JP2015518399A - 複数の撮像モダリティを含む撮像装置 - Google Patents

Abstract

撮像装置は、第１の撮像モダリティ（１０２１）、第２の撮像モダリティ（１０２２）及び第３の撮像モダリティ（１０２Ｎ）を含み、前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティは、物体又は被験者を走査するための走査領域に整合しており、前記第３の撮像モダリティは、前記第３の撮像モダリティが前記物体又は被験者を走査するための前記走査領域に整合していない第１の位置（１１４）と、前記第３の撮像モダリティが前記走査領域に整合していない第２の位置（１２２）との間を選択的に移動可能である。

Description

下記は一般に撮像装置に関し、より具体的には、同じ検査領域を選択的に共有する（alternatively share）少なくとも２つの可動式の撮像モダリティ（例えば、スキャナ）を含む撮像装置に関する。

ポジトロン断層法／コンピュータ断層撮影法（ＰＥＴ／ＣＴ）撮像システム等のハイブリッド撮像システムは、１つの患者支持体と、２つの異なる撮像モダリティ（例えば、一方が機能的データを取得するためのもので、他方が構造的データを取得するためのもの）とを含む。一構成では、１つの患者支持体は移動可能であり、ハイブリッドシステムの２つの固定モダリティの間を動かされる。例えば、１つの患者支持体は、先ず第１のモダリティとの関連で、第１のモダリティで走査を行うために患者を適切に位置付けるのに用いられる。

その後、患者を第２のモダリティで走査するために、被験者支持体がハイブリッドシステムの第２のモダリティに物理的に動かされる。残念ながら、患者支持体を２つの異なる撮像モダリティの間で動かすと、患者支持体上で患者が動いたり及び／又は患者の解剖学的臓器が動いたりすることがあるため、異なるモダリティのデータセットのアライメント又はレジストレーションが低下し得る。そのため、本来であれば患者を走査するのに及び／又は患者とコミュニケーションを取るのに使えたかもしれない時間が消費される。

他の構成では、２つの撮像モダリティが固定され、１つの患者支持体の長軸及び走査軸に沿って互いに並んでいる。この構成では１つの患者支持体も固定されており、患者支持体のテーブルトップを選択的に伸張させることで、第１のモダリティで走査を行うために第１の撮像モダリティの検査領域内に又は第２のモダリティで走査を行うために第２の撮像モダリティの検査領域内に支持体上の患者を移し、適切に位置付ける。しかしながら、別の検査室に位置する撮像モダリティを用いる第３の処置の予定が患者に入っている場合、患者を別の検査室に搬送しなければならない。

前述のように、患者支持体をモダリティ間で動かすと、患者が動いて、データセットのアライメント及びレジストレーションに悪影響が及ぶことがある。第３の撮像モダリティがハイブリッドシステムの撮像モダリティのうちの１つと同じ造影剤を用いる場合、他の撮像モダリティに患者を移動させるのに時間がかかって、同位体崩壊により患者にさらなる造影剤の投与を行わなければならない場合がある。

開発中の撮像モダリティのアルファテスト又は他のテストを臨床の場（clinical settings）で行うと、試作品又はテストシステムによって撮像施設（imaging facility）の検査室が占領されて検査室が塞がってしまい、同じ検査室に診断システムを設置することが妨げられてしまう。これは、一部の撮像センターでは検査室の数及び／又は検査室の広さ及び／又は患者のスループット需要が限られているため実行できない場合がある。研究活動では、例えば別のシステム上で、別の部屋で走査を行う以外に、同様のモダリティを比較する良い方法が現在の所存在しない。それに加えて、アップグレードには新たなシステムの購入が必要となったり、システムの再構成が必要となったりする場合があり、アップグレードが問題となり得る。

あるいは、開発中や研究中等の撮像モダリティを、例えば複数のモダリティを有するハイブリッドシステムとして、検査室内の既存の撮像システムと物理的に組み合わせることができる。例えば、ハイブリッドシステムの２つのモダリティのうちの１つを、開発中の撮像モダリティと取り換えることができる。残念ながら、これには、構造的及び電気的な変更を撮像システムに加える必要があるのが一般的であり、変更を加えたシステムが補償可能な診断走査（reimbursable diagnostic scan）に不適になるか又は使用できなくなってしまうことがあり、その機能が制限されてしまう。そのため、撮像センターがアルファテストへの参加を躊躇することになり、開発コスト及び時間が増大し、新しい撮像技術を市場に出す時間が延びてしまう。

明細書に記載の態様は、上述の及び／又は他の課題に対処するものである。

一態様では、撮像装置は、第１の撮像モダリティ、第２の撮像モダリティ及び第３の撮像モダリティを含み、前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティは、物体又は被験者（object or subject）を走査するための走査領域に整合しており、前記第３の撮像モダリティは、前記第３の撮像モダリティが前記物体又は被験者を走査するための前記走査領域に整合している第１の位置と、前記第３の撮像モダリティが前記走査領域に整合していない第２の位置との間を選択的に移動可能である。

他の態様では、撮像装置は、走査位置と第１の非走査位置との間を移動する第１の撮像モダリティ及び前記走査位置と第２の非走査位置との間を移動する別の第２の撮像モダリティを含み、前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティは、被験者又は物体を走査するために前記走査位置に選択的（alternatively）に移動する。

他の態様では、撮像装置は、第１の走査位置に固定的に取り付けられた第１の撮像モダリティ及び第２の走査位置に及び該第２の走査位置の外に移動可能な第２の撮像モダリティを含み、前記第２の撮像モダリティを前記第２の走査位置に移動させると、被験者又は物体を走査するために前記第２の撮像モダリティが前記第２の走査位置に自動的に整合するように、前記第２の撮像モダリティが前記第２の走査位置に予め整合されている（pre-aligned）。

