JP2014081372A - 医用校正装置および医用校正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なるファントムを用いずに、異なる較正および性能測定が実行可能な医用校正装置および医用校正方法の提供。
【解決手段】本実施形態に係る医用校正装置１０は、放射線源または所定のＣＴ値を有するＸ線吸収体を支持する支持部５０と、支持部を直線的に移動可能に支持する直線バー６０と、直線バー６０を所定の回転軸周りに回転可能に支持し、天板３０の端部に固定可能な固定部２０と、放射線源により平面線源を実現するため、またはＸ線吸収体により平面吸収体を実現するために、支持部５０を直線バー６０に沿って直線的に移動させながら、直線バー６０を回転軸周りに回転させる制御を実行する制御部１２０１と、を具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本明細書に記載する実施形態は、医用校正装置および医用校正方法に関する。

陽電子放出断層撮影法（ＰＥＴ）および単光子放出コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）において、特定の較正または性能測定を遂行するために、固定具を使用して、スキャナのイメージング視野（ＦＯＶ）において放射性ファントム（例えば、点線源、直線線源、円筒線源、その他）を日常的に正確に位置決めする。場合によっては、測定中に、患者支持アセンブリ／ベッドを、スキャナのＦＯＶから外に出すことが要求される。固定具は、患者ベッドまたは直接床の上にあるスタンドに取り付けられて、ファントムを、スキャナＦＯＶに対して必要な位置に保持するのに使用される。

直線線源をスキャナの横方向または軸方向のＦＯＶを横切って移動させることによって、平面線源をエミュレーションするために、ＰＥＴ／ＳＰＥＣＴノーマライゼーション装置が提案されている。ＰＥＴ画像分解能を改善するために、点広がり関数（ＰＳＦ）測定のためにＰＥＴスキャナＦＯＶにおいて、正確に点線源を（ｘ，ｙ，ｚ）軸に沿って位置決めするのに、３次元（３Ｄ）位置決めロボットが提案されている。

その他の測定（例えば、飛行時間タイミング較正、ＮＥＭＡ分解能・感度測定）も、ＦＯＶ内の正確な場所に点線源または直線線源を位置決めするために、固定具を必要とする。

通常、異なる較正および性能測定のための、異なるファントムを保持するために、別個の固定具が設計される。例えば、スキャニング直線線源を保持する固定具は、ＰＳＦ測定のための静止点線源を保持する固定具とは異なる。

本開示は、以下に続く説明を読むこと、および添付の図を精査することから、よりよく理解されるであろう。これらの図は、単に、実施形態の非限定の例として提示されるものである。

目的は、異なるファントムを用いずに、異なる較正および性能測定が実行可能な医用校正装置および医用校正方法を提供することにある。

本実施形態に係る医用校正装置は、放射線源または所定のＣＴ値を有するＸ線吸収体を支持する支持部と、前記支持部を直線的に移動可能に支持する直線バーと、前記直線バーを所定の回転軸周りに回転可能に支持し、天板の端部に固定可能な固定部と、前記放射線源により平面線源を実現するため、または前記Ｘ線吸収体により平面吸収体を実現するために、前記支持部を前記直線バーに沿って直線的に移動させるとともに、前記直線バーを前記回転軸周りに回転させる制御を実行する制御部と、を具備することを特徴とする。

図１は、本実施形態に係る医用校正装置の外観の一例を示す図である。 図２は、本実施形態に係る医用校正装置において、図１とは異なる外観の一例を示す図である。 図３は、本実施形態に係る医用校正装置において、図１および図２とは異なる外観の一例を示す図である。 図４Ａは、本実施形態に係り、ＰＥＴ幾何学的ノーマライゼーション較正用の平面線源をエミュレーションする医用校正装置を示す図である。 図４Ｂは、本実施形態に係り、ＰＥＴ幾何学的ノーマライゼーション較正用の平面線源をエミュレーションする医用校正装置を示す図である。 図５は、本実施形態に係り、ＰＥＴ幾何学的ノーマライゼーション較正のためのシェル線源をエミュレーションする医用校正装置を示す図である。 図６Ａは、本実施形態に係り、ＰＥＴクリスタル効率ノーマライゼーション較正用の円筒線源をエミュレーションする医用校正装置を示す図である。 図６Ｂは、本実施形態に係り、ＰＥＴクリスタル効率ノーマライゼーション較正用の円筒線源をエミュレーションする医用校正装置を示す図である。 図７は、本実施形態に係り、ＰＥＴタイミング較正測定用の医用校正装置を示す図である。 図８は、医用校正装置を制御するのに使用されて、本開示の実施形態を実装することのできる、コンピュータシステムを示す図である。 図９は、本実施形態に係り、平面線源または平面吸収体を実現するために実行される制御の手順を示すフローチャートである。

