JP2001520374A - コンピューター断層撮影走査装置用の閉ループ空気調和システム - Google Patents

コンピューター断層撮影走査装置用の閉ループ空気調和システム

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JP2001520374A JP2000516217A JP2000516217A JP2001520374A JP 2001520374 A JP2001520374 A JP 2001520374A JP 2000516217 A JP2000516217 A JP 2000516217A JP 2000516217 A JP2000516217 A JP 2000516217A JP 2001520374 A JP2001520374 A JP 2001520374A
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    • F24F2011/0004—Control or safety arrangements for ventilation for admittance of outside air to create overpressure in a room

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 コンピューター断層撮影(ＣＴ)走査装置(１００)は、エンクロージャー(１０２)を有しており、このエンクロージャーは、放射線源(１２２)と放射線検出器(１２６)とを搭載している回転可能なディスク(１２０)の周囲に、実質的に封止されたチャンバーを形成している。ＣＴ走査装置(１００)は、チャンバーの内側の空気の温度及び湿度を制御する空気調和システムを更に有している。空気調和システム(１４０)は、閉ループシステムであり得、もって、チャンバー(１３０)の内側からの空気のみが、空気調和システムによって処理されると共に、外側の空気は、チャンバーへ導入されない。これにより、ＣＴ走査装置は、広範囲の環境条件において作動させられ得る。別の実施例においては、空気調和システム(１４０)は、チャンバー(１３０)の内側に正圧を生成し得、もって、外側の空気がエンクロージャーにおける開口を通して入るのが、防止される。この実施例においては、空気調和システム(１３０)は、入力ポート(１８０)を有し得、もって、チャンバーの内側に正圧を生成すべく、外側の十分な空気が、取り込まれる。入力ポートは、埃がチャンバーに入るのを防止するフィルター(１８２)を有し得、これにより、予防保全やら使用状況やらで、より長い耐用年数をＣＴ走査装置(１００)が有することが、可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、コンピューター断層撮影（ＣＴ）走査装置に関し、より具体的には
、広範囲の環境条件で使用され得る断層撮影システムに関する。
【０００２】 ＣＴ走査装置は、対象の断面の像を生成するのに使用される装置である。その
ような装置は、患者の非侵襲性診断に関する医療分野での使用について良く知ら
れている。通常のＣＴ走査装置は、支持フレーム上に回転可能に装着されている
回転可能なディスクを有している。ディスクは、中央開口部を有しており、走査
されるべき対象（典型的には人間の患者）が、その中央開口部内に位置させられ
る。Ｘ線源が、回転可能なディスクに装着されており、Ｘ線放射線のビームを対
象の周りの複数の位置から対象内へ投影する。複数のＸ線検出器（Ｘ線源の位置
とは直径方向反対側の位置で回転可能なディスク上に位置させられているか、又
は回転可能なディスクの周りの位置で支持フレーム上に位置させられている）が
、対象を通過するＸ線放射線を表すデータ信号を生成する。それらのデータ信号
は、良く知られている技法を用いて、システムによって走査された対象の断面の
像を生成すべく使用され得る。
【０００３】 少なくとも１つの市販のシステムにおいては、回転可能なディスクは、Ｘ線源
（通常はＸ線管）、Ｘ線管用の電源、Ｘ線放射線検出器のアレイ、データ取得シ
ステム（ＤＡＳ）、放射線検出器及びＤＡＳ用の電源を搭載しており、また、他
の支援システムをも搭載し得る。商業的に入手可能な走査装置用の電源は、電力
バスを介して、在来の１２０ボルト又は２４０ボルトのＡＣ電線のような、支持
フレームに設けられている電力源に電気的に接続されていると共に、ＤＡＳは、
データバスを介して、データをＤＡＳから受信してＣＴ像を生成するデータ処理
システム（通常はコンピューター）に電気的に接続されている。更に、制御／状
況バスが、制御信号及び状況信号が伝送されるのを可能にすべく、Ｘ線管と回転