他の態様では、一方法は第１の撮像モダリティを、該第１の撮像モダリティが第２の撮像モダリティ及び第３の撮像モダリティの走査領域に整合している第１の位置と、該第１の撮像モダリティが前記走査領域に整合していない第２の位置との間を選択的に移動させる工程を含む。

他の態様では、一方法は被験者又は物体を走査するために、第１の撮像モダリティ及び第２の撮像モダリティを走査位置に選択的に配置する工程を含み、前記第１の撮像モダリティは前記走査位置と第１の非走査位置との間を移動し、前記第２の撮像モダリティは前記走査位置と第２の非走査位置との間を移動する。

他の態様では、一方法は可動式の撮像モダリティを走査位置と非走査位置との間で選択的に配置する工程を含み、前記可動式の撮像モダリティは、前記走査位置及び固定的に取り付けられた撮像モダリティの走査位置と予め整合されている。

本発明は様々な構成要素及び構成要素の構成、様々な工程及び工程の構成を取り得る。図面は好ましい実施形態を示す目的でしかなく、本発明を限定すると解釈すべきでない。

図１は、撮像装置を形成するために組み合わされた少なくとも複数の可動式の撮像モダリティを含む例示の撮像装置のトップダウン図を概略的に示す。 図２は、可動式の撮像モダリティのうちの１つが共有の検査領域に位置した状態の図１の例示の撮像装置を概略的に示す。 図３は、可動式の撮像モダリティのうちの他の１つが共有の検査領域に位置した状態の図１の例示の撮像装置を概略的に示す。 図４は、撮像装置が固定のＣＴスキャナ、可動式のアナログＰＥＴスキャナ及び可動式のデジタルＰＥＴスキャナを含む、図１の撮像装置の一例を示す。 図５は、可動式のデジタルＰＥＴスキャナを支持及び移動させるための図４の支持機構（ＣＴ、アナログＰＥＴ及び被験者支持体がない状態）を可動式のデジタルＰＥＴスキャナが取り付けられた状態で示す。 図６は、支持機構及びデジタルＰＥＴスキャナがない状態の図４の例示の撮像装置を示す。 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄは、アライメント装置の一例を示す。 図８は、複数の可動式の撮像モダリティが走査軸に直角な軸に沿って検査領域に移動する変形形態を概略的に示す。 図９は、走査軸に直角な軸に沿って検査領域に移動する複数の可動式の撮像モダリティが被験者支持体と固定の撮像モダリティとの間に位置する変形形態を概略的に示す。 図１０は、複数の可動式の撮像モダリティが走査軸に沿って並び、撮像モダリティを検査領域に配置するために回転する変形形態を概略的に示す。 図１１は、複数の可動式の撮像モダリティが角度オフセットで配置され、撮像モダリティを検査領域に配置するために回転する変形形態を概略的に示す。 図１２は、例示の方法を示す。 図１３は、他の例示の方法を示す。

先ず図１を参照して、複数（例えば、２つ、３つ、４つ等）の撮像モダリティを含む例示の撮像装置１００のトップダウン図を概略的に示す。複数の撮像モダリティは、撮像装置１００を形成するために組み合わされている。見やすいように、３つの撮像モダリティ（第１の撮像モダリティ１０２_１、第２の撮像モダリティ１０２_２及び第３の撮像モダリティ１０２_Ｎ（これらをまとめて撮像モダリティ１０２と呼ぶ））しか図示していない。なお、「第１」、「第２」、「第３」…という用語は、要素（例えば、撮像モダリティ）を導入した順番に対応するに過ぎない。

好適な撮像モダリティとしては、限定されないがコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、ポジトロン断層法（ＰＥＴ）、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、単光子放射断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）及び超音波法（ＵＳ）が挙げられる。一例として、装置１００の複数の撮像モダリティのそれぞれは異なるモダリティである（例えば、ＣＴ、ＳＰＥＣＴ及びＰＥＴ等）。他の例として、装置１００の複数の撮像モダリティのうちの少なくとも２つは、構成が異なる同じ撮像モダリティ（例えば、アナログＰＥＴ及びデジタル（固体）ＰＥＴ等）である。

図示の実施形態では、第１の撮像モダリティ１０２_１は固定されており、第１の走査視野（scan field of view）１０４を含む。第１の走査視野１０４は、走査軸１１０に沿って第１の位置１０８に位置する第１の検査領域１０６に整合している。第１の撮像モダリティ１０２_１は全身スキャナ又は他のスキャナである。第２の撮像モダリティ１０２_２は第２の走査視野１１２を含み、少なくとも第２の位置１１４（第２の走査視野１１２が第２の検査領域１１６に整合している位置））と、ホーム位置又は停留位置（park location）１１８（第２の撮像モダリティ１０２_２が第２の検査領域１１６外にある位置）との間を、走査軸１１０の方向に移動するように構成されている。第２の撮像モダリティ１０２_２も全身スキャナ又は他のスキャナである。

第３の撮像モダリティ１０２_Ｎは第３の走査視野１２０を含み、少なくとも第２の位置１１４（第３の走査視野１２０が第２の検査領域１１６に整合している位置））と、ホーム位置又は停留位置１２２（第３の撮像モダリティ１０２_Ｎが第２の検査領域１１６外にある位置）との間を、走査軸１１０を横切る方向（略垂直）に移動するように構成されている。第３の撮像モダリティ１０２_Ｎは全身スキャナ又は他のスキャナである。図示の実施形態では、第２の撮像モダリティ１０２_２及び第３の撮像モダリティ１０２_Ｎの双方は、同じ検査領域に対して空間的に位置合わせされており（spatially registered）、第２の検査領域１１６と、それ故に第２の視野１１２及び第３の視野１２０は互いに空間的に位置合わせされている。

