 관한 것이다. 본원에 기술된 예시적인 실시예는 몸체 부위를 수용하고 위치시키는 딥 쉘 프레임을 포함하며, 여기서 쉘은 고정되는 몸체 부위(예를 들어, 환자의 머리)의 형태와 부합(일치)하는 내부 형상을 갖는다. 상기 쉘 프레임은 추가로 환자의 몸체 부위에 맞게 맞춤화된 쿠션(예: 머리 쿠션)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몸체 부위가 환자의 머리인 경우, 상기 쉘 프레임의 깊이는, 중간 지점까지 헤드(두부; 환자의 머리)를 둘러싸도록 하는 맞춤화된 쿠션이 헤드(두부; 환자의 머리)에 대한 실질적인 지지 영역을 허용하는 커다란 접촉 면적을 제공한다. 상기 쉘 프레임은 플랜지에 마스크 프레임의 용이한 탈부착을 가능하게 하는 상부 플랜지를 추가로 포함할 수 있다. 상기 쉘 프레임의 상기 상부 플랜지(flange)에서 상기 마스크 프레임의 도킹은 마스크의 열가소성 재료를 지지 테이블 표면까지 완전히 신장시킬 필요가 없어 지므로, 마스크 재료의 두께 및 강성이 향상된다.
본원에 기술된 예시적인 실시예는, 지지 기부 및, 쉘 프레임에 결합 될 때, 쉘 프레임의 피치 및/또는 롤이 지지 기부에 대해 조정될 수 있게 하는 피치 조정 기구 및/또는 롤 조정 기구를 추가로 포함한다. 쉘 프레임의 피치 및/또는 롤의 조정은, 쉘 프레임으로부터 마스크 프레임을 분리시키지 않고, 또는 고정되는 몸체 부위로부터 마스크 프레임을 제거 할 필요없이, 몸체 부위의 위치 결정(예: 고정 장치 내의 헤드(두부) 위치 결정)을 쉽게 조정할 수 있게 만들어, 수행되는 특정 의료 테스트 또는 의료 치료의 위치 요구 사항을 충족시킨다. 본 명세서에 기재된 피치 조정 기구 및/또는 롤 조정 기구는 지지 기부에 대해 쉘 프레임의 피치 및/또는 롤을 잠그는 잠금 기구를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 더 설명되는 피치 조정 기구는 피치 조정이 정밀하고 제어되어 조절되도록 쉘 프레임의 하부 표면에 형성된 피치 조정 슬롯 또는 노치와 (연결되어)함께 작동하는 교정된(calibrated; 측정되는; 정밀 조절되는;) 피치 조정 휠을 포함할 수 있다. 정확한 피치 조정(또는 조절)은 상기 피치 조정 휠을 사용하여 수행하되, 상기 피치 조정 휠이 회전하면서, 상기 피치 조정 휠의 치형부와 상기 피치 조절 슬롯 또는 노치의 단속적 회전 맞물림(결합 또는 연결)을 수행함에 의하여 수행된다.
본원에 언급 된 "마스크"는 몸체 부위에 재료를 맞추기 위해 환자의 임의의 몸체 부위 위로 끌어 당길 수 있는 재료(예를 들어, 열가소성 재료(또는 물질))를 갖는 임의의 구조체(또는 구조물)를 포함한다. 일부 실시예에서, "마스크"는 마스크의 구성 요소일 수도 그렇지 않을 수도 있는 파스너 기구(들)를 사용하여 몸체 부위가 특정 위치에 유지되고, 고정될 수 있게 한다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 "마스크"는 환자의 얼굴 또는 머리 위에 배치하기 위한 구조체(또는 구조물)만을 말하는 것이 아니라, 환자의 몸체 부위 또는 신체의 임의의 부위에 배치하기위한 임의의 유형의 구조체(또는 구조물)를 포함한다(예: 환자의 골반을 둘러싸는 구조물(또는 구조체)).
도 1a - 1e는 몸체 부위 고정 장치(100)가 환자의 두부(머리; 헤드;)(110)를 고정 시키도록 구성된 제 1 실시예의 도면을 도시한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 고정 장치(100)은 지지 기부(120) 및 쉘 프레임(130)을 포함한다. 쉘 프레임(130)은 환자의 두부 및 목의 뒤쪽과 부합(일치)되도록 구성되는 내부 표면을 가지는 대략적인 반구(반 쉘) 구조를 포함할 수 있다. 쉘 프레임(130)의 반 쉘 구조는 3차원 회전 타원체(spheroid)의 대략적인 절반에 가까운 형상을 가지며, 여기서 상기 절반은 상기 회전 타원체의 수직 중심을 대략적으로 가로 지른다. 쉘 프레임(130)은 환자의 목(150)과 부합(일치)되도록 구성되고, 환자의 머리(110)가 쉘 프레임(130) 내 놓일 때, 목(150)이 쉘 프레임(130)의 내부로부터 연장되도록 하는, 쉘 프레임(130)의 일 측면에 목 절개부(140)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 지지 기부(120)는 제1 피치 쉘 램프(160) 및 제2 피치 쉘 램프(170)을 포함하고, 이들은 서로 대향하는 지지 기부(120) 상에 배치되고, 충분한 거리로 이격되어 배치되어, 쉘 프레임(130)의 하부 표면이, 피치가 조정되지 않은 위치로, 수평으로 있을 때, 상기 2개의 피치 쉘 램프 사이의 지지 기부(120) 상에 존재할 수 있게 한다. 피치 쉘 램프(160) 및 피치 쉘 램프(170)는 지지 기부(120)의 중심을 향해 하향 연장되는 경사진 램프(또는 경사부)를 포함한다. 쉘 프레임(130) 및 지지 기부(120)는 금속, 플라스틱, 탄소 섬유, 또는 복합 재료를 포함하는 다양한 유형의 재료(물질)로부터 형성될 수 있다. 쉘 프레임(130) 및 지지 기부(120)는 각각 동일한 유형의 재료 또는 상이한 유형의 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 기부(120)는 금속으로 형성될 수 있고, 쉘 프레임(130)은 복합 재료로 형성될 수 있다.
도 1b - 1e는 지지 기부(120)에 대한 쉘 프레임(130)의 피치의 조정의 예를 도시한다. 도 1b의 3차원 도, 및 도 1c의 1차원 측면도에 도시된 바와 같이, 피치 조절은 피치 램프(170)의 상부 표면을 위로(및 피치 램프(160)의 상부 표면을 아래로, 또는 피치 램프(160)의 상부 표면을 위로(및 피치 램프(17)의 상부 표면을 아래로) 쉘프레임(130)의 하부 표면의 이동(즉, 슬라이딩)과 관련한다. 도 1D에 더 도시된 바와 같이, 피치 램프(170)을 위로 쉘 프레임(130)의 하부 표면의 이동은 환자의 두부(110)의 하부에 인접한 쉘 프레임의 측면이 위로 피치를 형성하고 상기 두부(110)의 상부에 인접한 쉘 프레임(130)의 측면이 아래로 피치되도록 야기한다. 또한 도 1e에 도시된 바와 같이, 피치 램프(160)을 위로 쉘 프레임(130)의 하부 표면의 이동은 환자의 두부(110)의 상부에 인접한 쉘 프레임(130)의 측면을 위로 피치되도록 하고, 상기 두부(110)의 하부에 인접한 쉘프레임(130)의 측면을 아래로 피치되도록 야기한다.
