JP2020096815A - ポータブル医療用撮像システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＯＶを拡大できるポータブル医療用撮像システムと方法を提供する。【解決手段】システム２００は、移動可能なＣアームを含む移動可能なステーションと、Ｃアームに取り付けられたＸ線源２０２に略反対に位置付けられ、Ｃアームに取り付けられた撮像センサ２０４とを含む。撮像センサは、Ｘ線源から撮像センサに照射されてＸ線の入射角を変化させ、単一位置で撮像センサの視野よりも大きな視野を提供するように、Ｘ線源から独立して、移動可能なＣアームの略中心軸上で、回転するように構成される。【選択図】図２０

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１６年６月１３日に出願された、米国特許出願第１５／１８０，１２６号の一部継続出願であり、これは、２０１６年２月３日に出願された、米国特許出願第一５／０１４，０８３号の一部継続出願である。これらの優先権の出願は、すべての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。

本開示は、医療用撮像システムに関し、さらに特には、撮像システムまたはその構成要素の、制御された動作に関する。

ヘルスケアの慣行により、放射線科の診断ツールとして、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）撮像といった三次元撮像の多大なる価値が示されてきた。これらの撮像システムは概して、患者が頭または足から入る、固定ボアを含む。手術室、集中治療室、および緊急診療部を含むその他の治療領域は、診断および療法ガイダンスの主要手段として、二次元の撮像（透視撮影装置、超音波、２ＤモバイルＸ線）に依存している。

「非放射線科」のためのモバイルソリューションおよび患者中心の３Ｄ撮像は存在するが、患者を動かすことなくシステムを効果的に位置決めするための、それらの動作の自由が制限されていることが多い。それらの動作の自由が制限されることによって、モバイル三次元撮像システムの許容および使用が妨げられてきた。

そのため、手術室、処置室、集中治療ユニット、緊急診察部、および病院のその他の部分、通院外科診療所（ａｍｂｕｌａｔｏｒｙ ｓｕｒｇｅｒｙ ｃｅｎｔｅｒｓ）、診療所、軍事戦場において使用する、如何なる方向または高さでも患者にアクセスし、高品質の三次元画像を生成することができる、小規模および／またはモバイル三次元撮像システムのニーズがある。これらの撮像システムは、術中ＣＴ、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）スキャナ、およびそれらの使用および動作を支援するロボットシステムを含み得る。これらは、１８０度の移動能力（「Ｃアーム」）を有するシステムを含み、また、３６０度の移動能力（「Ｏアーム」）を有する撮像システムを含み得る。

これらのシステムは、リアルタイム画像が手術室の人員を誘導するよう所望される場合、手術中またはそのたの手技中に非常に有用であり得る。撮像中の一つの問題は、撮像システムの正確な位置決めである。これは、手術室または公開手術室では特に重要であり、撮像機器のサイズおよび重量、必要とされる数多くの人員の存在により、撮像機器を正確に位置決めするのが困難になる。

撮像信号送信機と撮像センサとを有するポータブル医療用撮像システムを使用して撮像する方法が開示されている。方法は、撮像信号送信機および撮像センサを、互いに対して略反対側に、その間の点に面するよう位置決めすることを含む。撮像センサは、撮像信号送信機から発される信号に関する入射角を画定する。方法はまた、視野の第一の部分の画像を捕捉するために、撮像センサを使用して撮像信号送信機からの第一の信号を記録することと、入射角が変化するように点を中心に撮像センサを回転させることと、視野の第二の部分の画像を捕捉するために、撮像センサを使用して撮像信号送信機からの第二の信号を記録することと、を含む。

ポータブル医療用撮像システムが開示されている。システムは、移動可能なＣアームを有する移動可能なステーションを含む。システムはまた、移動可能なＣアームに取り付けられた撮像信号送信機と、撮像信号送信機の略反対に位置付けられ、移動可能なＣアームに取り付けられた撮像センサとを含む。撮像センサは、撮像信号送信機から撮像センサに送信された信号の入射角を変化させ、単一位置で撮像センサの視野よりも大きな視野を提供するように、撮像信号送信機から独立して、移動可能なＣアームの略中心軸上で、点に対して回転するよう構成される。

ポータブル医療用撮像システムが開示されている。システムは、移動可能なステーションと、移動可能なステーションに取り付けられたガントリー取付部と、ガントリー取付部に回転可能に取り付けられたガントリーであって、ガントリー取付部に手動可能に取り付けられ、ガントリー取付部に対して摺動するよう動作可能な第一のＣアームと、第一のＣアームに摺動可能に結合された第二のＣアームとを含み、第一と第二のＣアームが共に、撮像される対象物を中心とした３６０度回転をもたらすガントリー取付部と、移動可能なステーションおよび第一および第二のＣアームの動きを制御し、ポータブル撮像システムの撮像を制御するためのコントロールシステムと、を含む。コントロールシステムは、ポータブル医療用撮像システムに動作を実行させるよう構成されており、その動作は、撮像信号送信機および撮像センサを、互いに対して略反対側に、その間の点に面するよう位置決めすることを含む。撮像センサは、撮像信号送信機から発される信号に関する入射角を画定する。動作はまた、視野の第一の部分の画像を捕捉するために、撮像センサを使用して撮像信号送信機からの第一の信号を記録することを含む。動作はさらに、入射角が変化するように点を中心に撮像センサを回転させることと、視野の第二の部分の画像を捕捉するために、撮像センサを使用して撮像信号送信機からの第二の信号を記録することと、を含む。