一実施形態においては、ガンマ検出システムを較正または性能測定するように、放射線ファントムをシミュレートするための装置が提供される。装置は、回転軸のまわりに回転するように構成された直線バーと、直線バーに沿って直線的に移動するとともに、取り付けられた放射線源を保持するように構成された線源キャリッジと、直線バーを支持するように構成された固定具アセンブリであって、患者のベッドに取り付けるように構成された固定具アセンブリとを含む。一実施形態において、装置は、直線バーに沿った線源キャリッジの運動を制御するように構成されたスキャニングモータ、および回転軸のまわりの直線バーの回転運動を制御するように構成された回転モータをさらに含む。

一実施形態において、装置は、線源キャリッジを直線バーに沿った設定直線位置に位置決めするために、スキャニングモータを制御するように構成されたプロセッサを含み、このプロセッサはさらに、線源キャリッジを設定直線状速度で移動させるために、スキャニングモータを制御するように構成されており、このプロセッサはさらに、直線バーを設定角度位置まで回転させるために、回転モータを制御するように構成されており、このプロセッサはさらに、直線バーを設定角度スルーレート（angular slew rate）で回転させるために、回転モータを制御するように構成されている。

一実施形態においては、装置は、直線バーに沿った線源キャリッジの位置を検出するように構成された位置センサをさらに含み、プロセッサは、線源キャリッジの検出位置に基づいて、線源キャリッジを直線バーに沿った設定直線位置に位置決めするために、スキャニングモータを制御するように構成されている。

一実施形態においては、装置は、直線バーの角度位置を検出するように構成された回転センサをさらに含み、プロセッサは、検出角度位置に基づいて直線バーを設定角度位置まで回転させるために、回転モータを制御するように構成されている。

一実施形態においては、線源キャリッジは、直線放射線源を保持するように構成されており、プロセッサは、平面線源をシミュレートするように線源キャリッジを直線バーに沿って前後に移動させるために、スキャニングモータを制御するように構成されている。

一実施形態においては、プロセッサは、掃引継続時間の間、中心オフセットを有する直線状視野を通り、掃引スルーレートで直線バーに沿って線源キャリッジを前後に移動させるように構成されており、掃引スルーレート、直線状視野、中心オフセット、および掃引継続時間は、オペレータによって調節可能である。一実施形態においては、プロセッサは、傾斜平面線源をシミュレートするように直線バーを設定角度位置まで回転させるために、回転モータを制御するようにさらに構成されている。

一実施形態においては、線源キャリッジは、直線放射線源を保持するように構成されているとともに、プロセッサは、線源キャリッジを設定直線位置まで移動させるためにスキャニングモータを制御するとともに、回転モータが直線バーを回転軸のまわりに回転させてシェル線源をシミュレートするように、回転モータを制御するように構成されている。

一実施形態においては、線源キャリッジは、直線放射線源を保持するように構成されるとともに、プロセッサは、スキャニングモータが線源キャリッジの直線位置を変化させる間に、回転モータが直線バーを回転させて円筒線源をシミュレートするように、スキャニングモータと回転モータを同時に制御するように構成されている。

一実施形態においては、線源キャリッジは、点放射線源を保持するように構成されている。一実施形態においては、線源キャリッジは、直線放射線源を保持するように構成されている。一実施形態においては、固定具アセンブリは、６自由度を有する。

一実施形態においては、ガンマ検出システムを較正または性能測定するように、放射線ファントムをシミュレートする装置であって、回転軸のまわりに回転するように構成された直線バーと、直線バーに沿って直線的に移動して、取り付けられた放射線源を保持するように構成された線源キャリッジとを含む、装置を制御する方法が提供される。方法は、直線放射線源を線源キャリッジに取り付けること、および平面線源をシミュレートするように線源キャリッジを直線バーに沿って前後に移動させるためにスキャニングモータを制御することを含む。

一実施形態においては、方法は、掃引スルーレート、直線状視野、中心オフセット、および掃引継続時間を設定すること、および設定掃引スルーレートで、設定中心オフセットを有する設定直線状視野を通り、設定掃引継続時間の間、線源キャリッジを直線バーに沿って前後に移動させることをさらに含む。

一実施形態においては、方法は、傾斜平面線源をシミュレートするように、直線バーを設定角度位置まで回転させるために、回転モータを制御することをさらに含む。

一実施形態においては、方法は、直線バーの角度位置を検出すること、および検出角度位置に基づいて、直線バーを設定角度位置まで回転させるために回転モータを制御することをさらに含む。