도 1f에 도시된 바와 같이, 헤드(또는 두부) 쿠션(175)은 쉘 프레임(130) 내에 배치되어 환자의 머리(110)(나타내지는 않음)를 쉘 프레임(130)에 대하여 완충시킬 수 있다. 쉘 프레임(130)의 깊게 형성된 구조적 특성에 의하여, 상기 헤드 쿠션(175)은 두부(110)(나타내지는 않음)를 쉘 프레임(130)의 최상부까지 둘러싸고, 이에, 큰 접촉 표면적 및 두부(110)에 대한 우수한 지지를 제공한다. 헤드 쿠션(175) 상에 지지되는 두부(110)와, 마스크(180) 및 마스크 프레임(185)이 다양한 고정 기구(파스너 기구)를 사용하여 쉘 프레임(130)에 도킹될 수 있다. 도 1f에 도시되는 예시적인 실시예에서, 다수의 스프링 클립(190)은 마스크 프레임(185)을 쉘 프레임(130)에 고정하는데 사용될 수 있다. 상기 다수의 스프링 클립(190)은, 마스크 프레임(185)이 쉘 프레임(130)과 도킹되었을 때, 마스크 프레임(185)에 일체형일 수 있거나, 쉘 프레임(130)에 일체형일 수 있거나, 또는 마스크 프레임(185)을 쉘 프레임(130)에 고정하는데 사용될 수 있는 별개의 분리된 아이템일 수 있다.
도 2a - 2c는 몸체 부위 고정 장치(100)의 쉘 프레임(130)의 피치 조정과 관련한, 지지 기부(120) 인터페이스 구성요소에 대한 쉘 프레임 130, 및 피치 조정 기구의 보다 세부사항을 나타낸다. 도 2a에 나타난 바와 같이, 피치 조정 기구(200)은, 이의 상세한 예시는 하기에서 더 설명됨, 지지 기부(120)의 피치 램프(160)의 하부측(underside)에 위치될 수 있다. 피치 조정 기구(200)는 지지 기부(120)에 대하여 쉘 프레임(130)의 피치의 조정을 제어한다. 도 2a에서 나타난 바와 같이, 쉘 프레임(130)은, 쉘 프레임(130)의 중심 라인이 피치 램프(160) 및 (170) 사이에 등거리에 있는, 공칭 수평 위치에서 지지 기부(120)와 접하게 존재한다. 채널 유지 탭(210)은 쉘 프레임(130)의 각 측면 상에 지지 기부(120)에 탑재될 수 있어(도 2a에 도시된 단 하나의 탭(210)), 피치 램프(160) 및 (170) 중 하나의 위 또는 아래로의 이동을 포함하는 단일 치수로 이동을 허용하고, 횡 방향 이동을 방지함으로써 쉘 프레임(130)의 이동을 일정 경로로 제한할 수 있다. 다른 실시예에서, 피치 램프(160) 및 (170) 사이의 지지 기부(120)의 상부 표면 내로 형성된 리브 또는 레일과 같은, 채널 유지 탭(210)을 대신하여 여타 가이드 구조체(물)가 사용될 수 있다.
도 2b 및 2c는 쉘 프레임(130)의 피치 조정에 관련한 지지 기부(120) 인터페이스 구성요소에 대한 쉘 프레임(130)을 도시한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 피치 조정 기구(200)의 조정 파스너(230)의 상부 플랜지는, 쉘 프레임 130 내의 하부 지점 내의 상부 표면에 대하여 존재하고, 여기서 상기 조정 파스너(230)가 쉘 프레임(130)을 통하여 상기 지지 기부(120) 아래로 연장된다. 쉘 이동 핀(240)은 쉘 프레임(130)의 쉘 내의 다수의 위치에서 상부 표면에 대하여 존재하는 상부 플랜지를 포함한다. 쉘 이동 핀(240)은 쉘 프레임(130)을 통해 지지 기부(120)의 쉘 이동 슬롯(도 2b에서 보이지 않음)으로 연장된다. 도 2c를 참조하면, 쉘 이동 핀(240)은 쉘 프레임(130)을 통해 지지 기부(120)의 피치 램프(160) 및 (170) 내에 위치하는 쉘 이동 슬롯(250)으로 연장되는 것으로 도시된다. 쉘 이동 슬롯(250)은 쉘 이동 핀(240)의 이동을 허용하여 쉘 프레임(130)은 피치 조정 기구(200)의 사용을 통해 피치 램프(160) 및 (170) 위 및/또는 아래로 이동할 수 있다.
도 2a - 2c는, 지지 기부(120)에 대하여 쉘 프레임(130)의 피치를 조정하는데 사용하기 위한 피치 조정 기구(200)를 포함하는, 고정 장치(100)를 나타내고, 피치 조정 기구(200)의 예시적인 실시예의 보다 상세한 사항은 하기 도 5a - 5e에 각각 나타낸다. 그러나, 또 다른 구현예에서, 피치 조정 기구(200)는 고정 장치(100)로부터 제거될 수 있어, 쉘 프레임(130)의 피치를 조정하는데 사용하기 위한 피치 조정 기구(200)가 없을 수 있다. 이러한 구현예에서, 사용자는 임의의 유형의 피치 조정 기구(200)를 사용 없이, 쉘 프레임(130)의 피치가 지지 기부(120)에 대하여 변화되도록 하기 위해 쉘 프레임(130)에 단순히 수동으로 힘을 가할 수 있다. 또한, 이러한 구현예에서, 쉘 이동 핀(240)은 쉘 이동 슬롯(250) 내에 쉘 프레임(130)을 유지하는, 상부 플랜지 외의, 하부 플랜지(또는 쉘 슬롯(250) 내에 쉘 이동 핀(240)을 유지하는 여타 수단)를 포함할 수 있어, 쉘 프레임(130) 및 쉘 이동 핀(240)이 쉘 이동 슬롯(250)의 밖으로 쉽게 나오지 않는다.
도 2a - 2c에 도시되지는 않으나, 고정 장치(100)는 쉘 프레임(130)의 피치가 어느 방향으로 얼마 만큼의 양으로 조정되었는지(즉, 위 또는 아래), 육안 검사가 가능하도록, 지지 기부(120) 및/또는 쉘 프레임(130) 상에 위치된 피치 조정 기준 마커를 추가로 포함할 수 있다. 따라서, 이들 피치 조정 기준 마커는 육안 검사를 사용하여 쉘 프레임(130)의 피치를 정확하고 세밀하게 조정이 이루어 질 수 있도록 한다. 일 구현예에서, 피치 조정 기준 마커는 쉘 프레임(130)에 얼마나 많은 미차가 적용되었는지 나타내기 위하여, 지지 기부(120) 또는 쉘 프레임(130) 중 어느 하나의 적절한 위치에 적용되는 스티커(sticker)에 포함될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 피치 조정 기준 마커는 피치 램프(160)의 측부 표면을 따라, 및 이에 상응하여 쉘 프레임(130)의 하부 측면을 따라 적용될 수 있다. 따라서, 쉘 프레임(130)의 피치가 조정될 때, 피치 램프(160)의 측부 표면에 적용되는 피치 조정 기준 마크에 대하여 쉘 프레임(130)의 하부 측면에 적용된 피치 조정 기준 마크의 이동은, 육안 검사를 가능하게 하여 지지 기부(120)에 대한 쉘 프레임(130)에 적용되는 피치의 양을 확인할 수 있게 한다. 쉘 프레임(130) 및/또는 지지 베이스(120) 상의 여타 위치는 피치 조정 기준 마커를 적용하는데 사용될 수 있다.