本開示は多くの態様および実施形態を含み、それらの数点のみが以下の明細書および図面に記述されている。

図１は、本開示の一実施形態における撮像システムの背面斜視図である。 図２は、本開示の一実施形態における撮像コントローラシステム４０の略式図である。 図３は、図１の撮像システムの正面斜視図である。 図４は、ガントリーがＸ軸を中心に９０度回転された、図１の撮像システムの斜視図である。 図５は、ケーブル配線配置を部分的に示すガントリーの斜視図である。 図６は、ケーブル配線配置を示すガントリーの斜視図である。 図７は、ケーブル配線配置を示すガントリーの側面図である。 図８は、ガントリーのＣアームを伸縮自在に制御するためのモータアセンブリを図示する。 図９Ａ〜図９Ｇは、６０度単位でのガントリーの３６０度回転を図示する。 同上。 図１０は、本開示のコントロールシステムおよび全方向車輪（「全方向車輪（ｏｍｎｉ−ｗｈｅｅｌｓ）」を備えたポータブル医療用撮像装置の平面図であり、センサの配列の第一例を示す。 図１１Ａおよび１１Ｂは、ポータブルステーションの全方向車輪に電力を印加するための構成を示す。 図１２Ａ〜１２Ｄは、ポータブル医療用撮像機器において有用なセンサの配列を示す。 図１３は、本開示における撮像システムにおいて有用な第一全方向車輪（「全方向車輪（ｏｍｎｉ−ｗｈｅｅｌ）」）の例の斜視図である。 図１４は、本開示において有用な第二全方向車輪の例の斜視図である。 図１５は、本開示において有用な第三全方向車輪の例の斜視図である。 図１６は、本開示において有用な第四全方向車輪の例の立面図である。 図１７Ａおよび１７Ｂは、撮像信号送信機および撮像信号センサが別の並進自由度を有する、別の実施形態を示す。 図１８Ａおよび１８Ｂは、さらに別の自由度を可能にする、さらに別の詳細を示す。 図１９は、本開示の一実施形態による、特に視野（ＦＯＶ）を拡大するための撮像システムを使用した撮像方法のフローチャートである。 図２０は、本開示の実施形態による、ＦＯＶを拡大するためにガントリーの中心軸を中心に回転されている撮像センサの図を示す。 図２１は、本開示の実施形態による、ＦＯＶをさらに拡大するために、撮像信号送信機を並進移動させつつ、ガントリーの中心軸を中心に回転されている撮像センサの図を示す。

本出願の目的のために、「コード」、「ソフトウェア」、「プログラム」、「アプリケーション」、「ソフトウェアコード」、「ソフトウェアモジュール」、「モジュール」、および「ソフトウェアプログラム」という用語は、プロセッサによって実行可能なソフトウェア命令を意味するために互換的に使用される。「使用者」とは、医師、看護師、またはその他の医療専門家とすることができる。

ここで図面を参照すると、図１は、本開示の一実施形態における、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）Ｘ線スキャナといった、撮像システム１０を示す概略図である。撮像システム１０は、可動ステーション６０とガントリー５６とを含む。可動ステーションは、垂直シャフト５９と、垂直シャフトに回転可能に取り付けられるガントリー取付部５８とを含む。可動ステーション６０は、二つの全方向前輪６２と二つの全方向後輪６４とを含み、それらは共に、可動ステーション６０の、Ｘ−Ｙ面における任意の方向への移動を提供する。Ｘ−Ｙ水平面は、図１に示すデカルト座標系のＸ、Ｙ軸において、垂直軸Ｚと共に示される。全方向車輪６２、６４は、例えば、Ｕ．ＫのＡｃｔｉｖｅ Ｒｏｂｏｔｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｏｆ Ｓｏｍｅｒｓｅｔより取得され得る。可動ステーション６０の筺体に取り付けられる一対のハンドル１５は、ユーザが手動でステーションを操作することを可能にする。

垂直シャフト５９に取り付けられるモータ６６は、Ｘ軸を中心に全３６０度、ガントリー取付部５８を回転させるよう設計され、モータ６７は、モーション制御モジュール５１の制御下において、ｚ軸に沿って垂直にガントリー取付部５８を動かす。

ガントリー５６は、ガントリー取付部５８に摺動可能に結合される第一Ｃアーム７０と、第一Ｃアームに摺動可能に結合される第二Ｃアーム７２とを含む。示される実施形態では、第一Ｃアーム７０および第二Ｃアーム７２はそれぞれ、外側Ｃアームおよび内側Ｃアームである。示される実施形態では、外側Ｃアーム７０および内側Ｃアーム７２は部分的に円形形状であり、ベッド２６に横たわっている患者を移動させる必要なく、その患者の撮像を可能にするよう、中心軸を中心に円周方向に回転する。

Ｘ線ビーム送信機といった撮像信号送信機７４が第二Ｃアーム７２の一方の側面に取り付けられ、Ｘ線検出器アレイといった撮像センサ７６が第二Ｃアームの他方の側面に取り付けられ、送信機に対向する。この例では、Ｘ線送信機７４は、患者（図示なし）の該当部分を通過した後にＸ線検出器または受信機７６によって受信されるＸ線ビームを送信する。