一実施形態においては、ガンマ検出システムを較正または性能測定するように、放射線ファントムをシミュレートする装置であって、回転軸のまわりに回転するように構成された直線バーと、この直線バーに沿って直線的に移動して、取り付けられた放射線源を保持するように構成された線源キャリッジとを含む、装置を制御する方法が提供される。方法は、線源キャリッジを使用して直線放射線源を取り付けること、および線源キャリッジを設定直線位置まで移動させるためにスキャニングモータを制御するとともに、回転モータが直線バーを回転軸のまわりに回転させてシェル線源をシミュレートするように、回転モータを制御することを含む。

一実施形態においては、方法は、直線バーに沿った線源キャリッジの位置を検出すること、および線源キャリッジの検出位置に基づいて、直線バーに沿った設定直線位置に線源キャリッジを位置決めするために、スキャニングモータを制御することをさらに含む。

一実施形態においては、ガンマ検出システムを較正または性能測定するように、放射線ファントムをシミュレートする装置であって、回転軸のまわりに回転するように構成された直線バーと、この直線バーに沿って直線的に移動して、取り付けられた放射線源を保持するように構成された線源キャリッジとを含む、装置を制御する方法が提供される。方法は、線源キャリッジを使用して直線放射線源を取り付けること、およびスキャニングモータが線源キャリッジの直線位置を変化させる間に、回転モータが直線バーを回転させて、円筒線源をシミュレートするように、スキャニングモータと回転モータとを同時に制御することを含む。

次に図面を参照すると、図１は、別個のスキャニング運動または回転運動で、あるいは組み合わされたスキャニング運動と回転運動で、点線源または直線線源を保持する、２軸（回転軸および直線軸）固定具または装置１０を示す。装置１０は、ＰＥＴ／ＳＰＥＣＴシステムの較正または性能測定、および（例えば、病巣の複雑な呼吸性運動、または欠陥部の心拍性運動をシミュレートするために）非放射性線源を備えるコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）へ応用することができる。

図１〜３に示されるように、装置１０は、患者ベッド３０に取り付けられて、合計６自由度（３つの並進および３つの回転）で、（ｘ，ｙ，ｚ）方向に調節可能な固定具アセンブリ２０を含む。装置１０はまた、モータアセンブリ４０およびスキャニングモータを含み、このスキャニングモータは、線源キャリッジ５０の直線バーアセンブリ６０に沿った直線状スキャニング運動を制御する。装置１０は、図１〜３に示されるように、患者ベッド３０の端部に取り付けることができる。

装置１０はさらに、ｚ軸まわりの直線バーアセンブリ６０の回転運動を制御する、回転モータを含む。直線バーアセンブリ６０は、線源キャリッジ５０を取り付け、静止モードに対する調節可能な目標角度、および回転モードに対する調節可能な角度スルーレート（ｄｅｇ／ｓｅｃ）を有する。線源キャリッジ５０は、放射線源７０を取り付けて、静止モードに対する目標直線位置、および静止モードに対する調節可能な直線レンジおよび直線速度を有する。

装置１０はまた、２つのセンサ８０を含み、その一方は直線バーアセンブリ６０上に位置し、他方は、固定具アセンブリ２０上に装着されている。センサ８０は、線源キャリッジ５０の直線位置と、直線バーアセンブリ６０の角度とを検出する。コントローラが、センサの出力と、角度および位置の設定点とに基づいて、位置フィードバック制御を実行する。

装置１０は、特にスキャニングモータおよび回転モータは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）またはその他のコンピュータデバイスなどの、処理装置（コントローラ）によって制御される。この処理装置の特徴については、図８を参照して、以下で考察する。

図４Ａおよび４Ｂにおいて、ＰＥＴ幾何学的ノーマライゼーション較正用の平面線源をエミュレーションするために、装置１０は直線線源を保持して、この線源をその直線軸に沿って掃引する。直線ＦＯＶ４２５、掃引スルーレート、中心ＦＯＶオフセット、および掃引継続時間が、処理装置を介して、オペレータによって設定される。実際の平面線源と比較すると、エミュレーションした平面線源は、散乱および減衰が最小である。装置１０の直線軸は、スキャナ軸方向軸に対して任意の角度に回転可能であり、平面線源を、スキャナ軸方向の軸に対して任意の角度に回転させる。

図５において、ＰＥＴ幾何学的ノーマライゼーション較正用のシェル線源をエミュレーションするために、装置１０は、直線源を保持し、この線源を直線目標位置（すなわち、シェルの半径（Ｒ））に移動させるとともに、線源を、装置１０の中心軸方向軸のまわりに回転させる。直線目標位置、角度掃引スルーレート、および回転の継続時間はすべて処理装置によって制御することができる。

