JP2002315745A - コンピュータトモグラフ - Google Patents

コンピュータトモグラフ

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JP2002315745A
JP2002315745A JP2002040975A JP2002040975A JP2002315745A JP 2002315745 A JP2002315745 A JP 2002315745A JP 2002040975 A JP2002040975 A JP 2002040975A JP 2002040975 A JP2002040975 A JP 2002040975A JP 2002315745 A JP2002315745 A JP 2002315745A
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imbalance
determining
computer tomograph
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Hans Juergen Kroener
クレーナー ハンス‐ユルゲン
Hans-Juergen Mueller
ミュラー ハンス‐ユルゲン
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Siemens AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガントリの平衡化をより簡単に行えるように
する。 【解決手段】 本発明によるコンピュータトモグラフ
は、回転軸線（４）を中心に回転可能なガントリ（２）
を備え、ガントリ（２）の不平衡を求めるための手段
（１１，１３，１６ａ，１６ｂ）と、不平衡を平衡化す
るための重錘（１５）を配置するべきガントリ（２）の
位置を算出するための手段（１１）とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸線を中心に
回転可能なガントリを備え、不平衡を求めるための手段
を有するコンピュータトモグラフに関する。
【０００２】
【従来の技術】冒頭に挙げた種類のコンピュータトモグ
ラフはたとえば米国特許第５６１０９６８号明細書に記
載されている。このコンピュータトモグラフは、回転軸
線を中心に回転可能に支承されたガントリを含み、この
ガントリに、ガントリの作動中にガントリと共に検査患
者の周囲を回転するたとえばＸ線源やＸ線検出器のよう
な構成要素が配置されている。ガントリの不平衡が生じ
た場合、すなわち、ガントリがその回転軸線に対して半
径方向および／もしくは軸線方向へぐらつき運動する場
合、コンピュータトモグラフにより作成される像が不鮮
明になることがある。このため、コンピュータトモグラ
フ像を作成する際に、特殊なバランス装置を用いてガン
トリの不平衡を求め、続いてガントリに一個もしくは複
数個の重錘を装備して、その不平衡を平衡化するあるい
は少なくとも適正な許容範囲内に低下させる。すなわ
ち、バランス装置および重錘を用いてガントリの平衡化
を行う。最適なバランス装置は、たとえばＢｒｕｅｅｌ
＆ Ｋｊａｅｒ Ｖｉｂｒｏ社（Ｂｒｕｅｅｌ ＆
Ｋｊａｅｒ Ｖｉｂｒｏ ＧｍｂＨ，Ｌａｎｄｗｅｈｒ
ｓｔｒａｓｓｅ ５５，６４２９３ Ｄａｒｍｓｔａｄ
ｔ）から提供されている。
【０００３】ガントリに配置されている構成要素の交換
後には通常、あらためてガントリの平衡化を行うことが
必要となる。このためには、コンピュータトモグラフが
存在する場所にバランス装置を取り付けなければならな
い。
【０００４】しかし、この種のバランス装置はかなり高
価であり、その操作もかなり複雑であるので、特に、ガ
ントリに配置されている構成要素の交換後にあらためて
平衡化を行うことはかなり費用がかかる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、ガントリの平衡化をより簡単に行うための前提
条件が付与されるようにコンピュータトモグラフを構成
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この課
題は、回転軸線を中心に回転可能なガントリを備え、ガ