一実施形態では、システム１０は、外科手術を考慮に入れて設計された、マルチモダリティＸ線撮像システムである。撮像モダリティには、透視撮影装置、二次元ラジオグラフィ、および円錐ビームＣＴを含むがこれらに限らない。透視撮影装置は、Ｘ線動画によく似た、モニタ上のＸ線連続画像を示す医療用撮像技術である。二次元ラジオグラフィは、Ｘ線を使用して、人体のような、非一様に構成され、不透明な対象物の内部構造を見るための撮像技術である。ＣアームＣＴとも称される、ＣＢＣＴ（円錐ビーム３Ｄ撮像または円錐ビームコンピュータ断層撮影）はＸ線コンピュータ断層撮影から成る医療用撮像技術であり、Ｘ線が分岐し、円錐を形成する。強力な磁石を使用するため、およびそれらが生み出す磁場を制御するための好適な予防措置があれば、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）も用いることができる。

可動ステーション６０は、（１）患者に対して撮像信号送信機７４を位置決めするよう、全方向車輪６２、６４、ガントリー取付部５８、およびガントリー５６の動作、および、必要に応じてその他の構成要素の動作を制御すること、および、（２）適切な位置決めが一旦達成されたら、患者を撮像するための撮像機能を制御することとの二つの機能を果たす、撮像コントローラシステム４０を含む。

次に図２を参照すると、本開示の撮像コントローラシステム４０は、通信リンク５２から情報を受信し、且つ、通信リンク５２へ情報を送信するＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）インターフェースといったＩ／Ｏインターフェース４２を介して通信リンク５２に接続される。撮像コントローラシステム４０は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）といったメモリストレージ４４と、プロセッサ（ＣＰＵ）４６と、ＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭといったプログラムストレージ４８と、ハードディスクといったデータストレージ５０とを含み、それらはすべてバス５３を介して互いに共通接続される。プログラムストレージ４８は、とりわけ、撮像コントロールモジュール５４およびモーションコントロールモジュール５１を保存し、それぞれプロセッサ４６によって実行されることになるソフトウェアを含む。プロセッサ４６によって実行されるモーションコントロールモジュール５１は、可動ステーション６０の車輪６２、６４、および、ガントリー取付部５８およびガントリー５６の様々なモータを制御して、患者の近くにステーション６０を位置決めし、患者の該当部分を撮像するためガントリーを適切な位置に位置決めする。モーションコントロールモジュールはまた、以下に説明するように、位置決めのために使用されるさらに別の構成要素を制御してもよい。

プロセッサ４６によって実行される撮像コントロールモジュール５４は、撮像信号送信機７４および検出器アレイ７６を制御して、患者の身体の画像を処理する。一実施形態では、撮像コントロールモジュールは、身体の様々な平面層を撮像し、メモリ４４にそれらを保存する。さらに、撮像コントロールモジュール５４は、メモリ４４に保存された画像のスタックを処理し、三次元画像を生成することができる。あるいは、保存された画像は、撮像のためのホストシステム（図示なし）に送信され得る。

モーションコントロールモジュール５１および撮像コントロールモジュール５４は、ディスプレイ装置１１ａおよび１１ｂ、キーボード、ボタン１２、およびジョイスティック１４といった入力装置を介してユーザと相互作用するユーザインタフェースモジュールを含む。ハンドル１５に取り付けられるストレインゲージ１３は、以下にさらに詳細が記述されるように、Ｉ／Ｏ装置４２に結合され、好都合には、ユーザが手でハンドル１５を保持している間は、可動ステーション６０の任意の方向（Ｘ、Ｙ、首振り）への移動をもたらす。ユーザインタフェースモジュールは、ユーザがガントリー５６を位置決めするのを支援する。プログラムストレージ４８のソフトウェアプログラムモジュールおよびデータストレージ５０からのデータのいずれかが、必要に応じてメモリ４４に転送され得、ＣＰＵ４６によって実行される。ディスプレイ装置１１ａは、ガントリー取付部５８近くで可動ステーション６０の筺体に取り付けられ、ディスプレイ装置１１ｂは、三つの回転可能ディスプレイアーム１６、１８、２０を通って可動ステーションに結合される。第一ディスプレイアーム１６は、可動ステーション６０に回転可能に取り付けられ、第二ディスプレイアーム１８は、第一アーム１６に回転可能に取り付けられ、第三ディスプレイアーム２０は、第二ディスプレイアームに回転可能に取り付けられる。ディスプレイ装置１１ａ、１１ｂは、モジュール５１および５４におけるユーザインタフェースモジュールの使用を介して、入力装置としても機能するタッチスクリーンを有し、ユーザに最大限の柔軟性を提供し得る。

ガントリー取付部５８上に配置された誘導マーカ６８は、リンク５２を通って撮像コントローラシステム４０に接続される。モーションコントロールモジュール５１の制御下において、マーカ６８は、誘導システム（図示なし）を介して患者のベッドまたはＯＲ（手術室の）台に対してガントリー５６を自動または半自動で位置決めすることを可能にする。マーカ６８は、光学式、電磁式、等であってもよい。それらはまた、例えば患者のベッド上、またはそうでなければ、一つ以上の画像が患者から、または撮像されることになるその他の対象物から撮影されるとき、マーカ（複数含）を撮影された画像において見ることができ、連続している画像を配向するのに使用され得るように、便利且つ有用な場所に配置され得る。マーカはまた、一つ以上の画像が撮影される場合、複数の画像を融合するかまたは調整するのに貢献し得る。