도 3a - 3d는 지지 기부(120)의 4가지 상이한 뷰를 나타내고, 도 3a에 평면도, 도 3b에 측면도, 도 3c에 배면도, 및 도 3d에 정면도를 포함한다. 도 3a 및 3b의 뷰에서 확인되듯이, 지지 기부(120)의 대략 평평하고 평면의 하부 구성원은 대향하는 피치 램프(160) 및 (170)에 연결된다. 후향 피치 램프(160)은 정향 피치 램프(170)의 약 2배 높이를 가질 수 있고, 각각의 피치 램프(160) 및 (170)은 지지 기부(120)의 평면 하부 구성원으로부터 피치 램프 (160) 및 (170)의 탑까지 연장되는 오목한 내부 램프(경사부)를 가질 수 있다. 피치 램프(16) 및 (170)은 지지 기부(120)에 일체로 형성될 수 있거나(즉, 동일한 재료로 형성되고, 단일 구조체(물)로 형성될 수 있고), 또는 별도의 구성요소로 형성될 수 있으며, 지지 기부(120)에 연결될 수 있다(예를 들어, 지지 기부(120) 상에 자리로 물릴(snapped) 수 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 피치 조정 슬롯(300)은 피치 램프(160)를 통하여 연장되고, 피치 램프(160)의 오목한 내부 표면 상에 대략적으로 중앙에 위치된다. 피치 조정 슬롯(300)은 피치 램프(160)의 오목한 내부 표면을 따라 특정 길이 연장되고, 쉘 프레임(130)의 피치가 조정될 수 있는 최대 조정 거리를 설정한다. 도 3c에서 더 확인되듯이, 두개의 쉘 이동 슬롯(250)은 피치 램프(160)을 통해 연장되고, 피치 램프(160)의 오목한 내부 표면의 하부를 향해, 및 피치 램프(160)의 각 외부 에지(가장자리)를 향해 배치된다. 도 3d는 도 3c에 나타낸 것과 반대측으로부터 피치 램프(160)을 도시한다. 이 정면도에서, 피치 조정 슬롯(300) 및 쉘 이동 슬롯(250)은 피치 램프(160)의 오목한 내부 표면을 통해 연장되어 도시되어 있다. 피치 램프(170)의 후방부는 도 3d에서 더 확인된다.
도 4a - 4d는 장치(100)의 쉘 프레임(130)의 4가지 상이한 도면(뷰)을 도시하고, 도 4a에 평면도, 도 4b에 측면도, 도 4c의 배면도, 및 도 4d에 정면도를 포함한다. 도 4a - 4d의 뷰에서 확인되듯이, 쉘 프레임(130)은 환자의 두부 및 목의 뒤에 부합(일치)하도록 구성되는, 내부 표면을 가지는 반 쉘 구조를 포함한다. 상기 쉘 프레임(130)의 반 쉘 구조는 3-차원 회전 타원체(spheroid)에 가까운 형상을 가지고, 여기서 상기 반(half)은 상기 회전 타원체의 중심을 대략적으로 가로지른다. 쉘 프레임(130)은 목 절개부(140)를 상기 쉘 프레임(130)의 한측에 포함할 수 있고, 이는 환자의 목(150)에 부합(일치)되도록 구성되는 반 쉘에 개구부를 포함하고, 환자의 두부(110)이 쉘 프레임(130) 내에 놓일 때, 목(150)이 상기 목 절개부(140)를 통해 쉘 프레임(130)의 내부로부터 연장되도록 한다.
도 4a - 4d에 나타낸 바와 같이, 쉘 프레임(130)의 상부 에지는 상기 쉘 프레임(130)의 상부 에지의 둘레 주위로 연장되는 플랜지(400)를 포함한다. 상기 플랜지는 상기 쉘 프레임(130)의 상부 에지로부터 일 인치의 약 1/2 내지 3/4로 연장된다. 도 4a -4d에서 더 확인되듯이, 오목형(함몰된; recessed) 피치 풋(220)은 쉘 프레임(130)의 하부 표면에 형성된다. 피치 풋(220)은 밑에 있는(underlying) 지지 기부(120)(도 4a - 4d에서 보이지 않음)의 피치 램프(160) 및 (170) 상에 놓이는 쉘 프레임(130)의 "풋"의 역할을 하는 쉘 프레임(130)의 하부 표면에 형성되는 대략 직사각형 리세스(움푹 파인 부분; recess, 도 4a의 평면도로부터 보이듯이)를 포함한다. 피치 풋(220)은 쉘 프레임(130)의 볼록한 하부 표면 둘레에 "랩핑(wrap)"하고, 쉘 프레임(130)을 통해 측에서 측으로 연장되는 제1 중심선을 중심으로하여 배치될 수 있고, 쉘 프레임(130)을 통해 앞에서 뒤로 연장되는 제2 중심선을 중심으로 하여 배치될 수 있다.
도 4a - 4d에서 더 확인되듯이, 피치 풋(220)은 다중의 쉘 이동 핀 유지 홀(또는 구멍)(420) 및 피치 조정 파스너 유지 홀(구멍)(410)을 더 포함한다. 피치 조정 파스너 유지 홀(410)은 피치 조정 기구(200)의 피치 조정 파스너(하기 설명되는)를 유지시키고, 여기서 상기 피치 조정 파스너는 유지 홀(410)을 통해 연장되고, 지지 기부(120)의 피치 조정 슬롯(300)을 통해 연장된다. 예시적인 피치 조정 기구(200)의 추가의 세부 사항은 하기 각각 도 5a -5e에 설명된다. 쉘 이동 핀 유지 홀(420)은 유지 홀 (420)을 통해, 및 지지 기부(120)의 피치 램프(160) 및 (170)의 쉘 이동 슬롯(250)(도 2c에 보임)을 통해 연장되는 쉘 이동 핀(240)(도 2b 및 2c에 보이는 바와 같이)을 유지시킨다. 쉘 이동 핀(240)(도 4a -4d에서 보이지 않음) 각각은 피치 풋(220) 내에 쉘 프레임(130)의 내부 표면에 대하여 존재하는 상부 플랜지를 포함한다. 상기 각 쉘 이동 핀(240)의 상부 플랜지는, 각 핀이 연장되도록 통하는 유지 홀과 조합되어, 쉘 프레임(130) 내에 위치의 각 쉘 이동 핀(240)을 잡아준다.
도 4e는 쉘 프레임(130)의 플랜지(400)의 추가적이고 예시적인 상세 사항을 나타낸다. 확인되듯이, 플랜지(400)의 상부 표면은 몸체 부위 마스크(나타내지 않음)의 프레임을 쉘 프레임(130)에 도킹하기 위한 다중 정합 탭(440, registration tab), 및 다중 정합 홀(430, registration hole)을 포함한다. 상기 몸체 부위 마스크(나타내지 않음)의 프레임은, 정합 홀(430)로 삽입될 수 있고, 정렬되는 다수의 핀을, 상기 프레임의 하부측 상에, 포함할 수 있다. 상기 몸체 부위 마스크(나타내지 않음)의 프레임은 정합 탭(440) 상에 삽입될 수 있고, 정렬되고, 상기 프레임을 통해 연장되는 자체 정합 홀을 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 몸체 부위 마스크를 쉘 프레임(130)에 도킹할 때, 상기 정합 홀(430) 및 정합 탭(440)은, 쉘 프레임(130)에 대하여 상기 몸체 부위 마스크의 적절한 위치를 보장한다.
도 5a -5e는 피치 조정 기구(200)의 예시적인 실시예의 세부 사항을 나타낸다. 도 5a는 피치 조정 기구(200)의 전체적인 작동(운전)의 도면이고, 이는 간소화를 위해 쉘 프레임(130)을 나타내지 않는다. 확인되듯이, 피치 조정 기구(200)의 조정 파스너(230)는 지지 기부(120)의 피치 조정 슬롯(300)을 통해 연장된다. 피치 조정 기구(200)의 이동은, 도 5a에 피치를 좌 또는 우 중 어느 한 방향으로 조정하기 위해, 이에 상응하여 쉘 이동 핀(240)(쉘 프레임(130)에 부착됨)이 피치 이동 슬롯(250)에 좌 또는 우로 이동하도록 야기한다. 피치 이동 슬롯(250) 내에 쉘 이동 핀(240)의 이동은 쉘 프레임(130)의 임의의 측방향 이동을 방지하는 채널 유지 탭(210)에 의하여 생성되는 "채널"에서 쉘 프레임(130) 이동을 야기한다. 도 5b는 "분해도"로 도 5a의 피치 조정 기구(200)을 도시하여, 개별 구성 요소가 식별될 수 있다. 도 5c는 도 5b의 피치 조정 기구(200)의 "분해도"의 확대도를 더 나타낸다. 이 구현예(실시예)에서, 피치 조정 기구(200)는 4개의 구성요소, 조정 파스너(230), 잠금 스페이서(500), 조정/잠금 노브(505), 및 조정 핀(나타내지 않음)을 포함한다.