ントリの不平衡を求めるための手段と、不平衡を平衡化
するための重錘を配置するべきガントリの位置を算出す
るための手段とを有するコンピュータトモグラフにより
解決される。すなわち、本発明によるコンピュータトモ
グラフは、装置内に組込まれガントリの不平衡を求める
ための手段を有する。これにより、ガントリに配置され
ている構成要素の交換時に外部のバランス装置をコンピ
ュータトモグラフの場所に取り付ける必要がなくなる。
したがって、外部のバランス装置の複雑な調整が省かれ
るので、平衡化の際の誤りが減少し、熟練していない技
術者でも確実にガントリの平衡化を行うことができる。
また、コンピュータトモグラフ内に組込まれ不平衡を求
めるための手段は、より正確な平衡化を可能にするため
に特別に本発明によるコンピュータトモグラフに合わせ
られる。整備中に技術者は通常、費用上の理由から外部
のバランス装置を用意することができない。したがっ
て、本発明によるコンピュータトモグラフのもう一つの
利点は、技術者がコンピュータトモグラフの整備中にも
ガントリの不平衡を安価にかつ確実に調整できることに
ある。
【０００７】不平衡を求めるための手段によりガントリ
の不平衡が求められた後、一つもしくは複数の位置を算
出するための手段が不平衡を平衡化するために一つもし
くは複数の重錘を配置すべきガントリの位置を算出す
る。これらの位置は、たとえばコンピュータトモグラフ
の制御コンピュータのモニタで見ることができる。この
結果、重錘を配置すべき位置が比較的簡単に見出され
る。
【０００８】本発明の実施態様によれば、不平衡を求め
るための手段は、ガントリの回転軸線に対して半径方向
もしくは軸線方向の振動を検出する１つの測定検出器を
含む。この測定検出器は、コンピュータトモグラフの位
置固定部分に対して相対的にガントリの位置の検出手段
（不平衡を求めるための手段の一部でもある）と協働す
る。測定検出器が回転軸線に対して半径方向の振動を検
出する場合、公知の方法で回転軸線に対して半径方向の
振動と、コンピュータトモグラフのケースに対して相対
的なガントリ位置とを結びつけることにより、回転軸線
に対して半径方向のガントリの不平衡を推測することが
できる。これと逆に、回転軸線に対して半径方向の振動
の検出とコンピュータトモグラフのケースに対して相対
的なガントリ位置の検出とを結びつけることにより、回
転軸線に対して軸線方向のガントリの不平衡を推測する
ことができる。
【０００９】本発明の特に望ましい実施態様によれば、
不平衡を求めるための手段がガントリの回転軸線に対し
て半径方向および軸線方向の振動を検出する少なくとも
二つの測定検出器を含む場合、ガントリの回転軸線に対
して半径方向のガントリの不平衡だけでなく、軸線方向
の不平衡も求めることができる。この場合、測定検出器
は、たとえば第１の測定検出器が回転軸線に対して半径
方向の振動のみを検出し、第２の測定検出器が回転軸線
に対して軸線方向の振動のみを検出するようにコンピュ
ータトモグラフに配置することができる。
【００１０】コンピュータトモグラフで作成された像を
再構成するために、コンピュータトモグラフの位置固定
ケースに対して相対的な、ガントリ回転中のガントリ位
置を知る必要がある。このため、本発明の特に望ましい
実施態様では、コンピュータトモグラフで作成された像
を再構成するためにコンピュータトモグラフの位置固定
部分に対して相対的なガントリ位置の検出に必要な手段
が同時に不平衡を求めるための手段の一部でもあるよう
に考慮されている。このため、コンピュータトモグラフ
の位置固定部分に対して相対的なガントリの位置の検出
手段は１個だけ構成すればよいので、コンピュータトモ
グラフの製造費用を軽減することができる。
【００１１】本発明の別な実施態様によれば、ガントリ
の不平衡を求めるための手段は、情報伝達ネットワーク
に接続可能なコンピュータを含み、それにより、求めら
れたガントリの不平衡に帰属するデータが中央データバ
ンクに伝達される。この中央データバンクは、たとえば
コンピュータトモグラフのメーカまたは販売機構に委ね
ることができる。ただし、中央データバンクはコンピュ
ータトモグラフの保守を行うサービス会社によっても運
営可能である。したがって、ガントリの不平衡を求める