ガントリー５６またはシステム１０を正確な配置へ命令するための情報が誘導システムによって提供され得る。一例では、外科医は、撮像システム１０の所望の配向で誘導されたプローブを保持し、特定の軌道に沿って透視画像または放射線画像を取得する。有利なことに、これによってスカウトショットの必要性が取り除かれることになり、よって、患者および手術室（ＯＲ）スタッフへのＸ線照射を低減させる。ガントリー５６上の誘導マーカ６８はまた、システム１０によって取得される２Ｄまたは３Ｄ画像の自動登録を可能にすることになる。マーカ６８はまた、患者が動いた場合、システム１０の正確な再位置決めを可能にすることになる。マーカは、放射線不透過性であるか、または、撮像専門家またはその他の医療専門家にとって調整および誘導を容易にする、その他の材料から成ってもよい。誘導プローブまたはマーカは、例えば、撮像されることになる対象物のちかく、またはその上といった所望の通り配置されてもよく、マーカは撮像またはその判読を妨げない。

示される実施形態では、システム１０は、下述の６自由度（「ＤＯＦ」）において、広範囲のモーションを提供する。モーションコントロールモジュール５１の制御下では、可動ステーション６０の位置決めと、ガントリー５６の位置決めといった、モーションの二つの主要なモードがある。その他の位置決めモードが説明され、また、含まれ得る。

可動ステーション６０の位置決めは、四つの全方向車輪６２、６４を介して達成される。これらの車輪６２、６４は、可動ステーション６０が水平面（Ｘ、Ｙ、首振り）について全ての三つのＤＯＦにおいて位置決めされるのを可能にする。「首振り」は、垂直軸（Ｚ軸）を中心としたシステム１０の回転であり、「Ｘ」は、Ｘ軸に沿って前後に位置決めするシステムであり、「Ｙ」は、システム１０の、Ｙ軸に沿った横方向モーションである。コントロールモジュール５１の制御下では、システム１０は、モーションの制限のない範囲で、Ｘ、Ｙ、および首振り（全方向車輪６２、６４の使用によって任意のＺ軸を中心とした首振り）の任意の組み合わせで位置決めされ得る。特に、全方向車輪６２、６４は、狭い空間や狭い廊下での位置決め、または、ＯＲ台または患者のベッドの長さ方向に正確に、上下に横断することを可能にする。

ガントリー５６の位置決めは、（Ｚ、傾斜（Ｔｉｌｔ）、ロータ（Ｒｏｔｏｒ））を中心に達成される。「Ｚ」はガントリー５６の垂直な位置決めであり、「傾斜」は、上述の通り、Ｘ軸に平行な水平軸を中心とした回転であり、「ロータ」は、上述の通り、Ｙ軸に平行な水平軸を中心とした回転である。

可動ステーション６０の位置決めとガントリー５６の位置決めと共に、システム１０は、６ＤＯＦ（Ｘ、Ｙ、首振り、Ｚ、傾斜、およびロータ）におけるモーションの範囲を提供して、可動ステーション６０と、撮像送信機７４およびセンサ７６を必要な場所に正確に配置する。有利なことに、３Ｄ撮像は、患者が立っているか、座っているか、またはベッドに横たわっているかどうかに関わらず、および患者を動かす必要なく、実施され得る。

システム１０の正確な位置は、ストレージメモリ５０に保存され、モーションコントロールモジュール５１によっていつでも呼び出され得る。これは、ガントリー５６の位置決めに限らず、下述のように、全方向車輪６２、６４とモーションのその他の軸によってシステム１０の位置決めすることも含む。

図３に示すように、各ガントリー取付部５８、外側Ｃアーム７０、内側Ｃアーム７２はそれぞれ、互いに向かい合う一対の側面フレーム８６、８８、９０を有する。一様に離間した複数のローラ８４は、ガントリー取付部５８の側面フレーム８６の内側面に取り付けられる。外側Ｃアーム７０は、側面フレーム８８の外側面に一対のガイドレール７８を有する。ローラ８４は、ガイドレール７８に結合される。示すように、ローラ８４およびガイドレール７８は、ガントリー取付部に対してＣアームの中心軸を中心にＣアームが少なくとも１８０度回転可能となるように、外側Ｃアーム７０がガントリー取付部５８に沿って伸縮自在に摺動するのを可能にするよう設計される。

一様に離間した複数のローラ８０は、外側Ｃアーム７０の側面フレーム８８の内側面に取り付けられる。内側Ｃアーム７０は、側面フレーム９０の外側面上に一対のガイドレール８２を有する。ローラ８０は、ガイドレール８２に結合される。示すように、ローラ８０およびガイドレール８２は、外側Ｃアームに対してＣアームの中心軸を中心にＣアームが少なくとも１８０度回転可能となるように、内側Ｃアーム７２が外側Ｃアーム７０に沿って伸縮自在に摺動するのを可能にするよう設計される。

よって、本明細書に開示される本開示は、有利なことに、ガントリー５６がその中心軸を中心に全３６０度回転するのを可能にし、撮像システム１０を位置決めする際、患者への妨害を最小限にして、最大限の柔軟性を提供する。