잠금 스페이서(500)는 스페이서 홀(525)를 포함한다. 잠금 스페이서(500)의 추가의 파단도(break out view)(560)가 도 5c에 도시되고, 스페이서(500)의 사이즈 및 형상에 대하여 스페이서 홀(525)의 사이즈를 나타낸다. 잠금 스페이서(500)는 타원형이고, 스페이서(500)의 타원형 형상 내에 중심이 맞추어진 타원형 형상의 스페이서 홀(525)을 가진다. 잠금 스페이서(500)는 약 1/8 인치의 두께를 가지고, 금속, 플라스틱, 탄소 섬유, 또는 복합 재료와 같은 다양한 유형의 재료로 형성될 수 있다. 상기 타원형 형상의 스페이서 홀(525)은 스페이서 홀(525)을 통해 조정 파스너(230)의 삽입이 가능한 크기를 가진다.
조정 파스너(230)은 파스너 바디(510), 플랜지(515), 및 파스너 핀 유지 홀(520)을 더 포함한다. 조정 파스너(230)의 추가 파단도(550) 및 (550)가 도 5c에 도시되고, 상이한 시야 각으로부터의 조정 파스너(230)의 형상을 나타낸다. 정면 파단도(550)에 보이는 바와 같이, 파스너 바디(510)는, 잠금 스페이서(500)의 타원형 스페이서 홀(525)를 통해 삽입하기 위한 타원형 형상을 가진다. 파스너 핀 유지 홀(520)은, 하기에 더 설명되는 바와 같이, 조정 핀(나타내지 않음)이 상기 유지 홀(520)에 삽입되는 것을 허용한다. 플랜지(515)는 파스너 바디(510)의 일 단부에 배치되고, 핀 유지 홀(520)은 파스너 바디(510)의 또 다른 단부에 근접하게 배치된다. 플랜지(515)는 파스너 바디(510)의 타원형 형상보다 큰 타원형 형상을 가져, 플랜지(515)가 파스너 바디(510)의 외부 표면으로부터 외측으로 연장된다.
조정/잠금 노브(505)는 조정 바디(530), 핀 유지 홀(535), 조정 노브(540), 및 잠금 연장부(545)를 더 포함한다. 조정/잠금 노브(505)의 파단도(565)는 또한 도 5c에 도시되고, 파스너 핀 유지 홀(520)을 포함하는 파스너 바디(510)의 일부를 수용하는 파스너 슬롯(570)을 나타낸다. 노브(505), 스페이서(500) 및 파스너(230)를 결합하여, 피치 조정 기구(200)를 생성하기 위해(또는 하기에 설명되는 롤 조정 기구(720)를 생성하기 위해), 파스너 바디(510)는 스페이서(500)의 홀(525)을 통해, 파스너 슬롯(570)으로 삽입되고, 핀 유지 홀(535)는 핀 유지 홀(520)과 정렬된다. 다음, 조정 핀(나타내지 않음)은 노브(505)의 핀 유지 홀(535)를 통해 파스너(230)의 핀 유지 홀(520)로 삽입될 수 있어, 다음 상기 조정 핀은, 힘이 조정 노브(540)에 인가될 때, 조정/잠금 노브(505) 전체가 회전하는 "축" 역할을 할 수 있다.
예를 들어, 조정 노브(540)는, 조정/잠금 노브(505)의 회선을 야기하도록 힘을 인가할 수 있는 직사각형 터치 표면을 포함한다. 조정 노브(540)는 조정 바디(530)에 연결되고, 이는 핀 유지 홀(535)이 정향 표면 상에 연장되게 하고, 파스너 슬롯(570)이 측부 표면 상에 연장되게 하는 대략적인 원통형 형상을 가진다. 잠금 연장부(545)는 조정 바디(530)의 측부 표면에 연결되어, 예를 들어, 도 5c에 도시되는 메인 뷰에서 보이는 반전된 "e" 형상을 생성한다.
도 5d는 기구(200)의 피치 조정을 잠금하고 잠금 해제(unlock)하기 위한, 피치 조정 기구(200)의 구성 요소의 상호 작용을 도시한다. 도 5d에서, 가장 좌측의 도면은 쉘 프레임(130)(나타내지 않음)의 피치가 지지 기부(120)(역시 도 5d에 나타내지 않음)의 피치 이동 슬롯(300) 내에 파스너 바디(510)를 이동시키는 것에 의해 조정될 수 있는, 초기의 잠금-해제 상태의 피치 조정 기구(200)를 도시한다. 힘이 조정 노브(540)(도 5d의 가장 좌측 도에 화살표로 나타냄)에 인가될 때, 조정/잠금 노브(505)는 핀 유지 홀(535)를 통해 삽입된 조정 핀(나타내지 않음)으로 회전한다.
도 5d의 중앙도에 더 나타낸 바와 같이, 조정/잠금 노브(505)가 상기 조정 핀으로 회전함에 따라, 잠금 연장부(545)를 포함하는 노브(505)의 하부 표면은 잠금 스페이서(500)를 조정 파스너(230)의 플랜지(515)를 향해 위 방향으로 힘을 가하기 시작하고, 또한 하향 방향으로 조정 파스너(230)을 당기기 시작한다. 잠금 스페이서(500)가 상향으로 이동함에 따라, 지지 기부(120)의 피치 램프(160)의 바닥 면에 대하여 힘을 가하고, 및 조정 파스너(230)이 하향으로 이동함에 따라, 상기 조정 파스너(230)의 플랜지(515)는 쉘 프레임(130)의 상부 표면에 대하여 조여진다. 또 다른 실시예에서(미도시), 조정/잠금 노브(505)는, 도 5c에 보이는 반전된 "e" 형상을 대신하여, 캠(cam)을 포함할 수 있다.
도 5d의 최 우측 뷰는, 잠겨진 위치에서 조정/잠금 노브(505)를 도시하고, 여기에서, 지지 기부(120)의 피치 램프(160)의 하부 표면에 대하여 잠금 스페이서(500)에 의해 인가되는 힘, 및 쉘 프레임(130)의 상부 표면에 대하여 조정 파스너(230)의 플랜지(515)에 의해 인가되는 힘은 쉘 프레임(130)이 지지 기부(120)에 대하여, 원하는 피치 위치에서, 제 위치로 고정(유지)되게 한다. 도 5d의 이 도면은, 잠금 스페이서(500)에 대하여 최대 상향 힘을 가하고, 이는 잠금 스페이서(500)가, 차례로, 지지 기부(120)의 하부 표면에 대하여 최대의 상향 힘을 가하는, 잠긴 위치에서의 잠금 연장부(545)를 도시한다. 잠금 연장부(545)가 상기 잠긴 위치에 있을 경우, 파스너 바디(510)는 최대 "위치 잠금" 힘으로 하향으로 당겨져, 플랜지(515)가 쉘 프레임(130)의 상부 표면에 대하여 최대 "위치 잠금" 힘을 가하게 한다. 잠금 스페이서(500)에 대하여 조정/잠금 노브(505)의 회전에 의해 야기되는 상기 "위치 잠금" 힘은 쉘 프레임(130)을 특정 레벨(수준)의 피치로 잠근다. 쉘 프레임(130)의 상기 피치는, 도 5d에 도시된 조정/잠금 노브(505)의 회전을 역전시킴으로써(즉, 가장 우측 뷰를 시작으로, 중간 뷰를 거쳐, 다음 가장 좌측 뷰로 진행) "잠금 해제"될 수 있다. 도 5e는 쉘 프레임(130)이 지지 기부(120)에 대하여 특정 피치를 갖도록, 피치 램프(160)에서 특정 위치에 쉘 프레임(130)이 유지되도록 하는, 잠긴 위치로 회전되는 피치 조정 기구(200)을 도시한다.
도 6a - 6e는 피치 조정 기구(200)가 지지 기부(120)에 대하여 쉘 프레임(130)의 피치의 정밀하고, 교정된 조정을 가능하게 하는 피치 조정 휠 조립체를 더 포함하는, 추가적인 예시적인 실시예의 세부사항을 도시한다. 피치 조정 기구(200)는 도 6a에 도시되고, 피치 조정/잠금 노브(505)에 인접하여, 지지 기부(120)의 피치 램프(160)의 하부측에 장착된 추가의 피치 조정 휠 조립체(600)을 포함하는 것으로 도시되어 있다.