下記で詳細に説明するように、第２の撮像モダリティ１０２_２及び第３の撮像モダリティ１０２_Ｎは、走査を行うために第２の位置１１４に選択的に配置される（図１では、第２の撮像モダリティ１０２_２及び第３の撮像モダリティ１０２_Ｎが、それぞれのホーム位置又は停留位置１１８、１２２にある状態を示す）。第２の検査領域１１６との関連で第２の撮像モダリティ１０２_２及び第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを選択的に配置することは、第２の撮像モダリティ１０２_２及び第３の撮像モダリティ１０２_Ｎのうちの一方のみ、第２の撮像モダリティ１０２_２及び第３の撮像モダリティ１０２_Ｎのうちの一方と第１の撮像モダリティ１０２_１、３つの撮像モダリティ１０２_１、１０２_２及び１０２_Ｎの全て等を用いる１つの画像検査（single imaging examination）の一部として行うことができる。

被験者支持体１２４は撮像モダリティ１０２_１、１０２_２、…１０２_Ｎに共通のものであり、それらのモダリティによって共有され、検査領域１０６及び１１６内での走査の前、最中及び／又は後で被験者又は物体を支持する。被験者支持体１２４は、据え付けられた固定のベース部１２６と、ベース部１２６に摺動可能に取り付けられたテーブルトップ１２８とを含む。テーブルトップ１２８は、その上の被験者又は物体を少なくとも第１の位置１０８と第２の位置１１４との間で（任意で、被験者を乗せる位置（subject load）、被験者を降ろす位置（subject unload）、被験者支持体停留位置等の１つ以上の他の位置も）移動させるように構成されている。テーブルトップ１２８は、第２の位置１１４の第２の検査領域１１６に延びた状態で図示されている。

ユーザーは、オペレータコンソール１３０により、撮像プロトコルを選択すること、被験者支持体１２４を移動させること、撮像モダリティ１０２_１、１０２_２、…１０２_Ｎのうちの１つ以上を介して走査を開始することを含む撮像装置１００の制御を行うことができる。一変形形態では、撮像モダリティ１０２_１、１０２_２、…１０２_Ｎのうちの１つ以上が別のコンピュータによって選択的に操作される。例えば、他の実施形態では、第３の撮像モダリティ１０２_Ｎ（又は他のもの）はコンソール１３０ではなく任意の第２のオペレータコンソール１３２により制御される。本明細書で説明するように、コンソール１３０が被験者支持体１２４を制御して被験者又は物体を第２の検査領域１１６に配置する場合でも、任意の第２のオペレータコンソール１３２は、患者を走査するために第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを制御することができる。

一般に、オペレータコンソール１３０及び／又は任意の第２のオペレータコンソール１３２は、物理メモリ又は他の非一時的な媒体等のコンピュータ可読記憶媒体上で符号化されたコンピュータ可読命令を実行するための１つ以上のプロセッサを有するコンピュータを含む。あるいは又はそれに加えて、１つ以上のプロセッサは、搬送波、信号又は他の一時的な媒体によって搬送されるコンピュータ可読命令を実行することができる。オペレータコンソール１３０及び／又は任意の第２のオペレータコンソール１３２は、モニタ又はディスプレイ等の出力装置、及びキーボード及び／又はマウス等の入力装置も含む。

なお、構成要素及び／又は特徴１０２〜１２８の互いに対する相対寸法及び／又は形状は説明を目的としたものであり、これらに限定されない。

第３の撮像モダリティ１０２_Ｎ（又は他のもの）は、着脱可能な形で装置１００と組み合わせることが可能なのが分かる。例えば、装置１００は最初に第１の撮像モダリティ１０２_１及び第２の撮像モダリティ１０２_２のみを含み、第３の撮像モダリティ１０２_Ｎが後で装置１００に組み込まれる。一例として、第３のモダリティ１０２_Ｎは、開発中でベータテスト又は他のテストを行うべき試作品のスキャナを含み得る。そのため、テストのために第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを装置１００に追加し、テストの後で取り外すことができる。そのため、装置１００を、第３の撮像モダリティ１０２_Ｎが組み込まれる前の第３の撮像モダリティ１０２_Ｎがない状態で用いることができる。

一例として、この構成により、検査室を塞ぐことなく臨床の場で第３のモダリティ１０２_Ｎを一時的にテストすることができ、既存の装置１００、例えば被験者支持体１２４等を活用することで開発時間やコストを節約することができる。第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを、例えばテストのために一時的に加える場合、装置１００に何らかの構造的な変更を加えることなく第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを装置１００に組み込むことができる。例えば、一例として、第３の撮像モダリティ１０２_Ｎは、第２の撮像モダリティ１０２_２が第２の位置１１８にある場合に第１の撮像モダリティ１０２_１と第２の撮像モダリティ１０２_２との間にフィット可能な形状を有する。その場合、第３の撮像モダリティ１０２_Ｎは、装置１００に機械的及び／又は電気的な変更を加えることなく追加することができる。

さらに、コンソール１３０のソフトウェアを何ら変更することなく第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを装置１００に一時的に組み込むことができるように、第３の撮像モダリティ１０２_Ｎの制御に別のコンソール（例えば、コンソール１３０とは別のコンソール１３２）を用いることができる。この場合、コンソール１３０は被験者支持体１２４を依然として制御し得るが、第３の撮像モダリティ１０２_Ｎ用のコンソール１３２がデータの取得及び後処理を制御し得る。この場合、第３のモダリティ１０２_Ｎを用いた走査と連携して支持体１２４をコンソール１３０から操作することができるように、例えば第１の撮像モダリティ１０２_１及び／又は第２の撮像モダリティ１０２_２と位置合わせすることにより、第２の検査領域１１６に対して第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを予め調整することができる。