このエミュレーションしたシェル線源は、ＣＴスキャナまたは透過線源デバイスが利用不能の場合に、減衰情報を取得するのに使用することもできる。さらに、実際のシェル線源と比較して、エミュレーションしたシェル線源は、散乱および減衰が最小である。

図６Ａおよび６Ｂに関して、ＰＥＴクリスタル効率ノーマライゼーション較正用の円筒線源をエミュレーションするために、装置１０は、直線線源を保持して、この線源を所定のパターンで直線方向および回転方向の両方に移動させる。実際の円筒線源と比較して、エミュレーションした円筒線源は、減衰および散乱が最小である。

ＰＳＦ較正測定のために、装置１０は、ＰＥＴ ＦＯＶ内に中心を位置合わせされて、点線源を保持して、この線源を、直線移動および回転移動の両方で、特定の（ｘ，ｙ）位置へと移動させる。点線源の軸方向場所は、患者ベッド３０を、装置１０が取り付けられる場所に移動させることによって達成される。

代替的に、ｚ方向において正確に点を位置決めするために、任意選択で装置１０の軸方向の直線運動が追加される。さらに、事前プログラムされた設定によって、点線源を新規の位置に自動的に移動させることができる。

図７に関して、ＰＥＴタイミング較正測定のために、装置１０は、ｚ軸を中心にした点線源または直線線源を保持して、この線源を、直線運動および回転運動の両方で、特定の（ｘ，ｙ）位置に移動させる。さらに、必要な場合には、事前プログラムされた設定によって、点線源または直線線源を、自動的に新規の位置に移動させることができる。

上述の装置１０は、従来型システムに対していくつかの利点をもたらす。例えば、直線スキャン運動と角度回転運動を組み合わせるとともに、１つのプログラム可能デバイスによって実行することができる。さらに、装置１０は、３次元直交直線スキャン運動（3-orthogonal linear scan motion）と比較して、柔軟性があり、様々な幾何形状ファントムをシミュレートすることができる。

装置１０はまた、その他の従来型装置よりも多用性があるとともに、コスト効率が高い。上述のように、装置１０は、ＦＯＶ内の特定の場所に正確に、点線源または直線線源を位置決めすること、点線源または直線線源をスキャンして、（例えば、ノーマライゼーション較正のために）水平ｘ軸に対して任意の傾斜角度を有する直線線源または平面線源をエミュレーションすること、および点線源または直線線源を回転させて、円形線源またはシェル線源をエミュレーションしてＬｉｎｅ ｏｆ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＬＯＲ）放射位置がどのようにノーマライゼーションに影響を与えるかを調査することが可能である。さらに、装置１０は、直線線源をスキャンおよび回転させて、円筒形またはその他の３次元ボリュームのファントムをエミュレーションすることができる。

上述のように、装置１０は、コンピュータ処理装置またはプログラマブルロジックを使用して制御することができる。図８は、例えば、装置１０を連結するモータを制御するように構成されたコントローラとして機能する、コンピュータシステム１２０１を示す。例えば、オペレータは、ユーザインターフェースを介して様々なパラメータ（例えば、設定角度、設定直線位置、設定スルーレート、その他）を設定してもよく、コンピュータシステム１２０１のプロセッサ（例えば、プロセッサ１２０３）は、設定パラメータに基づいて、インターフェースを介して装置１０を制御してもよい。

コンピュータシステム１２０１は、バス１２０２に結合されたディスクコントローラ１２０６を含み、このディスクコントローラ１２０６は、情報および命令を記憶するための１つまたは複数の記憶装置、例えば磁気ハードディスク１２０７、およびリムーバブルメディアデバイス１２０８（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、読出し専用コンパクトディスクドライブ、読み書きコンパクトディスクドライブ、コンパクトディスクジュークボックス、テープドライブ、およびリムーバブル光磁気ドライブ）、を制御する。記憶装置は、適当なデバイスインターフェース（例えば、小型コンピュータシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）、統合デバイスエレクトロニクス（ＩＤＥ）、拡張ＩＤＥ（Ｅ−ＩＤＥ）、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）、またはウルトラＤＭＡ）を使用してコンピュータシステム１２０１に追加してもよい。

コンピュータシステム１２０１はまた、専用ロジックデバイス（例えば、用途特定統合回路（ＡＳＩＣ）、または構成可能ロジックデバイス（例えば、単純プログラム可能ロジックデバイス（ＳＰＬＤ）、複雑プログラム可能ロジックデバイス（ＣＰＬＤ）、および現場プログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ））を含んでもよい。