可能なディスクに搭載されている他の支援システムとを、支持フレーム上に又は
支持フレームの周辺に装着されている制御システムに電気的に接続している。通
常、これは、電力・データケーブルを用いることにより、又は導電性のブラシと
接触している導電性のスリップリングを用いることにより、達成され得る。更に
、共通に所有されている、名称が“APPARATUS FOR TRANSFERRING DATA TO AND F
ROM A MOVING DEVICE”である米国特許第５,５７７,０２６号であって、引用に よって本明細書中に組み入れられているものに開示されているような、ワイヤレ
ス通信システム即ち無線周波数通信システムを用いることにより、データ情報及
び制御／状況情報が、伝送され得る。電力ケーブルが使用されるならば、ディス
クは、１回転（３６０度）を超える回転をなされ得ず、走査と走査との間に戻し
回転をなされなければならない。スリップリングは、ディスクが一方向に連続的
に回転するのを可能にし、従って、好ましい。しかしながら、スリップリング及
びブラシの広範囲に亘る摩耗が、連続的な摺動接触によって起こり、このため、
スリップリング及び／又はブラシの頻繁な交換が、必要となり、そのようなシス
テムの維持費及び運転費が、増大する。更に、空気によって運ばれる埃及び湿気
のような環境因子が、スリップリング及びブラシの耐用年数を制限し得ると共に
、伝送されるべき電気信号及び電力の質に悪影響を与え得る。
【０００４】 更に、温度及び湿度のような環境因子は、ＣＴ走査システムの動作全体に影響
を与える。Ｘ線放射線検出器と検出器によって発生される信号を処理すべく使用
される電子回路とは、温度及び湿度の変化に敏感であり、追加の回路で連続的に
再較正されるか又は補償されなければならない。再較正プロセスは、時間が掛か
り、患者を診断するという主要な機能をＣＴ走査装置が果たし得る時間の量を制
限し得る。補償回路は、システム全体の費用及び複雑さを増大させる。
【０００５】 従って、改良されたＣＴ走査システムを提供することが、本発明の目的である
。
【０００６】 本発明の別の目的は、広範囲の環境条件下で作動させられ得る、改良されたＣ
Ｔ走査システムを提供することである。
【０００７】 本発明の別の目的は、広範囲の環境条件下で信頼性高く且つ正確に動作し得る
、改良されたＣＴ走査システムを提供することである。
【０００８】 本発明の更に別の目的は、温度、湿度及び埃のような環境の影響を受けにくい
、改良されたＣＴ走査システムを提供することである。
【０００９】
【発明の概要】
本発明によると、断層撮影装置は、支持フレームにより、軸の回りで回転可能
に支持されている回転可能なディスクを有している。支持フレーム及び回転可能
なディスクは、実質的に封止されているチャンバーを回転可能なディスクの周囲
に形成しているエンクロージャーによって囲まれている。回転可能なディスクは
、駆動システムであって、少なくともその一部がチャンバーの内側に位置させら
れているものを介し、チャンバーの内側で回転可能なままである。断層撮影装置
は、空気調和システムをも有しており、この空気調和システムは、チャンバー内
の空気に熱及び／若しくは湿分を加え又はその空気から熱及び／若しくは湿分を
除去すべく、チャンバーの内側の空気を処理する。空気調和システムによって処
理された空気は、チャンバー内へ再循環され、もって、チャンバーの外側からの
空気は、実質的にチャンバー内へ導入されない。
【００１０】 断層撮影装置は、回転可能なディスク上に装着されている、断層撮影装置の信
号処理部品を、支持フレーム上に装着されている又は断層撮影装置の周辺に位置
させられている信号処理部品に電気的に接続するスリップリングを有し得る。ス
リップリングは、チャンバーの内側に位置させられ得る。断層撮影装置は、更に
、放射線検出器と信号処理システムとを有し得、これらの放射線検出器及び信号
処理システムは、回転可能なディスクに固定され又は支持フレームに固定されて
、チャンバーの内側に位置させられ得る。
【００１１】 別の実施例においては、断層撮影装置は、支持フレームにより、軸の回りで回
転可能に支持されている回転可能なディスクを有している。支持フレーム及び回
転可能なディスクは、実質的に封止されているチャンバーを回転可能なディスク
の周囲に形成しているエンクロージャーによって囲まれている。回転可能なディ
スクは、駆動システムであって、少なくともその一部がチャンバーの内側に位置
させられているものを介し、チャンバーの内側で回転可能なままである。断層撮
影装置は、空気調和システムをも有しており、この空気調和システムは、チャン
バー内の空気に熱及び／若しくは湿分を加え又はその空気から熱及び／若しくは