他の例としては、テストの後で、第３のモダリティ１０２_Ｎを装置１００の一部として、例えば装置１００の診断スキャナとして残すことができる。他の例として、第３のモダリティ１０２_Ｎは購入可能なオプションである。この場合、第３のモダリティ１０２_Ｎを前もって購入して設置し、装置１００と組み合わせることができる。あるいは、第３のモダリティ１０２_Ｎを後で購入して装置１００に加えて、コンソール１３０及び／又はコンソール１３２を用いて第３のモダリティ１０２_Ｎを制御することができる。さらに他の例として、第３のモダリティ１０２_Ｎは頻繁に使用されないスキャナであり、第１の撮像モダリティ１０２_１及び第２の撮像モダリティ１０２_２と組み合わされる。上記の構成の１つ以上によって、各モダリティが別々の検査室を占領するのではなく、１つの検査室を複数のモダリティで共有することができる。

図２及び図３は装置１００の側面図を概略的に示す。ここで、第１のモダリティ１０２_１はＣＴスキャナであり、第２のモダリティ１０２_２はアナログＰＥＴスキャナであり、第３のモダリティ１０２_Ｎは固体（デジタル）ＰＥＴスキャナである。図２は、第２のモダリティ１０２_２が第２の検査領域１１６内の第２の位置１１４にある構成を示し、図３は、第３のモダリティ１０２_Ｎが第２の検査領域１１６内の第２の位置１１４にある構成を示す。

図２及び図３を参照して、第１のモダリティ１０２_１は、この例では検査室の床２０４に取り付けられた固定ガントリ部２０２と、固定ガントリ部２０２によって回転可能に支持され、走査軸１１０を中心に回転する回転ガントリ部２０６とを含む。Ｘ線管等の線源２０８は回転ガントリ部２０６によって支持され、回転ガントリ部２０６と共に回転する。線源２０８は第１の視野１０４及び第１の検査領域１０６を横切る放射線を放つ。放射線感受性の検出器アレイ２１０は第１の視野１０４を隔てた線源２０８の反対側に位置している。放射線感受性の検出器アレイ２１０は第１の視野１０４を横切るＸ線を検出し、それを示す第１の信号を生成する。ＣＴ再構成器（CT reconstructor）２１２はその信号を処理し、ＣＴ画像を再構成する。

第２のモダリティ１０２_２は、例えば摺動機構２１４を介して検査室の床２０４に摺動可能に取り付けられている。摺動機構２１４はスライドベアリング、ボールベーアリング及び／又は他のベアリング及び／又はホイール等の他の種類の機構を含み得る。第２のモダリティ１０２_２は、少なくとも第１の位置１１４（第２の視野１１２が第２の検査領域１１６に整合している位置（図２））と位置１１８（第２の視野１１２が第２の検査領域１１６外のホーム位置又は停留位置にある位置（図３））との間を走査軸１１０に沿って摺動機構２１４上を移動する。第２のモダリティ１０２_２を、コンソール１３０及び／又は第２のモダリティ１０２_２に位置する制御装置（図示せず）を通して、モーター駆動システム等により移動させることができる。

ガンマ線感応性の検出器リング２１６は、視野１１２の周りに配置された複数のアナログ検出器（例えば、光電子倍増管、フォトダイオード等を有するシンチレーター）を含む。検出器リング２１６は視野１１２の内側から（例えば、視野１１２に位置する患者の内側から）放出されたガンマ線を検出し、リストモードデータ又は対応するラインオブレスポンス（ＬＯＲ）の検出時間、位置及び向きを含む検出した消滅イベントのリスト等の検出したガンマ線を示す信号を生成する。第２の撮像モダリティ１０２_２が飛行時間（ＴＯＦ）機能を有するように構成されている場合、データは、各ＬＯＲに沿った消滅の位置の予測も含み得る。アナログＰＥＴ再構成器２１８は、ＰＥＴデータを再構成して第１のＰＥＴ画像を生成する。

第３のモダリティ１０２_Ｎは支持体２２０に摺動可能に取り付けられている。図示の実施形態では、支持体２２０は撮像装置１００の上側で第３のモダリティ１０２_Ｎを支持するか又は懸架する。図４〜図６により詳細に示すように、支持体２２０は、検査室の床２０４に取り付けられる部材を含んでもよいし、あるいは支持体２２０は検査室の天井、検査室の壁及び／又は他の構成要素に取り付けられる。第３のモダリティ１０２_Ｎは、第２の位置１１４（第２の視野１１２が第２の検査領域１１６と合致する位置（図３））とホーム位置又は停留位置１２２との間を、支持体２２０に沿って走査軸１１０を横切る方向に移動する。一構成では、第３のモダリティ１０２_Ｎは、ロック機構又はブレーキ機構を解除した後でオペレータによって手動で、例えば第２のモダリティ１０２_２を押すか又は引くことにより自由に動かすことができるように構成されている。他の実施形態では、第３のモダリティ１０２_Ｎは、モーター駆動システム等により動かすことができる。

ガンマ線感応性の検出器リング２２４は、視野１２０の周りに配置された複数の固体検出器（例えば、ガイガーモード光検出器、固体光電子倍増管、シリコン光電子倍増管、等）を含む。検出器リング２２４は、視野１２０の内側から（例えば、視野１２０内に位置する患者の内側から）放出されたガンマ線を検出して、それを示す信号を生成する。デジタルＰＥＴ再構成器２２６はその信号を再構成し、第２のＰＥＴ画像を生成する。任意のアライメント装置２２２が第３のモダリティ１０２_Ｎと支持体２２０との間に位置している。以下でより詳細に説明するように、アライメント装置２２２は第３のモダリティ１０２_Ｎの並進運動（translational movement）及び／又は回転運動を可能にする。そのような動きは、第３のモダリティ１０２_Ｎの視野１２０と第２の検査領域１１６とを整合させるのに用いることができる。