コンピュータシステム１２０１はまた、バス１２０２に結合されて、コンピュータユーザに情報を表示するための、ディスプレイ１２１０を制御する、ディスプレイコントローラ１２０９を含んでもよい。コンピュータシステムは、コンピュータユーザと対話して、プロセッサ１２０３に情報を供給する、入力装置、例えばキーボード１２１１およびポインティングデバイス１２１２を含む。ポインティングデバイス１２１２は、例えば、マウス、トラックボール、タッチスクリーンセンサ用の指、または方向情報およびコマンド選択をプロセッサ１２０３へ通信するため、およびディスプレイ１２１０上のカーソル移動を制御するための、ポインティングスティックとしてもよい。

プロセッサ１２０３は、メインメモリ１２０４などのメモリ内に収納された、１つまたは複数の命令の１つまたは複数のシーケンスを実行する。そのような命令は、ハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８などの、別のコンピュータ可読媒体から、メインメモリ１２０４中に読み込んでもよい。マルチプロセッサ配列内の１つまたは複数のプロセッサを使用して、メインメモリ１２０４に収納された命令のシーケンスを実行してもよい。代替的な実施形態において、ソフトウエア命令の代わりに、またはそれとの組合せで、ハード配線回路を使用してもよい。すなわち、実施形態は、ハードウエア回路とソフトウエアのいかなる特定の組合せにも限定はされない。

上述のように、コンピュータシステム１２０１は、本開示の教示によってプログラムされた命令を保持するとともに、データ構造、テーブル、レコード、または本明細書に記載されるその他のデータを収納するための、少なくとも１つのコンピュータ可読の媒体またはメモリを含む。コンピュータ可読媒体の例としては、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、光磁気ディスク、ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、またはその他任意の磁気媒体、コンパクトディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、またはその他任意の光学媒体、パンチカード、紙テープ、または穴パターンを有する、その他の物理媒体がある。

コンピュータ可読媒体のいずれか１つ、またはその組合せに記憶されて、本開示は、コンピュータシステム１２０１を制御し、本発明を実施するためのデバイス（単数または複数）を駆動し、かつコンピュータシステム１２０１が人間のユーザと対話することを可能にするための、ソフトウエアを含む。そのようなソフトウエアとしては、それに限定はされないが、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、およびアプリケーションソフトウエアが挙げられる。そのようなコンピュータ可読媒体は、本発明を実施する際に実行される処理の全部または（処理が分散されている場合には）その一部を実行するための、本開示のコンピュータプログラムプロダクトをさらに含む。

本実施形態のコンピュータコードデバイスは、それに限定はされないが、スクリプト、解釈可能プログラム、ダイナミックリンクライブラリ（ＤＬＬ）、Ｊａｖａ（登録商標）クラス、および完全に実行可能なプログラムを含む、任意の解釈可能または実行可能なコード機構でもよい。さらに、本実施形態の処理の部分は、より良好な性能、信頼性および／またはコストのために分散させてもよい。

本明細書において使用されるときの「コンピュータ可読媒体」という用語は、プロセッサ１２０３に実行のために命令を供給することに参加する任意の持続性媒体（non-transitory medium）を意味する。コンピュータ可読媒体は、それに限定はされないが、不揮発性媒体または揮発性媒体を含む、多くの形態をとることができる。不揮発性媒体としては、例えば、ハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８などの、光学ディスク、磁気ディスク、および光磁気ディクスが挙げられる。揮発性媒体としては、メインメモリ１２０４などの、ダイナミックメモリが挙げられる。反対に、伝送媒体としては、バス１２０２を構成する配線を含み、同軸ケーブル、銅線および光ファイバが挙げられる。また伝送媒体は、ラジオ波通信および赤外データ通信の間に生成されるもののような、音響波または光波の形態をとることもできる。

様々な形態のコンピュータ可読媒体が、実行のためのプロセッサ１２０３に対する１つまたは複数の命令の、１つまたは複数のシーケンスを実施することに含まれてもよい。例えば、これらの命令は、最初に、リモートコンピュータの磁気ディスク上で実施してもよい。このリモートコンピュータは、本開示の全部または一部を実施するための命令を、遠隔式でダイナミックメモリ中にロードして、モデムを使用してその命令を電話回線上で送付することができる。コンピュータシステム１２０１にローカルなモデムは、電話回線上でデータを受取り、そのデータをバス１２０２上にのせてもよい。バス１２０２は、データをメインメモリ１２０４に搬送し、このメインメモリから、プロセッサ１２０３が命令を取り出して実行する。メインメモリ１２０４が受け取った命令は、プロセッサ１２０３による実行の前または後に、任意選択で、記憶装置１２０７または１２０８に記憶してもよい。