湿分を除去すべく、チャンバーの内側の空気を処理する。断層撮影装置は、更に
、チャンバーの内側の空気圧をチャンバーの外側の空気圧よりも高く維持するシ
ステムを有している。空気調和システムによって処理された空気は、チャンバー
内へ再循環され、もって、チャンバーの外側からの空気は、チャンバー内へ実質
的に導入されない。チャンバーから漏れるかもしれない空気を補充すべく、シス
テムは、更に、空気入力・濾過システムを有しており、もって、チャンバーの内
側の空気圧をチャンバーの外側の空気圧よりも高く維持するのに必要な追加の空
気が、空気の外側から取り込まれて濾過システムを通過し得る。
【００１２】 空気調和システムは、チャンバーに結合されている第１熱交換器であって、チ
ャンバーの内側の空気に熱を加え又はその空気から熱を除去するものと、第１熱
交換器に結合されている第２熱交換器であって、熱を第１熱交換器から外側の空
気に伝達し又は熱を外側の空気から第１熱交換器に伝達するものとを有し得る。
【００１３】 空気調和システムは、湿分をチャンバーの内側の空気から除去する凝縮器を有
し得る。空気調和システムは、更に、チャンバーの内側の空気に湿分を加える加
湿器を有し得る。
【００１４】
【好適な実施例の詳細な説明】
図１、図２Ａ及び図２Ｂは、本発明に係るＣＴ走査システム１００を示してい
る。ＣＴ走査システム１００は、支持フレーム１１０によって支持されているエ
ンクロージャー１０２を有している。支持フレーム１１０は、基部１１２と直立
部１１４とを有している。直立部１１４は、軸受（図３及び図４に１１５で示さ
れている）を介して回転可能なディスク１２０を支持しており、それらの軸受は
、ディスク１２０が、軸（図３及び図４に１０８で示されている）を中心にして
、支持フレーム１１０に対して自由に回転することを可能にする。回転可能なデ
ィスク１２０は、Ｘ線源１２２、Ｘ線源を制御し且つそれに電力を供給する源支
援エレクトロニクス１２４、検出器アレイ１２６、及びその周縁部に固定されて
いる検出器支援エレクトロニクス１２８を有している。モーター１３４及び伝動
ベルト１３６が、回転可能なディスク１２０の制御された回転をもたらすと共に
、位置センサー１３８が、回転可能なディスク１２０の位置を追跡する。回転可
能なディスク１２０は、中央の開口部１０６をも有しており、この開口部１０６
内に、走査されるべき対象が、位置させられ得る。回転可能なディスク１２０に
結合されている導電性のスリップリング１２１を介して、電力が、回転可能なデ
ィスク１２０と支持フレーム１１０との間を伝えられ、そのスリップリング１２
１は、支持フレーム１１０に結合されている導電性のブラシ１２３，１２５と接
触している。空気調和システム１４０が、支持フレーム１１０に装着されている
。空気調和システム１４０は、排熱換気孔１６２を有している。
【００１５】 好適な実施例においては、ＣＴ走査システム１００は、爆薬及び／又は他の密
輸品の存在に関して、手荷物又は小荷物を走査するのに使用されるべく意図され
ていて、例えば、環境が埃っぽくなりがちな、空港で使用され得る。しかしなが
ら、当業者は認識するであろうように、本発明は、医療用ＣＴ走査装置のような
他のＣＴ走査システムに適用され得る。本実施例においては、ＣＴ走査システム
１００は、回転可能なディスク１２０における開口部１０６を通して手荷物を運
搬するコンベヤー１０４を有している。センサー（図示せず）が、手荷物の存在
を検出すべく、開口部１０６に隣接して設けられ得る。
【００１６】 本発明の一の実施例によると、エンクロージャー１０２は、回転可能なディス
ク１２０における中央の開口部を通してコンベヤー１０４が手荷物を運ぶのを可
能にするための開口部１０６を維持しつつ、実質的に封止されているチャンバー
を回転可能なディスク１２０の周囲に生成している。この構成により、環境にお
ける埃及び泥は、機械の移動部品内への道を発見しにくくなるであろう。図３に
示されているように、回転可能なディスク１２０は、軸１０８を中心とする回転
のための軸受１１５上に支持されている。太線で示されているチャンバー１３０
は、一つには支持フレームの基部１１２及び直立部１１４により、そしてエンク
ロージャー（図示せず）により、形成されている。空気調和システム１４０は、
冷却熱交換器１５０と排気熱交換器１６０とを有している。冷却熱交換器１５０
は、冷却出力ダクト１４２と帰りダクト１４４とに結合されている。冷却熱交換
器１５０は、帰りダクト１４４を介して空気をチャンバー１３０から受容し、空
気から熱を除去し、そして、ダクト１４２を介して冷気をチャンバー１３０内へ
供給する。排気熱交換器１６０は、吸入換気孔１６２と、冷却熱交換器から受容
した熱を排出するための排気換気孔１６４とを有している。更に、空気調和シス