なお、再構成器２１２、２１８及び２２６は別のコンピュータ装置の一部であり得る。あるいは、再構成器２１２、２１８及び２２６のうちの少なくとも２つは１つのコンピュータ装置の一部であり、再構成器２１２、２１８及び２２６のうちの残りは他のコンピュータ装置の一部である。一例として、コンピュータ装置はコンソール１３０及び／又はコンソール１３２を含む。他の例として、コンピュータ装置はコンソール１３０及び／又はコンソール１３２とは別個のものであってもよい。再構成器２１２、２１８及び２２６からの対応する再構成データを、個々に視覚的に提示する及び／又は重畳画像、差分画像、及び／又は処理画像等の組み合わせとして視覚的に提示する及び／又はフィルムに収める（filmed）、ネットワーク上でアーカイバーに搬送する及び／又はそれ以外の方法で利用することができる。

図２及び図３の装置１００の構成により、即ち、第２の撮像モダリティ１０２_２がアナログＰＥＴスキャナで、第３の撮像モダリティ１０２_ＮがデジタルＰＥＴスキャナであることにより、装置１００を用いて、アナログＰＥＴ走査とデジタルＰＥＴ走査とを、一方が終わった後即座に他方を行って連続的に行うことができる。これにより、２つの走査の間の時間に起因するアイソトープ破壊により本来であれば必要であったかもしれない造影剤の付加投与が軽減され得る。さらに、第２の検査領域１１６内での撮像モダリティの交換が十分に行われるように被験者又は物体を動かすだけで済むため、被験者又は物体の動きが軽減されて、データセットのレジストレーション及び故に画質が改善し得る。

図４は、図２及び図３の装置１００の例示の斜視図を示し、図５は、図２及び図３の装置１００の第３の撮像モダリティ１０２_Ｎの例示の斜視図を示し、図６は、第２の撮像モダリティ１０２_１及び第２の撮像モダリティ１０２_２の例示の斜視図を示す。本明細書で説明するように、装置１００は、所望により第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを取り外して及び／又は組み込んだ状態で図４に示すように又は図６に示すように設置することができる。

図４に示す構成により、第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを他の２つのモダリティに影響を与えることなく装置から取り外すことができる。例えば、支持体２２０は、検査室の床から外し、取り外すことができる。（コンソール１３０ではなく）コンソール１３２を用いて第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを制御する場合、コンソール１３０を通じて第１の撮像モダリティ１０２_１及び第２の撮像モダリティ１０２_２を続けて操作するのに機械的、電気的又はソフトウェア的な面で装置１００を変更する必要がない。第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを装置１００に再び組み込むこともできる。一例として、同じモダリティが再び又は別のモダリティが上記装置に加えられる。

図６に示す構成により、第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを他の２つのモダリティに影響を与えることなく装置に加えることができる。例えば、支持体２２０を図４に示すように検査室の床に取り付けることができる。（コンソール１３０ではなく）コンソール１３２を用いて第３の撮像モダリティ１０２_Ｎを制御する場合、コンソール１３０を通じて第１の撮像モダリティ１０２_１及び第２の撮像モダリティ１０２_２を続けて操作するのに機械的、電気的又はソフトウェア的な面で装置１００を変更する必要がないが、装置１００はこの状態では第３の撮像モダリティ１０２_Ｎが提供する機能も有する。

他の例としては、第１又は第２のモダリティはＭＲスキャナである。

他の例としては、第１又は第２のモダリティはＳＰＥＣＴスキャナである。

図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄはアライメント装置２２２の例を示す。

先ず図７Ａを参照して、アライメント装置２２２はブロック（block）７０２、３次元アライメント部７０４及びガントリ搭載用フレーム７０６を含む。ブロック７０２は３次元アライメント部７０４に機械的に連結され、支持体２２０に機械的に且つ摺動可能に固定されている（図２）。ガントリ搭載用フレーム７０６は３次元アライメント部７０４に機械的に連結され、撮像モダリティ１０２_Ｎを支持する。３次元アライメント部７０４は、撮像モダリティ１０２_１のアイソセンターに対する撮像モダリティ１０２_Ｎの位置及び向きの微調整（図１、図２、図４及び図６）に加えて、強固な連結（stiff connection）及び／又はＸ軸及びＺ軸を中心とした回転における角度変化、及びＹ軸に沿った直線整合（linear alignment）を少なくとも提供する。

図７Ｂ及び図７Ｃは、３次元アライメント部７０４のより詳細な図を示す。一般に、傾斜角及び天板８０２と底板８０４との間の距離を、３対のアライメント用のネジ及びナット（alignment screw-nut pairs）８０６を用いて調整することによりアライメントが得られる。天板と底板との間の傾斜角の変化を補償するために、球状のワッシャー対がボルトと板との各界面で用いられている。板８０２及び８０４の４辺に強固に固定された板バネ８０８により、天板８０２と底板８０４との間の６自由度の全てで剛性が実現されている。調整工程の間に板バネ８０８の上側のネジ８１０が緩められ、調整工程の完了後に固定される。板バネ８０８には、ネジ８１０の界面で垂直位置の変化が可能なように垂直に方向付けられたスロット（vertically oriented slots）（図示せず）が設けられている。

図７Ｄは、図７Ｂの線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。アライメント用の天板８０２及び底板８０４と平行にそれらの間で固定された板バネ８１２は、Ｘ、Ｚ、及びＹ軸を中心とした回転及びそれらの間の自由度を取り除くため、アライメントの間に不要な変化が避けられる。撮像モダリティの検出器の重力の負荷がかかった垂直のネジ８０６は、他の３自由度における支持を提供する（このユニットのアライメント方向と同じ）。通常の動作の間、検出器の重さは主に板バネ８０８によって支えられるが、垂直のネジ８０６もその一部を支えている。