도 6b는 지지 기부(120)의 평면도를 나타내고, 피치 조정 휠 조립체(600)의 추가적인 세부사항을 나타낸다. 확대 뷰(도)에서, 피치 조정 휠 조립체(600)는 피치 램프(160)의 하부측을 통해 형성된 직사각형 피치 조정 포트(620)을 통해 연장되는 피치 조정 치형부(630)를 갖는, 원통형 피치 휠(610)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 후속되는 도면에서 확인할 수 있듯이, 상기 피치 휠(610)의 치형부는 쉘 프레임(130)의 하부측에 상응하는 노치/슬롯과 결합하고, 피치 휠(610)이 회전할 때, 쉘 프레임(130)의 피치가 조정되도록 한다.
도 6c는 피치 조정 휠 조립체(600)의 추가 세부사항을 도시한다. 확인되듯이, 피치 휠(610)은 각각의 휠 장착부(640)의 휠 장착 홀(650)을 통해 연장되는, 휠 축(나타내지 않음)을 통하여 삼각형 휠 장착부(640)에 장착된다. 따라서, 피치 휠(610)은 휠 축과 휠 장착 홀(650)에 대하여 회전함으로써 시계 방향, 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 피치 휠(610)이 회전할 때, 피치 램프(160)의 피치 조정 포트(620)를 통해 연장되는 피치 휠(610)의 치형부는, 도 6d와 관련하여 하기에서 더 셜명되는 바와 같이, 쉘 프레임(130)의 피치가 주기적인 개별 증가량으로 조정되게, 쉘 프레임(130)의 하부측과 결합한다(맞물린다).
도 6d는 쉘 프레임(130)의 피치를 조정하는 피치 휠(610)의 치형부의 추가적인 세부사항을 도시한다. 도 6d에서 확인되듯이, 쉘 프레임(130)은, 쉘 프레임(130)의 하부측으로부터 쉘 프레임(130)의 상부 표면까지 통하도록 형성되는 일련의 피치 조정 슬롯(670)을 포함한다. 상기 피치 조정 슬롯(670)은 지지 기부(120)의 하부 상의 쉘 프레임(130) 바로 밑에 위치한 피치 휠(610)의 치형부(630)의 형상 및 사이즈와 일치한다. 피치 휠(610)이 시계 방향으로 회전함에 따라, 상기 피치 휠(610)의 치형부(630)는 피치 조정 슬롯(670)과 맞물리고, 쉘 프레임(130)이, 도 6d의 확대도(확대뷰)에서, 하향으로(우측으로) 이동하게 한다. 또한, 피치 휠(610)이 반시계 방향으로 회전함에 따라, 상기 피치 휠(610)의 치형부(630)는 피치 조정 슬롯(670)과 맞물려, 쉘 프레임(130)이, 도 6d의 확대도에서, 상향으로(좌측으로) 이동하게 한다. 피치 휠(610)의 각각의 "단속적 회전(click by click)" 조정은 피치 휠(610)의 치형부(630)와 쉘 프레임(130)의 피치 조정 슬롯(670)의 상호작용을 통하여, 쉘 프레임(130)의 피치의 정밀한 조정(예: 1°, 0.5°, 등)을 야기한다.
도 6e는 피치 조정 휠 조립체(600)의 횡단면 절단도(절단 뷰)이다. 피치 휠(610)이 시계방향("CW")으로 회전됨에 따라, 피치 램프(160)에 피치 조정 포트(620)를 통해 연장되는 치형부(630)는 쉘 프레임(130)의 바닥면에서 피치 조정 슬롯(670)과 맞물린다. 피치 휠(610)이 시계방향으로 회전함에 따라, 피치 휠(610)의 상기 치형부(630)와 피치 조정 슬롯(670)의 결합(맞물리)은 쉘 프레임(130)이, 도 6e에 보여지는 뷰(도)에서, 상향으로 이동하게 한다. 반면, 피치 휠(610)이 반시계(CCW) 방향으로 회전되는 경우, 피치 램프(160)에 피치 조정 포트(620)을 통해 연장되는, 상기 치형부(630)는, 쉘 프레임(130)의 바닥면에서 피치 조정 슬롯(670)과 맞물린다. 피치 휠(610)이 반시계 방향으로 회전됨에 따라, 상기 피치 휠(610)의 치형부(630)와 피치 조정 슬롯(670)의 결합(맞물림)은 쉘 프레임(130)이, 도 6e에 나타난 도(뷰)에서, 하향으로 이동하게 한다.
도 7은 몸체 부위 고정 장치(700)의 또 다른 예시적인 실시예를 도시하고, 이는 피치 조정 기구 외에, 롤 조정 기구를 포함하고, 여기서, 롤 조정 기구는 쉘 프레임(130)(및 쉘 프레임(130) 내에 배치되는 환자 몸체 부위)이 상기 장치(700)의 지지 기부(120)에 대하여 "롤링 되도록(rolled)" 한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 몸체 부위 고정 장치(700)는 도 1의 실시예와 유사한 쉘 프레임(130) 및 지지 기부(120)를 포함한다. 쉘 프레임(130)은 환자의 몸체 부위(예, 두부 및 목)의 뒤쪽과 부합(일치)되도록 구성되는 내부 표면을 가지는, 대략적인 반쉘 구조(half shell structure)를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 구현예(실시예)에서, 쉘 프레임(130)의 상기 반쉘 구조는 3차원 회전 타원체(형)의 대략적인 반(절반)의 형상을 가지고, 여기서, 상기 반(절반)은 상기 회전 타원체의 수직 중심을 대략 가로 지른 것이다. 쉘 프레임(130)은, 환자의 몸체 부위(예, 목 또는 여타 몸체 부위)에 부합(일치)되도록 구성되고, 및 환자의 몸체 부위(예, 머리)가 쉘 프레임(130) 내 놓일 때, 부착되는 몸체 구성요소(예, 목)가 쉘 프레임(130)의 내부의 밖으로 연장될 수 있게 하는, 절단부(140)를 쉘 프레임(130)의 한 측에 포함할 수 있다. 지지 기부(120)는 상기 몸체 부위 고정 장치(100)에 관하여 설명되고, 도시된 것과 유사하게 구성될 수 있다.
도 7에 나타난 바와 같이, 장치(700)는 쉘 프레임(130)이 놓이는 쉘 프레임 캐리지(710)을 더 포함한다. 쉘 프레임 캐리지(710)는, 피치가 조정되지 않은 위치, 수평으로 배향될 때, 쉘 프레임(710)의 하부 표면이 2개의 피치 램프(160) 및 (170) 사이에 지지 기부(120) 상에 놓일 수 있도록 충분한 이격 거리를 두고, 대향하여 지지 기부(120) 상에 추가적으로 배치되는, 제1 피치 램프(160) 및 제2 피치 램프(170) 상에 존재한다. 피치 램프(160) 및 피치 램프(170)는 지지 기부(120)의 중심을 향해 하향으로 연장되는 경사진 램프를 포함한다. 쉘 프레임(130), 쉘 프레임 캐리지(710), 및 지지 기부(120)는, 예를 들어, 금속, 플라스틱, 탄소 섬유, 및/또는 복합 재료를 포함하는, 다양한 유형의 재료로 형성될 수 있다. 쉘 프레임(130), 쉘 프레임 캐리지(710), 및 지지 기부(120)는 각각 동일한 유형의 재료, 또는 상이한 유형의 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 기부(120)는 금속으로 형성될 수 있고, 쉘 프레임(130) 및 쉘 프레임 캐리지(710)는 플라스틱 또는 복합 재료(소재)로 형성될 수 있다. 도 7에 나타난 바와 같이, 및 하기 추가의 상세사항에 설명되는 바와 같이, 장치(700)는 쉘 프레임(130)의 피치, 및 쉘 프레임 캐리지(710)의 피치를 조정하기 위한, 피치 조정 기구(200)를 포함하고, 쉘 프레임(130)의 롤을 조정하기 위한 롤 조정 기구(720)를 추가로 포함한다.