テム１４０は、凝縮器１４６を有し得、この凝縮器１４６は、チャンバー１３０
から受容した湿分を、その湿分がチャンバー１３０に戻る前に除去すべく機能す
る。
【００１７】 好適に、断層撮影システムは、環境制御システム１７０を有しており、この環
境制御システム１７０は、空気調和システム１４０の動作を制御すべく、この空
気調和システム１４０に結合されており、もって、チャンバー１３０内の空気の
温度及び湿度が、所定のレベルに維持される。環境制御システム１７０は、チャ
ンバー１３０の内側の空気の温度及び湿度を監視する温度センサー１７２及び湿
度センサー１７４を有し得る。環境制御システム１７０は、コンピューターシス
テムを有し得、このコンピューターシステムは、チャンバー１３０の内側の空気
の温度及び湿度を表す、センサー１７２，１７４からの信号を受信すると共に、
チャンバーの内側の空気の温度と湿度とを制御すべく、それらの信号を使用して
空気調和システム１４０の動作を制御する。あるいは、環境制御システムは、空
気調和システム１４０の動作を制御する温度調節装置と湿度調節装置とを有し得
る。
【００１８】 図４は、本発明の別の実施例に係るＣＴ走査システム１００を示している。こ
の実施例においては、空気調和システム１４０は、チャンバー１３０の内側の空
気圧を、チャンバー１３０の外側の空気圧よりも僅かに高くなるように維持する
。これは、外側の空気に対して正である圧力をチャンバーの内側に生成し、これ
により、埃及び泥がチャンバー１３０に入るのを防止し、空港における手荷物エ
リアのような埃っぽい環境において特に有益な特徴である。図４に示されている
ＣＴ走査システム１００は、追加の空気がチャンバー内に導入されるのを可能に
する入力源１８０とフィルター１８２とを帰りダクト１４４が有しているという
ことを除いて、図３に示されているＣＴ走査システムと同様である。追加の空気
は、エンクロージャーを通って漏れ得る空気を補償するのに必要であり得る。
【００１９】 あるいは、例えば、システムの動作環境が極めて低温である場合には、空気調
和システム１３０は、チャンバー内の空気に熱を加える加熱装置を含み得る。空
気調和システム１３０は、また、乾燥した環境での作動を助けるべく、加湿器を
有し得る。別の実施例においては、空気調和システム１３０は、チャンバー１３
０の内側の圧力を、チャンバー１３０の外側の圧力よりも高く維持するだけのシ
ステムからなっていてもよい。
【００２０】 好適な実施例においては、ＣＴ走査システムは、チャンバー内の空気を連続的
に冷却すべく作動する空気調和システムを有しており、そして、環境制御システ
ムは、設けられていない。
【００２１】 本発明は、本発明の精神又は本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の
形態で実施され得る。従って、本実施例は、全ての点で、説明のためのものであ
って限定するためのものではないと見なされるべきであり、本発明の範囲は、上
述した記載によってではなく、添付されている請求項によって指示されており、
従って、請求項と均等なものの意味及び範囲の中に入る変更は、それらの請求項
に包含されるべく意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るコンピューター断層撮影走査装置の前部を示す斜視図である。
【図２Ａ】 エンクロージャーを取り外された、図１のコンピューター断層撮影走査装置を
示す斜視図である。
【図２Ｂ】 図２Ａのコンピューター断層撮影走査装置の回転可能なディスクの背面図であ
る。
【図３】 本発明の一の実施例に係るコンピューター断層撮影走査装置の線平面図である
。
【図４】 本発明の別の実施例に係るコンピューター断層撮影走査装置の線平面図である
。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１０月６日（２０００．１０．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 タイビンコウスキ，アンドリュー，ピー. アメリカ合衆国．01921 マサチューセッ ツ，ボックスフォード，バーニング ブッ シュ ドライヴ 39 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA11 CA01 DA07 GA16 GA17 HA14 JA14 JA20 LA10 PA07 PA11 4C093 AA22 BA03 BA09 CA41 EC45 【要約の続き】 ポートは、埃がチャンバーに入るのを防止するフィルタ ー(１８２)を有し得、これにより、予防保全やら使用状 況やらで、より長い耐用年数をＣＴ走査装置(１００)が 有することが、可能になる。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 断層撮影装置であって、 支持フレーム上に回転可能に支持されている回転可能なディスクと、 エンクロージャーであって、断層撮影装置の少なくとも一部を取り囲んでいる