変形形態も考えられる。

図１〜図６では、モダリティの１つが走査軸１１０に沿って移動し、モダリティの１つが走査軸１１０を横切る軸に沿って移動する。図８では、２つ以上（図示の３つ（１０２_２、１０２_Ｉ及び１０２_Ｎ））の撮像モダリティが、走査軸１１０を横切る軸に沿って移動する。この変形形態では、撮像モダリティ１０２_２、１０２_Ｉ及び１０２_Ｎは、検査室の床、検査室の天井、検査室の壁及び／又は他の構成要素に取り付けられた軌道９０２に沿って移動する。

一例として、軌道９０２は、図２及び図３に示す床に設置された摺動機構２１４と同様のものである。他の例として、撮像モダリティ１０２_２、１０２_Ｉ及び１０２_Ｎは、図２〜図６に示す床の上側で懸架した架空支持体（overhead support）２２０に沿って移動する。さらに他の例としては、支持体２２０及び摺動機構９０２の組み合わせが用いられる。例えば、両方の機構を１つの撮像モダリティに対して用いるか又は一方を１つの撮像モダリティに対して、他方を別の撮像モダリティに対して用いることができる。

図９は、図８の変形形態を示す。この変形形態では、撮像モダリティ１０２_２、１０２_Ｉ及び１０２_Ｎが、被験者支持体１２４と固定の第１の撮像モダリティ１０２_１との間に位置する。撮像モダリティ１０２_２、１０２_Ｉ及び１０２_Ｎは、それらが共有する検査領域の外側に示されており、被験者支持体１２４は、固定の第１の撮像モダリティ１０２_１の検査領域に延びている。

図１０では、撮像モダリティ１０２_２及び１０２_Ｎはターンテーブル１００２様の機構上に位置しており、所望の撮像モダリティが走査軸１１０に沿って整合するまでターンテーブル１００２を回転させることによって走査を行うように選択的に配置されている。図１０では、撮像モダリティが走査軸１１０に沿って整合している。

図１１は、少なくとも３つの撮像モダリティ１０２_２、１０２_Ｉ及び１０２_Ｎがターンテーブル１００２上に位置し、少なくとも３つの撮像モダリティ１０２_２、１０２_Ｉ及び１０２_Ｎが互いに角度オフセット（angular offset）で配置されている点を除いて図１０と同様である。

他の変形形態では、装置１００において固定の第１の撮像モダリティ１０２_１が省略され、装置１００は可動式の撮像モダリティのみを含む。

さらに他の変形形態では、第１の撮像モダリティ１０２_１も可動式となっている。

図１２は、１つの撮像装置の複数の撮像モダリティで被験者又は物体を走査するための例示の方法を示す。

なお、本明細書に記載の方法の工程の順番は限定されない。そのため、ここでは他の順番も考えられる。それに加えて、１つ以上の工程を省略してもよいし及び／又は１つ以上の工程を含めてもよい。

１２０２で、撮像装置の第１の撮像モダリティを撮像装置の検査領域内に移動させる。

１２０４で、被験者支持体が被験者又は物体を検査領域内に移動させる。

１２０６で、被験者又は物体を第１の撮像モダリティで走査する。

１２０８で、被験者支持体が被験者又は物体を検査領域外に移動させる。

１２１０で、第１の撮像モダリティを検査領域外に移動させる。

１２１２で、撮像装置の第２の撮像モダリティを検査領域に移動させる。

１２１４で、被験者支持体が被験者又は物体を検査領域内に移動させる。

１２１６で、被験者又は物体を第２の撮像モダリティで走査する。

１２１８で、被験者支持体が被験者又は物体を検査領域外に移動させる。

１２２０で、第２の撮像モダリティを検査領域外に移動させる。

任意で、被験者又は物体を、撮像装置の他の検査領域で撮像装置の他の撮像モダリティを用いて走査することもできる。

１以上の被験者又は物体に対して工程１２０２〜１２２０を１回以上繰り返し行ってもよい。

図１３は他の例示の方法を示す。

なお、本明細書に記載の方法の工程の順番は限定されない。そのため、ここでは他の順番も考えられる。それに加えて、１つ以上の工程を省略してもよいし及び／又は１つ以上の追加の工程を含めてもよい。

１３０２で、撮像システムの第１の撮像モダリティ、第２の撮像モダリティ及び第３の撮像モダリティを、物体又は被験者を走査するための走査領域に予め整合させる。ここで、第１の撮像モダリティは走査領域と走査領域外の位置との間を移動可能である。

１３０４で、第１の走査のために、第１の撮像モダリティを走査領域外の位置に移動させる。例えば、第１の走査は臨床走査であり得る。その場合、第１の撮像モダリティは非臨床の（又は研究用の若しくは試作品の）スキャナを含む。

１３０６で、第２の走査のために第１の撮像モダリティを走査領域に移動させる。例えば、第２の走査は非臨床の又は研究用の走査であり得る。その場合、第１の撮像モダリティは非臨床の（又は研究用の若しくは試作品の）スキャナである。

１３０８で、第１の撮像モダリティを撮像システムから取り外して、第４の撮像モダリティに取り換える。第４の撮像モダリティは非臨床スキャナを含み、走査領域に整合している。

１３１０で、第３の走査のために、第４の撮像モダリティを走査領域外の位置に移動させる。例えば、第４の走査は臨床走査であり得る。

１３１２で、第４の撮像モダリティを第４の走査のために走査領域に移動させる。例えば、第４の走査は非臨床の又は研究用の走査であり得る。

１３１４で、第４の撮像モダリティを撮像システムから取り外して、第５の撮像モダリティに取り換える。第５の撮像モダリティは臨床スキャナを含み、走査領域に整合している。

１３１６で、第５の走査のために第５の撮像モダリティを走査領域外の位置に移動させる。

１３１８で、第６の走査のために第５の撮像モダリティを走査領域に移動させる。

上記は、コンピュータ可読記憶媒体上で符号化されたか又は組み込まれ、コンピュータのプロセッサによって実行されると、プロセッサに上記の工程を行わせるコンピュータ可読命令で実施してもよい。あるいは又はそれに加えて、コンピュータ可読命令の少なくとも1つは、信号、搬送波又は他の一時的な媒体によって搬送される。