도 8a는 도 7의 몸체 부위 고정 장치(700)의 삼차원 분해도를 도시한다. 지지 기부(120)는 상기 도 1a-1f의 장치(100)에 관하여 설명된 것과 유사한 물리적 구성을 포함한다. 쉘 프레임 캐리지(710)는 쉘 프레임(130)의 타원체 하부 표면과 일치(부합)하는 상부 표면, 및 피치 램프(160) 및 피치 램프(170)의 상부 표면을 포함하는, 지지 기부(120)의 상부 표면과 일치(부합)하는 하부 표면을 가지는 트레이형 형상(쟁반과 같은 형상; tray-like shape)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 쉘 프레임 캐리지(710)의 하부 표면은 피치 램프(160) 및 피치 램프(170)의 상부 표면 상에 놓이는 것을 포함하여, 지지 기부(120)의 상부 표면 상에 놓인다. 쉘 프레임(130)의 하부 표면은, 쉘 프레임 캐리지(710)에서 상응하는 쉘 이동 슬롯(하기에서 추가 상세사항을 설명)으로 쉘 프레임(130)의 홀을 통하여 연장되는 쉘 이동 핀(800)과 쉘 프레임 캐리지(710)의 상부 표면 상에 놓인다. 피치 조정 기구(200)는 쉘 프레임 캐리지(710)의 피치의 조정을 가능하게 하고, 나아가 이는 쉘 프레임 캐리지(710) 내에 라이딩(ride) 하는 쉘 프레임(130)의 피치를 조정한다. 롤 조정 기구(720)는 쉘 프레임 캐리지(710) 내에 쉘 프레임(130)의 롤의 조정을 가능하게 한다.
도 8b는 쉘 프레임 캐리지(710) 및 쉘 프레임(130)의 피치의 조정에 관여하는 몸체 부위 고정 장치(700)의 구성 요소의 3차원 도면이다. 도 8b의 주요 도면에 보이는 바와 같이, 캐리지 이동 핀(820)은 쉘 프레임 캐리지(710)에 상응하는 홀을 통하여 피치 램프(160) 및 피치 램프(170) 내의 이동 슬롯(250)으로 연장된다. 도 8b의 파단도(break out view)에 더 도시된 바와 같이, 피치 조정 기구(200)의 조정 파스너(230)는 피치 램프(160) 내의 피치 조정 슬롯(300)과 정렬되도록 위치되는, 쉘 프레임 캐리지(710)의 배면에서, 홀(810)을 통해 연장된다. 잠금 스페이서(500)는 조정 파스너(230) 상에 맞춰지고, 조정/잠금 노브(505)는 조정 파스너(230) 상에 맞춰지고, 부착된다. 조정/잠금 노브(505)의 작동은 쉘 프레임 캐리지(710) 및 쉘 프레임(130)의 피치가 특정 피치 위치에 "잠금"되도록 할 수 있다. 몸체 부위 고정 장치(700)의 피치 조정의 작동은 도 11a 및 도 11b와 관련하여 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 8c는 쉘 프레임(130)의 롤의 조정과 관여하는 몸체 부위 고정 장치(700)의 구성요소의 삼차원 도면이다. 도 8c의 주요 도면에 보이는 바와 같이, 쉘 이동 핀(800)은 쉘 프레임(130)에 상응하는 홀을 통하여, 쉘 프레임 캐리지(710) 내에 이동 슬롯(830)으로 연장되고, 여기서, 이동 슬롯(830)은 피치 램프(160) 및 (170)에 이동 슬롯(250)에 횡축 방향으로 배향된다. 도 8c의 파단도(break-out view)에 더 도시된 바와 같이, 롤 조정 기구(720)의 조정 파스너(230)는 쉘 프레임(130) 내에 롤 파스너 홀(850)을 통해, 및 쉘 프레임(130) 내에 롤 조정 파스너(850)와 정렬되는 쉘 프레임 캐리지(710)의 정향 표면에 상응하는 홀(840)을 통하여 연장된다. 쉘 프레임 캐리지(710)에 홀(840)은 쉘 프레임(130)의 회전 "롤" 이동을 허용하기 위하여, 쉘 프레임(130)에 롤 파스너 홀(850) 보다 큰 사이즈이다. 잠금 스페이서(500)는 조정 파스너(230) 위에 맞춰지고(체결되고), 조정/잠금 노브(505)는 상기 도 5c와 관련하여 설명된 바와 같이, 조정 파스너(230)에 맞춰지고, 부착된다. 조정/잠금 노브(505)의 작동은 쉘 프레임 캐리지(710) 내에, 쉘 프레임(130)의 롤을 가능하게 하고, 특정 롤 위치로 "잠금"되도록 할 수 있다. 몸체 부위 고정 장치(700)의 롤 조정의 작동은 도 13a 및 13b에 관련하여 하기 더욱 상세하게 설명된다.
도 9a - 9d는 몸체 부위 고정 장치(700)의 쉘 프레임(130)의 4개의 상이한 도면을 도시하고, 도 9a에 평면도, 도 9b에 측면도, 도 9c에 배면도, 및 도 9d에 정면도를 포함한다. 도 9a - 9d의 도면에서 확인할 수 있듯이, 쉘 프레임(130)은 환자의 두부 및 목의 뒤쪽에 일치(부합)되도록 구성되는 내부 표면을 가지는 반쉘 구조를 포함한다. 쉘 프레임(130)의 상기 반쉘 구조는 삼차원 회전 타원체의 대략적인 반(절반)의 형상을 가지고, 여기서 상기 반(절반)은 회전 타원체의 중심을 대략 가로 지르는 것이다. 쉘 프레임(130)은 쉘 프레임(130)의 일측에 목 절개부(140)를 포함할 수 있고, 이는 환자의 목(150)(나타내지 않음)에 부합(일치)되도록 구성되는 반쉘에 개구부를 포함하는 것으로, 환자의 머리(두부) 110(나타내지 않음)이 쉘 프레임(130)의 내로 놓일 경우, 상기 목(150)(나타내지 않음)이 상기 목 절개부(140)을 통하여 쉘 프레임(130)의 내부의 밖으로 연장되도록 한다.
도 9a - 9d에 나타난 바와 같이, 쉘 프레임(130)의 상부 에지는 상기 쉘 프레임(130)의 상부 에지의 둘레의 주변으로 확장되는 플랜지(910)를 포함한다. 상기 플랜지(910)는 쉘 프레임(130)의 상부 에지로부터 밖으로 대략 1/2 내지 3/4 인치 연장된다. 도 9a 및 9b에 더 보이는 바와 같이, 쉘 프레임(130)은 쉘 프레임(130)의 하부 부근에 위치한 2개의 쉘 이동 핀 홀(900)을 포함한다. 쉘 이동 핀 홀(900)은 상응하는 쉘 이동 핀(800)(나타내지 않음)을 수용하고, 쉘 프레임 캐리지(710)(나타내지 않음) 내에 각각의 이동 슬롯(830)(나타내지 않음)과 정렬된다. 도 9c 및 9d는 롤 파스너 홀(850) 및 회전 홀(920)을 더 도시한다. 도 9c 및 9d에 도시되지는 않으나, 롤 조정 기구(720)의 조정 파스너(230)는 쉘 프레임 캐리지(710)에 홀(840)으로 롤 파스너 홀(850)을 통해 연장되고, 예를 들어, 나사와 너트 같은, 파스너 기구(고정 기구)가 쉘 프레임 캐리지(710)에 쉘 프레임(130)을 회전 가능하게 고정되도록 회전 홀(920)을 통하여 연장되어, 쉘 프레임(130)의 롤이 쉘 프레임 캐리지(710) 및 지지 기부(120)에 대하여 조정됨에 따라, 쉘 프레임(130)이 회전 구멍(920) 내에 형성된 중심 축에 대하여 회전할 수 있다. 장치(700)의 플랜지(910)는 장치(100)의 플랜지(400)와 유사할 수 있고, 플랜지(910)의 둘레의 주변으로 다수의 정합(registration) 및 정렬(alignment) 홀이 배치되고, 및 각 정합 홀은 플랜지(910)의 상부 표면으로부터 플랜지(910)의 하부 표면까지 통하여 연장될 수 있다. 몸체 부위 마스크(미도시)의 프레임은 플랜지(910)의 정합 및 정렬 홀과 정렬되고, 이로 삽입될 수 있는, 프레임의 하부에 다수의 핀을 포함할 수 있다. 따라서, 몸체 부위 마스크를 쉘 프레임(130)에 도킹할 때, 몸체 부위 마스크 프레임의 하부에 있는 다수의 핀과 함께, 플랜지(910)의 정합 및 정렬 홀은, 쉘 프레임(130)에 대하여 몸체 부위 마스크의 적절한 위치를 보장한다.