    と共に、実質的に封止されているチャンバーを回転可能なディスク及び前記支持
    フレームの少なくとも一部の周囲に形成するものと、 前記チャンバー内を循環させられる空気を再循環させ且つ状態調節する空気調
    和手段と、 を具備する装置。
  2. 【請求項２】 前記回転可能なディスクを前記支持フレームに電気的に結合
    するスリップリングであって、前記回転可能なディスクと前記支持フレームとの
    間を電力又はデータが伝送されるのを可能にするものを更に具備する請求項１の
    装置。
  3. 【請求項３】 前記空気調和手段が、 前記チャンバーに結合されている第１熱交換手段であって、空気を前記チャン
    バーから受容し、熱を前記空気から除去し、前記空気を前記チャンバーに放出す
    るもの、 を備えている請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 前記空気調和手段が、 前記第１熱交換手段に結合されている第２熱交換手段であって、前記熱を前記
    チャンバーの外側の空気に伝達するもの、 を備えている請求項３の装置。
  5. 【請求項５】 前記空気調和手段が、 前記チャンバーに結合されている第１熱交換手段であって、空気を前記チャン
    バーから受容し、熱を前記空気に加え、前記空気を前記チャンバーに放出するも
    の、 を備えている請求項１の装置。
  6. 【請求項６】 前記空気調和手段が、 前記チャンバーに結合されている凝縮手段であって、空気を前記チャンバーか
    ら受容し、湿分を前記空気から除去し、前記空気を前記チャンバーに放出するも
    の、 を備えている請求項１の装置。
  7. 【請求項７】 前記空気調和手段が、 前記チャンバーに結合されている加湿器であって、空気を前記チャンバーから
    受容し、湿分を前記空気に加え、前記空気を前記チャンバーに放出するもの、 を備えている請求項１の装置。
  8. 【請求項８】 前記空気調和手段を制御する環境制御手段を更に具備する請
    求項１の装置。
  9. 【請求項９】 断層撮影装置であって、 支持フレーム上に回転可能に支持されている回転可能なディスクと、 前記回転可能なディスクを前記支持フレームに電気的に結合するスリップリン
    グであって、前記回転可能なディスクと前記支持フレームとの間を電力又はデー
    タが伝送されるのを可能にするものと、 エンクロージャーであって、断層撮影装置を囲んでいると共に、実質的に封止
    されているチャンバーを前記回転可能なディスク及び前記支持フレームの周囲に
    形成するものと、 前記チャンバーの内側の空気圧を、前記チャンバーの外側の空気圧よりも高く
    なるように維持するポンプ手段と、 を具備する装置。
  10. 【請求項１０】 前記チャンバーに結合されている第１熱交換手段であって
    、空気を前記チャンバーから受容し、熱を前記空気から除去し、前記空気を前記
    チャンバーに放出するもの、 を更に具備する請求項９の装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１熱交換手段に結合されている第２熱交換手段であ
    って、前記熱を前記チャンバーの外側の空気に伝達するもの、 を更に具備する請求項１０の装置。
  12. 【請求項１２】 前記チャンバーに結合されている凝縮手段であって、空気
    を前記チャンバーから受容し、湿分を前記空気から除去し、前記空気を前記チャ
    ンバーに放出するもの、 を更に具備する請求項９の装置。
  13. 【請求項１３】 前記チャンバーに結合されている加湿器であって、空気を
    前記チャンバーから受容し、湿分を前記空気に加え、前記空気を前記チャンバー
    に放出するもの、 を更に具備する請求項９の装置。
  14. 【請求項１４】 前記ポンプ手段を制御する環境制御手段を更に具備する請
    求項９の装置。
JP2000516217A 1997-10-10 1998-08-19 コンピューター断層撮影走査装置用の閉ループ空気調和システム Expired - Fee Related JP3607611B2 (ja)

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