好ましい実施形態を参照して本発明を説明してきた。当業者が前述の詳細な説明を読みそれを理解した際に、改良点及び変更点を思い付くことがあり得る。そのような改良点及び変更点の全ては添付の請求項又はそれらの同等物の範囲内にあることから、本発明はそれらの改良点及び変更点の全てを含むと解釈すべきである。

Claims (50)

1. 撮像装置であって：
   第１の撮像モダリティ；
   第２の撮像モダリティ；及び
   第３の撮像モダリティ；
   を含み、
   前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティは、物体又は被験者を走査するための走査領域に整合しており、
   前記第３の撮像モダリティは、前記第３の撮像モダリティが前記物体又は被験者を走査するための前記走査領域に整合している第１の位置と、前記第３の撮像モダリティが前記走査領域に整合していない第２の位置との間を選択的に移動可能である、撮像装置。
2. 前記第１の撮像モダリティ、前記第２の撮像モダリティ及び前記第３の撮像モダリティのうちの少なくとも２つは異なる撮像モダリティである、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の撮像モダリティ、前記第２の撮像モダリティ及び前記第３の撮像モダリティのうちの少なくとも２つは、一方が臨床用の撮像モダリティで、他方が非臨床用の撮像モダリティの同じ種類の撮像モダリティである、請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記第３の撮像モダリティは非臨床用の撮像モダリティであり、前記撮像装置が臨床走査に用いられる場合、前記第３の撮像モダリティは前記第２の位置に位置している、請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記第３の撮像モダリティは非臨床用の撮像モダリティであり、前記撮像装置が非臨床走査に用いられる場合、前記第３の撮像モダリティは前記第１の位置に位置している、請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記第３の撮像モダリティは前記撮像装置に着脱可能に取り付けられ、少なくとも１つの他の撮像モダリティと取り換え可能である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 検査室の床の上側で懸架された前記第３の撮像モダリティを支持する支持体をさらに含み、
   前記第３の撮像モダリティは前記支持体に摺動可能に連結され、前記支持体を介して前記第１の位置に摺動する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 検査室の床、検査室の天井、検査室の壁及び他の構成要素のうちの少なくとも１つに取り付けられた摺動機構をさらに含み、
   前記第３の撮像モダリティは前記摺動機構に摺動可能に連結され、前記摺動機構を介して前記第１の位置に摺動する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記第３の撮像モダリティを支持するアライメント部をさらに含み、
   前記アライメント部は、前記走査領域に対する前記第３の撮像モダリティの位置及び向きの少なくとも１つの調整を提供する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記アライメント部は、Ｘ軸及びＺ軸を中心とした回転の角度変化を提供する、請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記アライメント部は、Ｙ軸に沿った直線整合を提供する、請求項９又は１０に記載の撮像装置。
12. 撮像装置であって：
    走査位置と第１の非走査位置との間を移動する第１の撮像モダリティ；及び
    前記走査位置と第２の非走査位置との間を移動する別の第２の撮像モダリティ；
    を含み、
    前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティは、被験者又は物体を走査するために前記走査位置に選択的に移動する、撮像装置。
13. 前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティのうちの少なくとも一方は、走査軸に沿って前記走査位置に移動する、請求項１２に記載の撮像装置。
14. 前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティのうちの少なくとも一方は、走査軸を横切る軸に沿って前記走査位置に移動する、請求項１２又は１３に記載の撮像装置。
15. 検査室の床、検査室の天井、検査室の壁及び他の構成要素のうちの少なくとも１つに取り付けられた摺動機構をさらに含み、
    前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティのうちの少なくとも一方は前記摺動機構に摺動可能に連結され、前記摺動機構を介して前記走査位置に摺動する、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
16. 検査室の床の上側で懸架された前記第１の撮像モダリティ又は前記第２の撮像モダリティのうちの一方を支持する支持体をさらに含み、
    前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティのうちの少なくとも一方は前記支持体に摺動可能に連結され、前記支持体を介して前記走査位置に摺動する、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
17. ターンテーブルをさらに含み、
    前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティは前記ターンテーブル上に取り付けられ、前記ターンテーブルが回転して前記第１の撮像モダリティ又は前記第２の撮像モダリティを前記走査位置に選択的に配置する、請求項１２に記載の撮像装置。
18. 前記第１の撮像モダリティ及び前記第２の撮像モダリティの両方は、検査領域と空間的に位置合わせされている、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の撮像装置。
19. 第２の走査位置で検査室の床に固定的に取り付けられた第３の撮像モダリティをさらに含む、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の撮像装置。