コンピュータシステム１２０１はまた、バス１２０２に結合された、通信インターフェース１２１３を含む。この通信インターフェース１２１３は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１２１５、またはインターネットなどの別の通信ネットワーク１２１６に接続されている、ネットワークリンク１２１４に結合する、双方向通信を提供する。例えば、通信インターフェース１２１３は、任意のパケット交換ＬＡＮに所属するネットワークインターフェースカードとしてもよい。別の例として、通信インターフェース１２１３は、統合サービスディジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）カードとしてもよい。ワイヤレスリンクを実装してもよい。そのような実現形態においては、通信インターフェース１２１３は、様々な種類の情報を表わすディジタルデータストリームを運ぶ、電気的、電磁気的または光学的な信号を送受信する。

ネットワークリンク１２１４は、通常、１つまたは複数のネットワークを介して、他のデータデバイスへのデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク１２１４は、ローカルネットワーク１２１５（例えば、ＬＡＮ）を介して、または通信ネットワーク１２１６を介して通信サービスを提供するサービスプロバイダによって稼働される機器を介して、別のコンピュータへの接続を行ってもよい。ローカルネットワーク１２１４および通信ネットワーク１２１６は、例えば、ディジタルデータストリームを運ぶ、電気信号、電磁信号または光学信号、および関連する物理層（例えば、ＣＡＴ５ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバ、その他）を使用する。様々なネットワークを通過する信号、およびネットワークリンク１２１４上、およびコンピュータシステム１２０１との間でディジタルデータを運ぶ、通信インターフェース１２１３を通過する信号は、ベースバンド信号、または搬送波ベース信号に実装してもよい。ベースバンド信号は、ディジタルデータを、ディジタルデータビットのストリームを記述可能な、非変調電気パルスとして伝達し、ここで「ビット」という用語は、記号を意味すると広義に解釈されて、各記号は、少なくとも１つまたは複数の情報ビットを伝達する。ディジタルデータはまた、電導媒体上を伝播される、または伝播媒体を介して電磁波として伝達される、振幅、位相および／または周波数のシフトキー信号で、搬送波を変調するのに使用してもよい。すなわち、ディジタルデータは、非変調ベースバンドデータとして、「有線（wired）」通信チャネルを介して送付され、かつ／または搬送波を変調することによって、ベースバンドとは異なる、所定の周波数帯域範囲内で送付される。コンピュータシステム１２０１は、プログラムコードを含むデータを、ネットワーク（複数を含む）１２１５および１２１６、ネットワークリンク１２１４ならびに通信インターフェース１２１３を介して、送受信することができる。さらに、ネットワークリンク１２１４は、ＬＡＮ１２１５を介して、パーソナルディジタルアシスタンツ（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、またはセルラー電話などの、モバイルデバイス１２１７への接続を提供してもよい。

本実施形態に係る医用校正装置１０は、支持部（線源キャリッジ）５０と、直線バー（直線バーアセンブリ）６０と、天板（患者ベッド）３０に固定可能な固定部（固定具アセンブリ）２０と、放射線源７０により平面線源を実現するため、またはＸ線吸収体により平面吸収体を実現するために、支持部５０を直線バー６０に沿って直線的に移動させるとともに、直線バー６０を回転軸周りに回転させる制御を実行する制御部（コンピュータシステム）１２０１と、センサ（位置センサおよび回転センサ）と８０を有する。

支持部５０は、放射線源７０または図示していない所定のＣＴ値を有するＸ線吸収体を支持する。具体的には、支持部５０は、点状の放射線源（点線源）または直線状の放射線源（直線線源）を支持する。このとき、医用校正装置１０は、ＰＥＴおよびＳＰＥＣＴなどの核医学診断装置に対する校正または性能測定に用いられる。

なお、支持部５０は、図示していない所定のＣＴ値を有する点状のＸ線吸収体（点吸収体）、図示していない所定のＣＴ値を有する直線状のＸ線吸収体（直線吸収体）を支持してもよい。このとき、医用校正装置１０は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、Ｘ線診断装置などに対する校正または性能測定に用いられる。

直線バー６０は、支持部５０を直線的に移動可能に支持する。直線バー６０は、走査モータ（スキャニングモータ）により直線バー６０に沿って、支持部５０を直線上に移動させる。

固定部２０は、直線バー６０を所定の回転軸周りに回転可能に支持する。固定部２０は、天板３０の端部に固定される。このとき固定部２０は、直交３軸に沿った並進移動可能な３自由度と、直交３軸に沿って回転可能な３自由度ととの合計６自由度を有する。

モータアセンブリ４０は、走査モータと回転モータとを有する。走査モータは、制御部１２０１の制御のもとで、直線バー６０に支持された支持部５０を、直線バーに沿って駆動する。回転モータは、制御部１２０１の制御のもとで、固定部２０に直線バー６０に支持された支持部５０を、回転軸周りに回転させる。