ための手段が、たとえばコンピュータトモグラフが作動
するたびごとにガントリの不平衡を自動的に検査し、そ
の結果特にガントリの不平衡の変化を見出すこともでき
る。たとえば、ガントリの不平衡があらかじめ設定され
た許容範囲外となった場合、たとえばコンピュータが情
報伝達ネットワークを通じて中央データバンクと自動的
にコンタクトをとる。また、コンピュータが、許容範囲
外にあるガントリの不平衡に帰属するデータをコンピュ
ータのメモリに記憶するので、その結果メーカ、販売機
構もしくはコンピュータトモグラフを保守するサービス
会社などが情報伝達ネットワークを通じてコンピュータ
トモグラフのコンピュータと定期的にコンタクトをと
り、データバンクによりコンピュータのメモリを読み出
すこともできる。したがって、上記二つの事例ではメー
カ、販売機構もしくはコンピュータトモグラフを保守す
るサービス会社はガントリの不平衡の変化に関する情報
を迅速に得ることができ、次にガントリの平衡化をあら
ためて行うためにコンピュータトモグラフの技師にそれ
を送付する。これにより、作動中のコンピュータトモグ
ラフのガントリの不平衡はほぼ連続的に監視される。
【００１２】本発明の別な実施態様によれば、ガントリ
の位置を算出するための手段はコンピュータトモグラフ
の制御コンピュータを含む。制御コンピュータは平衡化
のための重錘が配置される位置を算出する以外に、コン
ピュータトモグラフで作成される患者の像の作成中にガ
ントリの回転、Ｘ線源およびＸ線検出器を制御する。
【００１３】本発明の特に望ましい実施態様によれば、
ガントリの位置を算出するための手段は、ガントリに配
置されている構成要素の位置を考慮する。本発明の実施
態様によれば、これらの構成要素はたとえばＸ線源、Ｘ
線検出器および／もしくはＸ線源のＸ線管の冷却用冷却
器を含む。当然のことながら、すでに構成要素が配置さ
れている位置にはガントリの平衡化のための重錘を配置
することはできない。公知のバランス装置ではこの実情
が無視されており、すでに構成要素が配置されている位
置も重錘を配置する位置として求められてしまう。これ
にもかかわらずガントリを平衡化するためには、熟練し
た技師がバランス装置により求められた位置に基づき、
重錘配置のスペースをまだ残している位置を見出さなけ
ればならない。したがって、平衡化の正確性は平衡化を
行う技師の経験に左右される。たとえば、技師はガント
リがあらかじめ設定された許容範囲内に平衡化されるま
で何回も平衡化を試みなければならない。
【００１４】次に、本発明によれば、ガントリの位置を
算出するための手段は、ガントリに配置されている構成
要素の位置を考慮する、すなわちガントリに重錘を配置
するスペースのある位置のみを求めるので、経験の少な
い技師でも平衡化を迅速にまた比較的正確に行うことが
できる。何回も平衡化を試みなくてもすむので、貴重な
時間を浪費せずにすみ、費用も節減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施例の１例が添付の図
面に概略的に示されている。
【００１６】図１は、リング状に形成されたガントリ２
を備えたコンピュータトモグラフ１の側面図を概略的に
示している。コンピュータトモグラフ１の位置固定され
たケース３に、図１の図面上の軸線に対して直角に向け
られた回転軸線４を中心に矢印ａ方向に回転可能に支承
されている。図２は、図１に示されたコンピュータトモ
グラフ１の、図１に示されている矢印Ｂの方向から見た
別な側面図を概略的に示している。この実施例では、コ
ンピュータトモグラフ１のケース３は詳細には示されて
いない。
【００１７】ガントリ２には、この実施例ではＸ線源
５、Ｘ線源５の反対側に存在するＸ線検出器６、ならび
に詳細には図示されていないがコンピュータトモグラフ
１の作動中にＸ線源５のＸ線管から発生する熱を除去す
る冷却器７を含む複数の構成要素が配置されている。コ
ンピュータトモグラフ１の作動中にガントリ２は回転軸
線４を中心に回転し、その場合Ｘ線源５から照射される
扇状のＸ線束８が測定領域９を異なった入射角で貫通
し、Ｘ線検出器６上に当たる。その際に発生するＸ線検
出器６の出力信号からデータ収集装置１０が測定値を作
り、これがコンピュータトモグラフ１の制御コンピュー