도 10a 및 10b는 지지 기부(120)에 대하여 쉘 프레임 캐리지(710)의 피치를 변화하도록 적용되는 임의의 조정에 앞서 수평 위치에서 장치(700)의 쉘 프레임 캐리지(710) 및 지지 기부(120)을 도시한다. 도 10a 및 10b에 도시된 바와 같이, 비-피치 조정 위치에서 존재하는 쉘 프레임 캐리지(710)와, 쉘 프레임 캐리지 핀(820)은 쉘 프레임 캐리지(710)에 상응하는 홀을 통해, 및 슬롯(250)의 길이 내의 중간 지점에서 피치 램프(160) 및 (170)의 캐리지 이동 슬롯 250(미도시)으로 연장된다. 쉘 프레임 캐리지(710) 및 쉘 프레임(130)의 피치를 조정하기 위해, 피치 조정 기구(200)의 조정/잠금 노브(505)는 "잠금해제(unlocked)" 위치로 회전될 수 있다. 도 10b에 확인되듯이, 조정/잠금 노브(505)가 잠금 위치로 회전되는 경우, 조정 파스너(230)는 지지 기부(120)의 상부 표면에 대하여 쉘 프레임 캐리지(710)를 당겨, 쉘 프레임 캐리지(710)(및 캐리지(710) 내에 존재하는, 쉘 프레임(130))가 지지 기부(120)에 대하여 고정된 피치 위치로 유지되도록 한다. 쉘 프레임(130) 및 쉘 프레임 캐리지(710)의 피치를 조정하기 위해, 피치 조정 기구(200)의 조정/잠금 노브(505)는 잠금 해제 위치로 회전시킬 수 있고(도 10b에 나타낸 것과 반대 방향으로), 유지된(고정된) 상기 조정 파스너(230)를 쉘 프레임 캐리지(710) 상에 느슨하게 할 수 있다. 조정/잠금 노브가 잠금 해제 위치로 회전되면, 도 11a 및 도 11b에 대하여 각각 하기 설명된 바와 같이, 조정 파스너(230)은 쉘 프레임 캐리지(710)을 지지 기부(120)의 상부 표면에 대하여 더이상 당기지 않고, 이에, 쉘 프레임(130) 및 쉘 프레임 캐리지(710)의 피치가 조정될 수 있게 한다. 쉘 프레임 캐리지(710)의 피치가 조정될 때, 캐리지 이동 핀(820)은 쉘 프레임 캐리지(710) 및 쉘 프레임(130)에 적용되는 피치의 방향에 따라, 도 10b에 도시된 도면에서, 좌 또는 우 중 한쪽으로 지지 기부(120)의 이동 슬롯(250) 내에서 라이딩한다.
도 11a 및 11b는 쉘 프레임 캐리지(710)(및 캐리지(710) 내에 라이딩하는, 쉘 프레임(130))의 피치의 조정을 도시한다. 도 11a에서, 피치 램프(160) 및 (170) 상의 캐리지(710)의 하부 표면을 슬라이딩함으로써, 쉘 프레임 캐리지(710)의 배측(뒤쪽), 및 캐리지(710) 내에 존재하는 쉘 프레임(130)(미도시)은 피치 램프(160)에서 상향으로 피치되고, 쉘 프레임 캐리지(710)의 앞쪽은 피치 램프(170) 에서 하향으로 동시적으로 피치된다. 쉘 프레임 캐리지(710)의 피치가 조정돔에 따라, 캐리지 이동 핀(820)은 지지 기부(120)의 이동 슬롯(250)(미도시) 내로 라이딩한다. 각각의 이동 슬롯(250)은 어느 방향으로든 그 피치 조정의 양을 제한하는 슬롯 길이를 가진다. 도 11b에서, 피치 램프(160) 및 (170) 상에 캐리지(710)의 하부 표면을 슬라이딩함으로써, 쉘 프레임 캐리지(710)의 뒤쪽 및 캐리지(710) 내에 존재하는 쉘 프레임(130)(미도시)은 피치 램프(160)에서 하향으로 피치되고, 쉘 프레임 캐리지(710)의 앞쪽은 동시에 피치 램프(170)에 상향으로 피치된다.
도 12는 쉘 프레임 캐리지(710) 및 지지 기부(120)에 대하여 쉘 프레임(130)의 롤을 변화시키기 위해 적용되는 임의의 롤 조정에 앞서, 수평 위치에 있는 장치(700)의 쉘 프레임(130), 쉘 프레임 캐리지(710), 및 지지 기부(120)를 도시한다. 도 12에 보이는 바와 같은, 비-롤 조정 위치에 놓이는 쉘 프레임(130)의 경우, 쉘 프레임 핀(800)(미도시)이 슬롯(830)의 길이 내 중간 지점에서 쉘 프레임 캐리지(710)에서 상응하는 쉘 이동 슬롯(830)으로 연장된다. 쉘 프레임(130)의 롤을 조정하기 위해, 롤 조정 기구(720)의 조정/잠금 노브(505)는 "잠금" 위치에서 "잠금 해제" 위치로 회전될 수 있다(도 12에 상향 방향 화살표로 나타냄). 도 12에 도시된 예시적인 실시예에서, 조정/잠금 노브(505)가 잠금 해제 위치로 회전되는 경우, 조정 파스너(230)은 더이상 쉘 프레임 캐리지(710)의 상부 표면에 대하여 쉘 프레임(130)을 잡아 당기지 않고, 쉘 프레임(130)은 쉘 프레임 캐리지(710)에 대하여 고정된 위치에 유지되지 않고, 쉘 프레임(130)의 롤은 롤 조정 기구(720)을 사용하여 조정될 수 있다.
롤 조정 기구(710)의 작동은 도 5d를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 도 5d의 가장 우측 도면에서, 조정/잠금 노브(505)는 잠금 위치에 있고, 여기서 잠금 스페이서(500)에 의하여 쉘 프레임 캐리지(710)의 하부 표면에 대하여 인가되는 힘, 및 쉘 프레임(130)의 상부 표면에 대하여 조정 파스너(230)의 플랜지(515)에 의해 인가되는 힘은 쉘 프레임(130)이 지지 기부(120) 및 쉘 프레임 캐리지(710)에 대하여, 목적하는 롤 위치에, 위치되도록 유지시켜준다. 이 도 5d의 가장 우측 도면은 잠금 위치에 잠금 연장부(545)를 도시하고, 이는 잠금 스페이서(500)에 대하여 최대 상향 힘을 인가하고, 차례로, 쉘 프레임 캐리지(710)의 하부 표면에 대하여 최대 상향 힘을 인가한다. 잠금 연장부(545)가 잠금 위치에 있는 상태에서, 파스너 바디(510)는 최대 "위치 잠금" 힘으로 하향으로 당겨져, 플랜지(515)가 쉘 프레임(130)의 상부 표면에 대하여 최대 "위치 잠금" 힘을 인가하게 야기한다. 잠금 스페이서(500)에 대하여 조정/잠금 노브(505)의 회전에 의해 야기되는 상기 "위치 잠금" 힘은 쉘 프레임 캐리지(710)에 대하여 롤의 특정 레벨(수준)으로 쉘 프레임(130)을 잠근다. 쉘 프레임(130)의 상기 롤은 도 5d에 보여지는 조정/잠금 노브(505)의 회전을 역전시킴으로써(즉, 최 우측 도에서 시작하여, 중간 도를 지난, 다음 최 좌측 도로 진행), "잠금 해제"가 될 수 있다.