20. 前記第２の撮像モダリティを支持するアライメント部をさらに含み、
    前記アライメント部は、前記走査位置に対する前記第２の撮像装置の位置及び向きの少なくとも１つの調整を提供する、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の撮像装置。
21. 前記アライメント部は、Ｘ軸及びＺ軸を中心とした回転の角度変化を提供する、請求項２０に記載の撮像装置。
22. 前記アライメント部は、Ｙ軸に沿った直線整合を提供する、請求項２０又は２１に記載の撮像装置。
23. 前記第１の撮像モダリティは異なる撮像モダリティである、請求項１２〜２２のいずれか１項に記載の撮像装置。
24. 前記撮像モダリティは、一方が臨床用の撮像モダリティで、他方が非臨床用の撮像モダリティの同じ種類の撮像モダリティである、請求項１２〜２２のいずれか１項に記載の撮像装置。
25. 前記第２の撮像モダリティは前記撮像装置に着脱可能に取り付けられ、少なくとも１つの他の撮像モダリティと取り換え可能である、請求項１２〜２４のいずれか１項に記載の撮像装置。
26. 撮像装置であって：
    第１の走査位置に固定的に取り付けられた第１の撮像モダリティ；及び
    第２の走査位置に及び該第２の走査位置の外に移動可能な第２の撮像モダリティ；
    を含み、
    前記第２の撮像モダリティを前記第２の走査位置に移動させると、被験者又は物体を走査するために前記第２の撮像モダリティが前記第２の走査位置に自動的に整合するように、前記第２の撮像モダリティは前記第２の走査位置に予め整合されている、撮像装置。
27. 前記撮像モダリティは、一方が臨床用の撮像モダリティで、他方が非臨床用の撮像モダリティの同じ種類の撮像モダリティである、請求項２６に記載の撮像装置。
28. 前記撮像モダリティは異なる種類の撮像モダリティである、請求項２６に記載の撮像装置。
29. 前記第２の撮像モダリティは前記撮像装置に着脱可能に取り付けられ、少なくとも１つの他の撮像モダリティと取り換え可能である、請求項２６に記載の撮像装置。
30. 前記第２の撮像モダリティは非臨床用の撮像モダリティであり、前記撮像装置が臨床走査に用いられる場合、前記第２の撮像モダリティは前記第２の走査位置の外側に位置している、請求項２６〜２９のいずれか１項に記載の撮像装置。
31. 前記第２の撮像モダリティは非臨床用の撮像モダリティであり、前記撮像装置が非臨床走査に用いられる場合、前記第２の撮像モダリティは前記第２の走査位置に位置している、請求項２６〜２９に記載の撮像装置。
32. 検査室の床の上側で懸架された前記第２の撮像モダリティを支持する支持体をさらに含み、
    前記第２の撮像モダリティは前記支持体に摺動可能に連結され、前記支持体を介して前記第２の走査位置に摺動する、請求項２６〜３１のいずれか１項に記載の撮像装置。
33. 検査室の床、検査室の天井、検査室の壁及び他の構成要素のうちの少なくとも１つに取り付けられた摺動機構をさらに含み、
    前記第２の撮像モダリティは前記摺動機構に摺動可能に連結され、前記摺動機構を介して前記第２の走査位置に摺動する、請求項２６〜３１のいずれか１項に記載の撮像装置。
34. 前記第２の撮像モダリティを支持するアライメント部をさらに含み、
    前記アライメント部は、前記第２の走査位置に対する前記第２の撮像モダリティの位置及び向きの少なくとも１つの調整を提供する、請求項２６〜３３のいずれか１項に記載の撮像装置。
35. 前記アライメント部は、Ｘ軸及びＺ軸を中心とした回転の角度変化を提供する、請求項３４に記載の撮像装置。
36. 前記アライメント部は、Ｙ軸に沿った直線整合を提供する、請求項３４又は３５に記載の撮像装置。
37. 第１の撮像モダリティを、該第１の撮像モダリティが第２の撮像モダリティ及び第３の撮像モダリティの走査領域に整合している第１の位置と、該第１の撮像モダリティが前記走査領域に整合していない第２の位置との間を選択的に移動させる工程を含む方法。
38. 前記第１の撮像モダリティ、前記第２の撮像モダリティ及び前記第３の撮像モダリティのうちの少なくとも２つは異なる撮像モダリティである、請求項３７に記載の方法。
39. 前記第１の撮像モダリティ、前記第２の撮像モダリティ及び前記第３の撮像モダリティのうちの少なくとも２つは、一方が臨床用の撮像モダリティで、他方が非臨床用の撮像モダリティの同じ種類の撮像モダリティである、請求項３７に記載の方法。
40. 前記第１の撮像モダリティは非臨床用の撮像モダリティであり、
    撮像装置が臨床走査に用いられる場合、前記第１の撮像モダリティを前記第２の位置に配置する工程をさらに含む、請求項３９に記載の方法。
41. 前記第１の撮像モダリティは非臨床用の撮像モダリティであり、
    撮像装置が臨床走査に用いられる場合、前記第１の撮像モダリティを前記第１の位置に配置する工程をさらに含む、請求項３９に記載の方法。
42. 前記第１の撮像モダリティは前記撮像装置に着脱可能に取り付けられ、少なくとも１つの他の撮像モダリティと取り換え可能である、請求項３７〜４１のいずれか１項に記載の方法。
43. 被験者又は物体を走査するために、第１の撮像モダリティ及び第２の撮像モダリティを走査位置に選択的に配置する工程を含む方法であって、
    前記第１の撮像モダリティは前記走査位置と第１の非走査位置との間を移動し、前記第２の撮像モダリティは前記走査位置と第２の非走査位置との間を移動する、方法。
44. 前記モダリティは異なる撮像モダリティである、請求項４３に記載の撮像装置。
45. 前記撮像モダリティは、一方が臨床用の撮像モダリティで、他方が非臨床用の撮像モダリティの同じ種類の撮像モダリティである、請求項４３に記載の方法。
46. 前記第１の撮像モダリティは撮像装置に着脱可能に取り付けられ、少なくとも１つの他の撮像モダリティと取り換え可能である、請求項４３〜４５のいずれか１項に記載の方法。
47. 可動式の撮像モダリティを走査位置と非走査位置との間で選択的に配置する工程を含む方法であって、
    前記可動式の撮像モダリティは、前記走査位置及び固定的に取り付けられた撮像モダリティの走査位置に予め整合されている、方法。
48. 前記モダリティは異なる撮像モダリティである、請求項４７に記載の方法。
49. 前記モダリティは、一方が臨床用の撮像モダリティで、他方が非臨床用の撮像モダリティの同じ種類の撮像モダリティである、請求項４７に記載の方法。
50. 前記可動式の撮像モダリティは前記撮像装置に着脱可能に取り付けられ、少なくとも１つの他の撮像モダリティと取り換え可能である、請求項４７〜４９のいずれか１項に記載の方法。

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