タ１１へ供給される。これから制御コンピュータ１１
は、測定領域９に存在する患者（図１および図２には示
されていない）の像を算出する。この実施例ではデータ
収集装置１０は電気配線１２（図示されていないが、た
とえば集電環装置もしくはワイヤレスの伝送区間を含
む）によって制御コンピュータ１１に接続されている。
Ｘ線源５およびＸ線検出器６の電気的接続も図示されて
いないが、公知の方法で集電環を介して行なわれる。
【００１８】一般に測定値から像を再構成するために
は、コンピュータトモグラフ１のケース３に公知の位置
検出器１３が配置され、この位置検出器がガントリ２の
作動中にケース３に対して相対的なガントリ２の位置を
検出し、この情報を電気配線１４により制御コンピュー
タ１１へ伝達する。
【００１９】コンピュータトモグラフ１の製造時には通
常、回転軸線４に対して半径方向ならびに軸線方向にガ
ントリ２の不平衡が発生するので、ガントリ２はほぼそ
の回転軸線４を中心にして正確に回転しない。しかし、
比較的大きな不平衡によってコンピュータトモグラフ１
で作成される像が不鮮明になったり、あるいはコンピュ
ータトモグラフ１が損傷したりすることがある。このた
め、ガントリ２にはガントリ２の不平衡を平衡化するも
しくは少なくとも是認できる許容範囲内に減少させる重
錘１５が公知の方法で配置されている。
【００２０】重錘１５を配置していないガントリ２の不
平衡を測定し、それによって全般的に重錘１５を取付け
るための位置を見出すために、図１に示された測定検出
器１６ａおよび図２に示された測定検出器１６ｂがケー
ス３に組込まれる。図１に示された測定検出器１６ａは
ガントリ２が回転軸線４を中心に回転する際にガントリ
２の不平衡によって生じる、回転軸線４に関して半径方
向の振動を検出し、この情報を電気配線１７を通じて制
御コンピュータ１１へ伝達する。これに対して、図２に
示された測定検出器１６ｂはガントリ２が回転軸線４を
中心に回転する際にガントリ２の不平衡によって生じ
る、回転軸線４から見て軸線方向の振動を検出し、この
情報を電気配線（図１および図２には示されていない）
を介してやはり制御コンピュータ１１へ伝達する。同時
にガントリ２の回転中に位置検出器１３はケース３に対
して相対的なガントリ２の位置を検出し、その結果制御
コンピュータ１１は回転軸線４に対して半径方向および
軸線方向の不平衡を求める際に呼び出されるコンピュー
タプログラムにより、外部のバランス装置（図１および
図２には示されていない）と同様にガントリ２の不平衡
を求める。
【００２１】求められた不平衡に基づき、制御コンピュ
ータ１１は別なコンピュータプログラムにより、外部の
バランス装置の計算法と同様の第１計算段階でガントリ
２の不平衡を平衡化するために適正な重量の重錘が配置
されるべきガントリ２の位置を算出する。この第１計算
段階では重錘１５の配置のためにガントリ２全体が基礎
として用いられる。すなわち、この第１計算段階に基づ
き、すでにＸ線源５、Ｘ線検出器６および冷却器７の構
成要素によって占められている（したがって、重錘１５
のためのスペースがない）ガントリ２の種々の位置も求
められる。
【００２２】第２計算段階では第１計算段階に基づき、
制御コンピュータ１１は最適な補間法を用いた別なコン
ピュータプログラムにより重錘１５の配置スペースがま
だあるガントリ２の位置を算出する。したがって、この
第２計算段階ではすでにＸ線源５、Ｘ線検出器６および
冷却器７の構成要素がガントリ２に配置されている位置
が考慮される。
【００２３】技師（図１および図２には示されていな
い）もまた重錘１５が配置されるべきガントリ２の位置
を知ることができるようにするために、電気配線１９で
制御コンピュータ１１と接続されているモニタ１８上に
これらの位置が表示される。
【００２４】Ｘ線源５、Ｘ線検出器６もしくは冷却器７
の構成要素の交換時には通常、ガントリ２のあらたな不
平衡が生じるので、重錘１５をガントリ２のその他の位
置に配置するか、別な重錘（図１および図２に示されて
いない）を使用するか、あるいは重錘１５の一部を除去
する必要がある。このために技師は上述した制御コンピ
ュータ１１のコンピュータプログラムを呼び出し、重錘
１５が配置されるべきガントリ２の位置を見出す。その
結果、構成要素の交換により引き起こされたガントリ２