도 13a 및 13b는 지지 기부(120) 및 쉘 프레임 캐리지(710)에 대하여 쉘 프레임(130)의 롤의 조정을 도시한 것이다. 도 13a에서, 쉘 프레임 캐리지(710)의 상부 표면에 따라 쉘 프레임(130)의 하부 표면을 슬라이딩함으로써, 쉘 프레임(130)의 우측(쉘 프레임(130)의 뒤쪽으로부터 보이는)은 쉘 프레임 캐리지(710)에 하향으로 롤링되고, 쉘 프레임(130)의 좌측은 동시에 쉘 프레임 캐리지(710)에 상향으로 롤링된다. 쉘 프레임(130)의 롤이 조정됨에 따라, 쉘 이동 핀(800)은 쉘 프레임 캐리지(710)의 쉘 이동 슬롯(830) 내로 라이딩한다. 각각의 쉘 이동 슬롯(830)은 어느 방향으로든 롤 조정의 그 양을 제한하는 슬롯 길이를 가진다. 도 13b에서, 쉘 프레임(130)의 하부 표면을 쉘 프레임 캐리지(710)의 상부 표면에 따라 슬라이딩함으로써, 쉘 프레임(130)의 우측(쉘 프레임(130)의 뒤쪽으로부터 보이는)은 쉘 프레임 캐리지(710)에 상향으로 롤링되고, 쉘 프레임(130)의 좌측은 동시에 쉘 프레임 캐리지(710)에 하향으로 롤링되어, 쉘 프레임(130)을 도 13a에 도시된 것과 반대 방향으로 롤 조정한다. 쉘 프레임(130)의 롤이 목적하는 롤 위치로 조정되면, 롤 조정 기구(720)의 조정/잠금 노브(505)는 쉘 프레임(130)에 대하여 조정 파스너(230)를 조이는 잠금 위치로 회전될 수 있다. 조정/잠금 노브(505)가 잠금 위치로 회전되면, 조정 파스너(230)는 쉘 프레임 캐리지(710)의 상부 표면에 대하여 쉘 프레임(130)을 당기고, 이에, 쉘 프레임(130)이 지지 기부(120) 및 쉘 프레임 캐리지(710)에 대하여 고정된 롤 위치로 고정된다.
도 7 - 13b는 피치 조정 기구 및 롤 조정 기구 둘 모두를 포함하는 몸체 부위 고정 장치(700)의 예시적인 실시예를 도시한다. 그러나, 여타 실시예에서, 몸체 부위 고정 장치(700)는 오직 롤 조정 기구(720)(및 관련 구조)를 포함할 수 있고, 피치 조정 기구(즉, 피치 조정 기구(200), 및 관련 구조는, 장치(700)로부터 생략됨)를 포함하지 않을 수 있다.
전술한 실시예의 설명은 예시와 설명을 제공하나, 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하는 것은 아니다. 수정 및 변형은 상기 설명에 비추어 가능하거나, 또는 본 발명의 실시로부터 얻어질 수 있다. 이상 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 수정될 수 있다는 것은 당업자에게 명백한 것으로 이해된다. 본 발명의 정신(사상) 및 범위를 벗어나지 않으면서, 형태, 디자인, 또는 배열의 다양한 변화가 본 발명에 대하여 이루어질 수 있다. 따라서, 상술한 설명은, 제한하는 것이 아니라, 예시적인 것으로 고려되어야 하며, 본 발명의 진정한 범위는 하기의 청구 범위에 정의된 것이다. 예를 들어, 지지 기부(120)는 쉘 프레임(130) 또는 쉘 프레임 캐리지(710)가 지지 기부(120) 상에 라이딩 하도록 특정 구조를 가지는 것으로 상기 설명되고 보여진다. 그러나, 여타의 구현예에서, 지지 기부(120)는 쉘 프레임(130) 또는 쉘 프레임 캐리지(710)가 상기 지지 기부 상에 라이드 할 수 있도록 물리적 구성을 가지는, 베이스 플레이트 또는 카우치 탑과 같은, 상이한 유형의 지지 구조를 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 상기 상이한 유형의 지지 구조는 도 3a - 3d 또는 도 8a에 도시된 것과 유사한 조정 핀을 위한 정합(matching) 홀 패턴을 포함할 수 있다.
본 출원의 명세서에 사용된 어떠한 요소, 행위, 또는 지시도, 명시적으로 설명하지 않는 한, 본 발명에 결정적이거나 또는 필수적인 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 본원에 사용된 바와 같은, 'a(단수의 표현)'는 하나 또는 그 이상의 것을 포함하는 것으로 의도된다. 나아가, "기반한(기초하는, based on)" 문구는, 다르게 명시하지 않는 한, "적어도 일부에, 기반한(기초하는)"을 의미하는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 제1오목 램프와 반대부에 제2 오목 램프를 포함하는 지지 기부; 및
    몸체 부위의 형상에 맞게 구성된 내부 표면 및 외부 볼록 표면을 가지는 쉘 프레임;
    을 포함하는 몸체 부위를 위치시키기 위한 장치이되,
    여기서, 상기 쉘 프레임의 외부 볼록 표면은 제1 오목 램프와 제2 오목 램프 상에 더 탑재되고, 이들에 대하여 움직여서, 쉘 프레임의 피치가 지지 기부에 대하여 조정될 수 있는, 몸체 부위를 위치시키기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    쉘 프레임의 외부 볼록면은 제1 오목 램프와 제2 오목 램프의 상부 면에 탑재되어, 이들에 대하여 움직이고,
    하기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치:
    상기 지지 기부에 대하여 쉘 프레임의 피치를 조정하는 피치 조정 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 쉘 프레임은 몸체 부위를 수용하도록 구성된 절개부를 갖는 3차원 회전타원체의 절반을 포함하고, 및
    상기 3차원 회전타원체의 절반의 상단 가장자리는 쉘 프레임의 상단 가장자리의 둘레의 일부 부위로 연장되는 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제2항에 있어서, 피치 조정 기구는
    지지 기부 및 쉘 프레임을 통하여 연장되는 조정 파스너,
    잠금 스페이서, 및
    조정 노브를 포함하고,
    상기 조정 노브는 조정 파스너에 연결되고, 및 상기 조정 노브는 회전 가능하여, 잠금 스페이서가 지지 기부의 면에 대하여 조여져서 쉘 프레임을 특정 피치 위치로 잠기도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제2항에 있어서, 피치 조정 기구는
    복수의 조정 위치를 갖는 피치 조정 휠을 더 포함하고,
    피치 조정 휠은 복수의 조정 위치로 회전이 가능하여, 쉘 프레임의 피치를 교정된 피치 위치로 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제2항에 있어서, 지지 기부는 피치 조정 슬롯을 포함하고,
    쉘 프레임은 제1 오목 램프와 제2 오목 램프의 상부 면에 커플링되고, 몸체 부위를 수용하고 잡아주도록 구성되는 이동가능 프레임을 더 포함하고,
    피치 조정 기구는
    피치 조정 슬롯을 통하여 연장되고, 이동가능 프레임과 커플링되는 길이를 갖는 제1 조정 파스너;
    제1 조정 파스너를 수용하고, 지지 기부의 하부면 인근에 위치하도록 구성되는 제1 잠금 스페이서; 및
    제1 조정 파스너에 부착되고, 지지 기부의 피치 조정 슬롯 내에서 제1 조정 파스너의 움직임을 통하여 지지 기부에 대하여 이동가능 프레임의 피치의 움직임을 가능하게 하도록 구성되는 제1 조정 노브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 제1 조정 노브는 제1 조정 노브를 통하여 및 제1 조정 파스너를 통하여 연장되는 핀에 의하여 제1 조정 파스너에 부착되는 것을 특징으로 하는 장치.
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