本開示の別の態様では、撮像システム１０をより小型化し、視覚により訴えるよう、固有のケーブル配線配置が提供される。図５および６に示すように、ケーブルキャリア／ハーネス９２は、撮像コントローラシステム４０と、様々なモータ、Ｘ線送信機７４、撮像センサまたは検出器７６およびガントリー５６における様々な電気回路との間で信号を運搬する電気ケーブルを含む。第一ケーブルルータ９４は外側Ｃアーム７０の外側表面に取り付けられ、第二ケーブルルータ９６は、内側Ｃアーム７２の外側表面に取り付けられる。各ケーブルルータ９４、９６は、ケーブルキャリア９２が通過する貫通穴９５、９７を有する。

ケーブルキャリア９２は、第一Ｃアーム７０の外側表面の上のガントリー取付部５８から、第一ケーブルルータ９４の貫通穴９５を通り、第二Ｃアーム７２の外側表面を超えて延在する。第一Ｃアーム７０に重なるケーブルキャリア９２は、第一円周方向（示すように、時計周り）９８に延在し、第一円周方向とは反対の、第二円周方向（示すように、反時計周り）９９に第一ケーブルルータ９４に入り、第一Ｃアームの外側表面の上に１８０度サービスループを作出する。

そこから、ケーブルキャリア９２は、第一円周方向９８に延在し、第二円周方向９９に第二ケーブルルータに入り、第二Ｃアーム７２の外側表面の上に別のサービスループを作出する。

第一ケーブルルータ９４および第二ケーブルルータ９６がサービスループと組み合わせられた特定の配置によって、ケーブルキャリアが絡まったり、またはケーブルキャリアで応力を引き起こすことなく、ケーブルキャリア９２のスラックがガントリー５６の全３６０度回転をもたらすのを可能にする。示される実施形態では、ルータはＣアームの中間点近くに取り付けられる。

図８は、ガントリー取付部５８に対して外側Ｃアーム７０を伸縮自在に回転させること、および、内側Ｃアーム７２を外側Ｃアームに対して回転させることに有用なモータアセンブリ１００の一実施形態を図示する。各モータアセンブリ１００は、エンコーダフィードバック付きのサーボモータ１０２と、回転比を変えるギアボックス１０４と、ドライブ滑車１０６と、遊び滑車１０８と、ドライブ滑車と遊び滑車との間に螺合されるベルト１１０とを含む。一つのモータアセンブリ１００は、ガントリー取付部に対して外側Ｃアーム７０を移動させるようガントリー取付部に取り付けられ、別のモータアセンブリは、外側Ｃアームに対して内側Ｃアーム７０を移動させるよう、アームの中心部近くで外側Ｃアーム７０に取り付けられる。

図９Ａ〜９Ｇは、６０度単位での反時計周り方向のガントリー５６の３６０度回転を図示し、図９Ａは、撮像センサ７６および送信機７４のゼロ度位置を表す。図９Ｂは、ガントリー５６の６０度回転／位置を表す。ガントリー５６の各６０度回転については、モータアセンブリ１００は、モーションコントロールモジュール５１の制御下において、反時計周りに３０度内側Ｃアーム７２を回転させ、また、あわせて６０度回転となるように、反時計周りに３０度外側Ｃアーム７０を回転させる。図９Ｇは、ガントリー５６の全３６０度回転を表わす。見られるように、外側Ｃアーム７０および内側Ｃアーム７２は、図９Ａの元のゼロ度位置から１８０度それぞれ移動する。図９Ｄおよび９Ｇの送信機７４およびセンサ７６は、図１および９Ａのそれらの位置と逆であることを留意する。これは、例えば、一つの特定の側面に送信機を有するか、または、一つの特定の側面にセンサを有することに利点がある場合に有利となり得る。これらの配向は、本開示で可能且つ安易となる。

詳細に上述したとおり、様々な実施形態の本開示は、（１）全方向車輪６２、６４を使用して任意のＺ軸を中心とした首振り回転と共に、任意のＸ−Ｙ方向へのシステムの移動、（２）全３６０度撮像ビーム回転のためのＣガントリーの二重伸縮、（３）スタンディングＣＢＣＴといった、ベッドで横たわっている、座っている、または立っている間の撮像、（４）システム１０およびガントリー５６位置の保存および呼び出し、（５）準同時複数平面Ｘ線撮像、（６）ロボットまたは誘導座標を介した位置の呼び出し、という利点をもたらす。

ポータブル医療用撮像システムのためのコントロールシステムは、図２おいて上述された。ポータブル医療用撮像システムのセンサ制御動作のためのコントロールシステムは、図２および図１０を参照してここでさらに説明される。撮像コントローラシステム４０は、モーションコントロールモジュール５１および撮像コントロールモジュール５４の両方を含む。入力装置は、ファンクションキー１２を有するキーボードと、ハンドル１３と、ジョイスティック１４とを含み得る。これらの入力装置のいずれかが、モーションコントロールモジュール５１と撮像コントロールモジュール５４のいずれか、または両方を制御し得る。モーションコントロールモードと撮像コントロールモードとの間の切り換えは、ファンクションキー、ディスプレイ装置のうちの一つからのタッチスクリーン命令、またはその他の所望の方法によって達成され得る。ポータブル医療用撮像システムはまた、モーションコントロールモジュール５１または入力／出力４２の一部として、通信リンク５２を介して患者または撮像システムの位置に関する情報を通信するのに有用であり得る、スマートフォンまたは携帯電話リンクまたはグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）を含み得る。