の不平衡が平衡化される、ないしは、あらかじめ設定さ
れた許容範囲内に低下させられる。
【００２５】そのほかにこの実施例では、ガントリ２の
不平衡を求めるためのコンピュータプログラムがコンピ
ュータトモグラフ１の作動中はそのつどガントリ２の不
平衡を求める。ガントリ２の不平衡が時間の経過と共に
変化して許容範囲外になった場合、制御コンピュータ１
１は、この実施例ではコンピュータトモグラフ１のメー
カ２１によって運営される中央データバンク２０と自動
的にコンタクトを取る。
【００２６】制御コンピュータ１１とデータバンク２０
とのコンタクトは、制御コンピュータ１１が電話回線
（図１には示されていない）に公知の方法で入り込みそ
れによりやはり電話回線に接続されているデータバンク
２０にコンタクトを取ることによって行なわれる。
【００２７】制御コンピュータ１１はデータバンク２０
とコンタクトを取った後、許容範囲から外れているガン
トリ２の不平衡に帰属するデータをデータバンク２０へ
伝達する。これらによりメーカ２１はガントリ２の不平
衡２に関する情報を得て、ガントリ２をあらためて平衡
化するためにコンピュータトモグラフ１の技師を派遣す
ることができる。
【００２８】また、許容範囲外にあるガントリ２の不平
衡が求められた場合、この情報を制御コンピュータ１１
のメモリ２２に記憶させることも可能である。この場
合、メーカはたとえば定期的に情報伝達ネットワークを
通じてデータバンク２０により制御コンピュータ１１と
コンタクトを取り、それによりガントリ２が許容範囲外
にある不平衡を有する場合にはこのことを知ることがで
きる。
【００２９】メーカ２１は必ずしも制御コンピュータ１
１と定期的にコンタクトを取る必要はない。データバン
ク２０はその他の専門機関もしくはスタッフによっても
運営可能である。情報伝達ネットワークもまた必ずしも
電話回線である必要はない。特にインターネットでもよ
い。本発明には中央データバンク２０もやはり絶対に必
要というわけではない。また、不平衡を求めるための手
段はコンピュータトモグラフ１が作動している場合その
つど、自動的にガントリ２の不平衡を求めることも必要
ない。
【００３０】また、本発明によれば重錘１５が配置され
るべき位置を算出するための制御コンピュータ１１は、
ガントリ２に構成要素が配置されている位置を考慮する
ことも必要ない。
【００３１】コンピュータトモグラフ１で作成された像
を再構成するための位置検出器１３をガントリ２の不平
衡を求めるためにも使用することは費用上の理由から有
用ではあるが、このことは本発明には必ずしも必要では
ない。第２の別の位置検出器を使用することも可能であ
る。
【００３２】また、ガントリ２の不平衡を求めるための
手段における二つの測定検出器１６ａ、１６ｂは、両者
が回転軸線４に対して半径方向の振動を検出するように
コンピュータトモグラフ１のケース３に配備することも
できる。回転軸線４に対して軸線方向のガントリ２の振
動も検出できるように、両測定検出器は回転軸線４に対
して軸線方向にズラしてガントリ２のケース３に配備す
る必要がある。
【００３３】ガントリ２の不平衡を求めるための手段が
一個の測定検出器のみを有していてもよい。この測定検
出器は、回転軸線４に対して半径方向の振動もしくは軸
線方向の振動を検出するようにコンピュータトモグラフ
１のケース３に配備することが可能である。また、ガン
トリ２の不平衡を求めるための手段は三個以上の測定検
出器を含むことも可能である。
【００３４】不平衡を求めるためのコンピュータプログ
ラムならびに、重錘１５が配置されるべき位置を算出す
るためのコンピュータプログラムも必ずしも制御コンピ
ュータ１１に記憶されている必要はない。これらのプロ
グラムも、コンピュータトモグラフ１に組込まれた別の
アセンブリもしくはコンピュータトモグラフ１に接続可
能な別のコンピュータに記憶されていてもよい。
【００３５】さらに、たとえばＸ線源５のＸ線管用の高
電圧発生器など、別な構成要素もガントリ２に配備可能
である。
【００３６】実施例で言及されている患者は人間の場合
も動物の場合もある。本発明は工業生産に使用されてい
るコンピュータトモグラフにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンピュータトモグラフの側面図。