センサ８０は、位置センサと回転センサとを有する。位置センサは、直線バー６０に沿った支持部５０の位置を検出する。回転センサは、直線バー６０の回転角度を検出する。センサ８０は、位置センサにより検出した支持部５０の位置を、制御部１２０１に出力する。センサ８０は、回転センサにより検出した直線バー６０の回転角度をを、制御部１２０１に出力する。

制御部１２０１は、放射線源により平面線源を実現するため、またはＸ線吸収体により平面吸収体を実現するために、支持部５０を直線バー６０に沿って直線的に移動させるとともに、直線バー６０を前記回転軸周りに回転させる制御を実行する。具体的には、制御部１２０１は、ポインティングデバイス１２１２、キーボード１２１１などの入力部により入力された平面線源および平面吸収体を実現するために、モータアセンブリ４０（走査モータおよび回転モータ）を制御する。

なお、制御部１２０１は、検出された支持部５０の位置に基づいて、入力部を介して設定された直線位置（設定直線位置）に支持部５０を位置させるために、走査モータを制御してもよい。また、制御部１２０１は、検出された直線バー６０の回転角度に基づいて、入力部を介して設定された角度（設定角度）に、直線バー６０を回転させるために、回転モータを制御してもよい。

また、制御部１２０１は、入力部を介して入力された掃引速度、直線状の撮像視野、中心オフセット、および掃引継続時間に基づいて、掃引継続時間の間、中心オフセットを有する直線状の撮像視野を通り、掃引速度で直線バー６０に沿って支持部５０を前後に移動させるために、走査モータを制御してもよい。

直線状の放射線源（直線線源）または直線状のＸ線吸収体（直線吸収体）が支持部５０により支持されているとき、制御部１２０１は、直線線源により外殻線源を実現するため、または直線吸収体により外殻吸収体を実現するために、走査モータと回転モータとを制御してもよい。このとき、制御部１２０１は、直線線源により円筒線源を実現するため、または直線吸収体により円筒吸収体を実現するために、走査モータと回転モータとを制御してもよい。

（平面線源発生機能）
平面線源発生機能とは、核医学診断装置のガントリ内において、走査モータと回転モータとを制御することにより、支持部５０に支持された直線線源を用いて平面線源を実現する機能である。なお、支持部５０に直線吸収体が支持される場合、本機能により、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置のガントリ内において、走査モータと回転モータとを制御することにより、平面吸収体を実現することができる。

支持部５０に直線線源が取り付けられる。入力部を介して、平面線源の位置が設定される（ステップＳａ１）。設定された平面線源の位置を実現するように、走査もーたと回転モータとが駆動される（ステップＳａ２）。直線線源が、直線的に移動されるとともに、回転軸周りに回転される（ステップＳａ３）。平面線が発生される（ステップＳａ４）。

なお、入力部を介して外殻線源（シェル線源）が設定されると、制御部１２０１の制御により、たとえば、図５に示すような外殻線源が実現される。また、入力部を介して円筒線源が設定されると、制御部１２０１の制御により、たとえば、図６Ａ、図６Ｂに示すような円筒線源が実現される。

また、支持部５０に直線吸収体が取り付けられ、入力部を介して外殻吸収体が設定されると、制御部１２０１の制御により、外殻吸収体が実現される。また、また、支持部５０に直線吸収体が取り付けられ、入力部を介して円筒吸収体が設定されると、制御部１２０１の制御により、円筒吸収体が実現される。このとき、本医用校正装置１０の固定部２０は、たとえばＸ線コンピュータ断層撮影装置における天板３０に取り付けられる。

以上に述べた構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態の医用校正装置１０によれば、直線線源または直線吸収体を支持部５０に取り付けて、支持部５０を直線バー６０に沿って移動させ、かつ直線バー６０を回転させることにより、操作者が所望する任意の位置で、平面線源または平面吸収体を実現させることができる。加えて、本実施形態の医用校正装置１０によれば、直線バー６０に沿って点線源、点吸収体、直線線源、直線吸収体を移動させながら、回転させることにより、操作者が所望する撮像視野の任意の位置に、点線源、点吸収体、直線線源、直線吸収体を配置させることができる。