図１０のコントロールシステム１２０は、ポータブル撮像コントロールシステム１２０の平面図として示され、撮像システム１０および第一Ｃアーム７０の頂面図を示す。全方向車輪６２、６４は、左右の全方向前輪部分６２と、同じく左右の全方向後輪部分６４とに分けられる。図１０はまた、システムのモーションの全方向車輪の３自由度のための三軸を示す。図に示されるように、これらは、Ｙ軸に沿って左右に移動する自由と、Ｘ軸に沿って前後に動く自由と、ｘおよびｙ軸によって形成される平面に垂直である首振り回転軸、すなわち垂直軸に沿った回転の自由とを含む。よって、図１０の首振り垂直軸は、図面の平面に垂直である。垂直回転軸は、回転の物理的軸が必要とされないため、撮像システムに対して所望の通り配置され得る。例えば、首振り回転軸がシャフト５９の垂直軸またはジョイスティック１４の垂直軸に一致するように、プログラムストレージ４８をプログラムすることができる。好都合な代替配置は、可動ステーション６０の幾何学中心（図１参照）または可動ステーションの頂部の角部であり得る。軸の任意の好都合且つ有用な配置が成され得る。

図１０はまた、本開示において使用されるセンサの説明のため、有用な参照を提供し得る。左センサ１０１、１０５は左ハンドル１７上に取り付けられ、右センサ１０３および１０７は、右ハンドル１９上に取り付けられる。第一実施形態は、示すように、これら四つのセンサ１０１、１０３、１０５、１０７を含み得る。ポータブル撮像システム１０を操作するヘルスケア専門家といった人が、ハンドル１７、１９およびモーションコントロールモジュール５１を使用することによって装置を位置決めしてもよい。一実施形態では、モーションコントロールは、搬送モード（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｍｏｄｅ）と微調整モード（ｆｉｎｅ−ｔｕｎｅ ｍｏｄｅ）の二つのモードを有し得る。例えば、ポータブル医療用撮像装置１０が病院またはその他のヘルスケア施設の一ウィングから搬送される場合は、微調整された位置決めよりも、スピードがより高く評価される場合がある。よって、撮像システム１０の後部分ハンドル１７、１９を押すことによって搬送モードを作動させ得る。二つのハンドル１７、１９のいずれかを押すことによって微調整モードを作動させ得、その微調整モードでは、全方向車輪６２、６４のすべての動作はより遅く、より意図的である。これらのモード間の切り換えはまた、ユーザがファンクションキー、命令、タッチスクリーン入力、等を介して切り換えるのを可能にする適切なプログラミングによって達成され得る。

微調整モードでは、モーションコントロール５１は、例えば、所定の位置にスナップ（ｓｎａｐ）するといった、撮像システム１０を設定位置に戻すのに使用され得る。例えば、図１を参照すると、撮像セッションが完了したら、ユーザは、撮像システム１０を患者のベッド２６に対して最左位置に移動させたい場合がある。位置は、モーションコントロール５１にプログラムされ得、図１および１０に示される軸ごとに、ｘおよびｙ両方向での移動を必要とし得る。これは、オペレータに利用可能なキーボードまたはファンクションボタン１２、ディスプレイ装置１１ａ、１１ｂのタッチスクリーン、ジョイスティック１４、または印加される所定の力およびハンドル１７、１９への方向を使用して達成され得る。キーボード、ファンクションボタン、およびタッチスクリーンディスプレイ装置はまた、全方向車輪６２、６４を含め、撮像およびモーションコントロール部分を制御するよう使用され得る。

全方向車輪６２、６４の能力はまた、システムが指定された垂直軸を中心にポータブル撮像システム１０を回転させるよう、使用され得る。これは、撮像システム１０の幾何学中心、撮像システム１０またはそのカートの特定の特徴または一部、撮像システム上に取り付けられたロボットの特徴、等といった、便利な任意の軸であってよい。全方向車輪６２、６４によって印加されるモーションはまた、センサ１０１、１０３、１０５、１０７に印加される力に比例し得、つまり、軽い力はより遅い、より意図的な速度と成り得、より高い力またはより重いタッチは、全方向車輪６２、６４によって印加されるより速い速度と成り得る。さらに、力が印加される方向は、ポータブル撮像システム１０の移動の所望方向を表示し得る。センサ１０１、１０３、１０５、１０７に印加される力は、モーションコントロール５１によって、必要に応じて、所望のモーションを提供するために前輪６２および後輪６４をそれぞれ駆動させるのに使用される合成ベクトルおよびモーメントに分解される。