【図2】コンピュータトモグラフの側面図。
【符号の説明】
１ コンピュータトモグラフ ２ ガントリ ３ ケース ４ 回転軸線 ５ Ｘ線源 ６ Ｘ線検出器 ７ 冷却器 ８ Ｘ線束 ９ 測定領域 １０ データ収集装置 １１ 制御コンピュータ １２ 電気配線 １３ 位置検出器 １４ 電気配線 １５ 重錘 １６ａ 測定検出器 １６ｂ 測定検出器 １７ 電気配線 １８ モニタ １９ 電気配線 ２０ データバンク ２１ メーカ ２２ メモリ ａ 矢印 Ｂ 矢印
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス‐ユルゲン クレーナー ドイツ連邦共和国 91083 バイエルスド ルフ リングシュトラーセ ２ (72)発明者 ハンス‐ユルゲン ミュラー ドイツ連邦共和国 91362 プレッツフェ ルト ライメンガルテン 14 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA11 CA01 GA06 HA13 JA16 SA08 4C093 AA22 CA32 CA36 EC42 EC60 FB11 GA05

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転軸線（４）を中心に回転可能なガン
    トリ（２）を備え、ガントリ（２）の不平衡を求めるた
    めの手段（１１，１３，１６ａ，１６ｂ）と、不平衡を
    平衡化するための重錘（１５）を配置するべきガントリ
    （２）の位置を算出するための手段（１１）とを有する
    ことを特徴とするコンピュータトモグラフ。
  2. 【請求項２】 不平衡を求めるための手段（１１，１
    ３，１６ａ，１６ｂ）が、ガントリ（２）の回転軸線
    （４）に対して半径方向もしくは軸線方向の振動を検出
    する１つの測定検出器（１６ａ，１６ｂ）を含むことを
    特徴とする請求項１記載のコンピュータトモグラフ。
  3. 【請求項３】 不平衡を求めるための手段（１１，１
    ３，１６ａ，１６ｂ）が、ガントリ（２）の回転軸線
    （４）に対して半径方向および軸線方向の振動を検出す
    る少なくとも二つの測定検出器（１６ａ，１６ｂ）を含
    むことを特徴とする請求項１記載のコンピュータトモグ
    ラフ。
  4. 【請求項４】 コンピュータトモグラフ（１）の位置固
    定部分（３）に対して相対的なガントリ（２）の位置の
    検出手段（１３）が設けられ、この検出手段（１３）
    は、コンピュータトモグラフ（１）で作成された像を再
    構成するために必要であり、不平衡を求めるための手段
    （１１，１３，１６ａ，１６ｂ）の一部でもあることを
    特徴とする請求項１ないし３の１つに記載のコンピュー
    タトモグラフ。
  5. 【請求項５】 ガントリ（２）の不平衡を求めるための
    手段（１１，１３，１６ａ，１６ｂ）が、情報伝達ネッ
    トワークに接続可能なコンピュータ（１１）を含み、そ
    れにより、求められたガントリ（２）の不平衡に帰属す
    るデータを中央データバンク（２０）に伝達することが
    できることを特徴とする請求項１ないし４の１つに記載
    のコンピュータトモグラフ。
  6. 【請求項６】 不平衡を求めるための手段（１１，１
    ３，１６ａ，１６ｂ）がコンピュータトモグラフ（１）
    の制御コンピュータ（１１）を含むことを特徴とする請
    求項１ないし５の１つに記載のコンピュータトモグラ
    フ。
  7. 【請求項７】 ガントリ（２）の位置を算出するための
    手段（１１）が、ガントリ（２）に配置されている構成
    要素（５，６，７）の位置を考慮することを特徴とする
    請求項１ないし６の１つに記載のコンピュータトモグラ
    フ。
  8. 【請求項８】 構成要素がＸ線源（５）、Ｘ線検出器
    （６）および／もしくはＸ線源（５）のＸ線管の冷却用
    の冷却器（７）を含むことを特徴とする請求項７記載の
    コンピュータトモグラフ。
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