以上のことから、本実施形態の医用校正装置１０によれば、異なるファントムを用いずに、異なる較正および性能測定が実行可能となる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０…装置（医用校正装置）、２０…固定具アセンブリ（固定部）、３０…患者ベッド（天板）、４０…モータアセンブリ（走査（スキャニング）モータ、回転モータ）、５０…線源キャリッジ（支持部）、６０…直線バーアセンブリ（直線バー）、７０…放射線源（またはＸ線吸収体）、４２５…直線ＦＯＶ、１２０１…コンピュータシステム（制御部）、１２０２…バス、１２０３…プロセッサ、１２０４…メインメモリ、１２０５…ＲＯＭ、１２０６…ディスクコントローラ、１２０７…ハードディスク、１２０８…リムーバブルメディアドライブ、１２０９…ディスプレイコントローラ、１２１０…ディスプレイ、１２１１…キーボード、１２１２…ポインティングデバイス、１２１３…通信インターフェース、１２１４…ローカルネットワーク、１２１５…ＬＡＮ、１２１６…通信ネットワーク、１２１７…モバイルデバイス。

Claims (14)

1. 放射線源または所定のＣＴ値を有するＸ線吸収体を支持する支持部と、
   前記支持部を直線的に移動可能に支持する直線バーと、
   前記直線バーを所定の回転軸周りに回転可能に支持し、天板の端部に固定可能な固定部と、
   前記放射線源により平面線源を実現するため、または前記Ｘ線吸収体により平面吸収体を実現するために、前記支持部を前記直線バーに沿って直線的に移動させながら、前記直線バーを前記回転軸周りに回転させる制御を実行する制御部と、
   を具備することを特徴とする医用校正装置。
2. 前記直線バーに沿って前記支持部の直線状に走査させる走査モータと、
   前記回転軸の周りに前記直線バーを回転させる回転モータと、
   をさらに具備し、
   前記制御部は、
   前記平面線源または前記平面吸収体を実現するために、前記走査モータと前記回転モータとを制御すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用校正装置。
3. 前記直線バーに沿った前記支持部の位置を検出する位置センサをさらに具備し、
   前記制御部は、
   前記支持部の位置に基づいて前記支持部を前記直線バーに沿った設定直線位置に位置させるために、前記走査モータを制御すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用校正装置。
4. 前記直線バーの回転角度を検出する回転センサをさらに具備し、
   前記制御部は、
   前記検出された回転角度に基づいて前記直線バーを前記設定角度まで回転させるために、前記回転モータを制御すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用校正装置。
5. 前記制御部は、掃引継続時間の間、中心オフセットを有する直線状の撮像視野を通り、掃引速度で前記直線バーに沿って前記支持部を前後に移動させるために、前記走査モータを制御し、
   前記掃引速度、前記直線状の撮像視野、前記中心オフセット、および前記掃引継続時間は、操作者により調節可能であること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用校正装置。
6. 前記支持部は、直線状の前記放射線源または直線状の前記Ｘ線吸収体を支持し、
   前記制御部は、前記放射線源により外殻線源を実現するため、または前記Ｘ線吸収体により外殻吸収体を実現するために、前記走査モータと前記回転モータとを制御すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用校正装置。
7. 前記線源支持部は、直線状の前記放射線源または直線状の前記Ｘ線吸収体を支持し、
   前記制御部は、前記放射線源により円筒線源を実現するため、または前記Ｘ線吸収体により円筒吸収体を実現するために、前記走査モータと前記回転モータとを制御すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用校正装置。
8. 前記支持部は、点状の前記放射線源また点状の前記Ｘ吸収体を支持すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用校正装置。
9. 前記支持部は、直線状の前記放射線源また直線状の前記Ｘ吸収体を支持すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用校正装置。
10. 前記固定部は、６自由度を有すること、
    を特徴とする請求項１に記載の医用校正装置。
11. 放射線源または所定のＣＴ値を有するＸ線吸収体を支持し、
    前記支持された放射線源または前記Ｘ線吸収体を直線的に移動するとともに、回転軸周りに回転させることにより、平面線源または平面吸収体を実現すること、
    を特徴とする医用校正方法。
12. 掃引速度、直線状の撮像視野、中心オフセット、および掃引継続時間を設定し、
    前記掃引継続時間の間において、前記掃引速度で前記中心オフセットを有する前記撮像視野を通るように前記放射線源または前記Ｘ線吸収体を移動させること、
    を特徴とする請求項１１に記載の医用校正方法。
13. 放射線源または所定のＣＴ値を有するＸ線吸収体を支持し、
    前記支持された放射線源または前記Ｘ線吸収体を直線的に移動するとともに、回転軸周りに回転させることにより、外殻線源または外殻吸収体を実現すること、
    を特徴とする医用校正方法。
14. 放射線源または所定のＣＴ値を有するＸ線吸収体を支持し、
    前記支持された放射線源または前記Ｘ線吸収体を直線的に移動するとともに、回転軸周りに回転させることにより、円筒線源または円筒吸収体を実現すること、
    を特徴とする医用校正方法。