ここで、図１０を使用して移動の例を説明する。一例では、左ハンドル１７を前に押すと、装置が前に進み、装置を右に回すよう動作することになる。別の例では、左ハンドル１７を押すと、前方への移動を要求するセンサ１０１、１０５を作動させる。センサ１０１、１０３、１０５、１０７は、センサ１０１、１０５に対しては特定の方向に、前方に力が印加されるが、センサ１０３、１０７には力が印加されないと解釈するストレインゲージであり得る。右ハンドル１９およびそのセンサ１０３、１０７へ力が印加されないため、モーションコントロール５１は、センサ１０３、１０７からの信号を、わずかな前方へのモーションのみで右に回転させるための呼び出しとして解釈する。よって、ポータブル撮像システム１０は、全方向車輪６２、６４を介して最小限の前方移動で右に急回転する。実施形態では、四つの車輪６２、６４はすべて、この例では、わずかな右方向回転の動作を達成するよう動き得る。車輪６２、６４は、それらが共に動くことにより、可動ステーション６０の所望の移動を達成するよう、個別に制御され得る。上述のように、これは、微調整モードでの動作例である。その他の実施形態では、所望する動作に応じて、左車輪６２、６４のみが作動されてもよいし、右車輪６２、６４のみが作動されてもよい。

別の例では、左ハンドル１７を右に押すと、力がセンサ１０１、１０５に印可され、右方向の横方向または側面移動を要求する。前後の力がセンサ１０１、１０５に印加されず、右センサ１０３、１０７に力が印可されない場合、モーションコントロール５１は、微調整モードのまま、前後モーションのない、右横方向移動のための呼び出しとして信号を解釈する。したがって、四つの全方向車輪６２、６４はすべて、表示される方向へのわずかな移動、すなわち、右へ数ｍｍまたは数インチのわずかな移動を成し得る。別の例では、前輪６２は前方左向き方向に回転し、後輪６４は後ろ向き且つ右に回転して、適切な位置での左回転および回転を達成する。別の例では、ハンドル１７、１９の両方を左に押すと、微動作モードではなく、搬送モードを立ち上げることになる。これは、撮像システム１０を、例えば図１に示すように左に、患者のベッドまたは台２６に対して左向き位置に移動させ得、それは、ポータブル撮像システム１０の一部ではない。同じことが、ハンドル１７、１９の両方を前方に、ｘ軸方向に押して、カートを前方に移動させることについてもあてはまり得、ここでは、微調整モードではなく搬送モードである。特定のハンドル１７、１９およびセンサ１０１、１０３、１０５、１０７に力を印加することに関して説明されているが、より多い、または少ないハンドルおよび／またはセンサがシステムと共に用いられ得ることが理解されるだろう。さらに、微調整および／または搬送モードを用いるため、および／または、手術室を中心にポータブル撮像システム１０を動かすために、様々な力および／または動作が、数多くの様々な構成で生じ得る。

本開示の実施形態で使用されるセンサ１０１、１０３、１０５、１０７は、数多くの力センサを含み得る。これらには、ストレインゲージ、力検知レジスタ、圧電センサ、ピエゾ容量（ｐｉｅｚｏｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）圧力センサ、ピエゾレジスタ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、マイクロスケールストレインゲージを含む。通常、力センサは、ユーザが力をセンサに印加すると充電される電気特性を所有する。その特性は、力が印加されると予測可能な方法で増減する電気抵抗、抵抗、またはキャパシタンスであり得る。ピエゾ型センサは、圧力が印加されると、微小電圧を生成し得る。センサは、例えばホイートストンブリッジといった、そのような変化を検出するための電気回路の一部であってもよい。配列または複数のストレインゲージまたはセンサを使用することによって、ユーザは、全方向車輪に印加されることになる所望の力の方向を微調整することができる。

図１０および下記例にて使用されるセンサ１０１、１０３、１０５、１０７は、ポータブル医療用撮像装置の車輪６２、６４を制御するのに使用され得る。そのような技術の例は、図１１Ａおよび１１Ｂにおいて示される。図１１Ａでは、可動ステーション６０は、前輪６２および後輪６４と共に示されており、それは、同一でも異なってもよい。この実施形態では、モーションコントロールモジュール５１の方向におけるモータ１１００は、所望の通り各車輪に電力を送信する。車輪６２、６４に供給される電力は、手動操作、自動操作、またはその両方の組み合わせを含み得る。モータ１１００は、全方向車輪６２、６４に個別に電力供給するよう、電力を軸１１０２、１１０４、１１０６、１１０８に供給する一つ以上のシャフトを有し得る。これは、ポータブル撮像ステーションおよびその上に取り付けられた撮像機器を正確に配置するため、各車輪６２、６４の微制御を可能にする。一実施形態では、モータ１１００およびシャフトまたは軸１１０２、１１０４、１１０６、１１０８は、位置的フィードバックをモーションコントロールモジュールに提供するための回転エンコーダまたはその他のフィードバック機構をさらに備え得る。

あるいは、図１１Ｂに示すように、可動ステーション６０は、全方向車輪６２、６４のそれぞれへの独立軸１１２４、１１２６、１１２８、１１３０に電力供給する、別のモータ１１２２を介して電力を割り当てるためのローカルコントローラ１１２０を含み得る。モーションコントロールモジュール５１が、各全方向車輪６２、６４のそれ自体のモータを介した別々の制御を維持することは、より単純であり得る。この実施形態では、各モータ１１２２は、位置的フィードバックのための、それ自体のエンコーダを含み得、また、軸１１２４、１１２６、１１２８、１１３０上にエンコーダまたはその他のフィードバック機構を含み得る。電力を車輪６２、６４に供給するための一方法が使用され得る。ローカルコントローラまたはモーションコントロールモジュールは、センサ読取値をモータ１１２２および軸１１２４、１１２６、１１２８、１１３０のそれぞれへの命令に分解するコンピュータプログラムを含み得る。この技術があれば、全方向車輪６２、６４は、提供されるセンサによって非常に正確な動作のために個別に制御される。軸１１２４、１１２６、１１２８、１１３０上の回転エンコーダとモーションからの、またはその他の装置によるフィードバックは、可動ステーションを所望の配置に戻す際に、後ほど使用するために与えられた位置を保存するのに使用され得る。

ポータブル医療用撮像システム１０の所望の方向を検出するのに使用されるセンサ１０１、１０３、１０５、１０７は、上記で開示したように、ハンドル１７、１９内に取り付けられ得る。あるいは、センサ１０１、１０３、１０５、１０７は、図１２Ａ〜１２Ｄに開示されるように、ジョイスティックまたはその他のタイプのハンドルに取り付けられ得る。第一代替実施形態は、図１２Ａに開示される。このコントロールシステム１２１０では、複数の力センサ１２１２、六つのセンサが、円形配置で取り付けられる。ユーザはコントロールシステムの表面を押下し、センサ１２１２を作動させ、ポータブル医療用撮像システム１０を適切な方向に誘導する。方向は、作動されるセンサ１２１２によって、または、ユーザによって印加される力または圧力量によって、決定される。これは、ポータブル撮像システム１０のハンドル１７、１９の上記例において使用される同一原則である。円形制御配置は、ポータブル撮像装置を平面における、ｘ−ｙ方向に誘導するのに有用である。所定軸を中心とした回転はまた、ジョイスティックを上下に押すことによって、または、キーボードまたはファンクションボタン入力への命令によって、達成され得る。例えば、ジョイスティックを数秒間押すことによって、ポータブル医療用撮像装置を、軸を中心に時計周りに回転させるよう命令し得、数秒間上向きに引くことによって、反時計回りの回転を命令し得る。

類似の動作モードを有するその他の例が、図１２Ｂ〜１２Ｄに示される。図１２Ｂでは、八つのセンサ１２２２が、図１および１０に関して説明される側面ハンドルであるように、前後移動、Ｘ方向をより示唆するコントロールシステム１２２０のために、楕円に配置される。より多くのセンサ１２２２が、オペレータが所望する方向へのさらなる感度のために使用され得る。図１２Ｃでは、コントロールシステム１２３０は、示すように正方形状に取り付けられた六つの力センサ１２３２を含み、前後移動のための二つのセンサ１２３２と、また、残り四つのセンサ１２３２の四つ角の配分を有する、左右または横方向のためのさらなる感度を有する。図１２Ｄは、長方形配置の複数のセンサ１２４２で構成されるコントロールシステム１２４０の例を示す。この配置は、側面毎に三つのセンサ１２４２を含み、カートまたは撮像ステーションの横方向移動のより微調整を可能にする。ポータブル医療用撮像システムおよびその全方向車輪６２、６４を誘導するための、その他の構成が使用され得る。

図１３〜図１６に示されるような、本開示の実施形態で有用な、多くのタイプの全方向車輪６２、６４がある。従来の、装置を一方向（例えば、前後）に移動するのを可能にするのみの車輪とは違い、全方向車輪は、ポータブル撮像装置があらゆる方向（例えば、前方、後方、左、右、対角線状、弧状、等）に動かされるのを可能にする。よって、全方向車輪６２、６４は、ポータブル撮像装置が任意の方向に動かされるのを可能にする。全方向車輪６２、６４またはメカナムタイプ車輪は概して、複数のより小さい車輪またはローラをその円周に有する中心ハブを有する。より小さい車輪は、４５度または９０度といった、ハブの中心軸に対して斜めに取り付けられる。図１３は、全方向車輪１３０を示す。この車輪１３０は、中心軸Ａを中心に中心ハブ１３２を含み、複数のローラまたは車輪１３４が、中心軸に対して約４５度の角度で、二つの非同軸列１３６、１３８で取り付けられている。車輪またはローラ１３４は、順に地面に接し、回転をより容易にする。これらのタイプの車輪１３０は、米国特許出願第２０１０／０１８７７７９号に記載され、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。

本開示で有用な、別のタイプの全方向車輪６２、６４が図１４に示される。メカナム車輪１４０は、中心軸Ａを有する中心ハブ１４２を有する。複数のローラ１４４は、中心ハブの周辺部上のフランジ１４６上に取付けられる。この例では、フランジ１４６は、約４５度の角度で曲げられ、さらに、ローラ１４４はまた、中心軸に対して約４５度の角度で取り付けられる。その他の角度が使用されてもよい。各車輪６２、６４は個別に電力供給され、所望の方向にポータブル医療用撮像カートを誘導し得る。これらのタイプの車輪１４０は、米国特許出願第２０１３／０２９２９１８号に記載され、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。

図１５は、本開示において有用な、全方向車輪６２、６４の別のタイプである、メカナム車輪１５０を図示する。車輪１５０は、中心ハブ軸Ａおよび複数の平らな円周表面を有する中心ハブ１５２（図示なし）を含む。各表面は、突出した輪止め１５４を取付け、さらに、円周ローラ１５６を取り付けるのに使用される。この車輪１５０では、ローラ１５６の一つまたは二つのみが、一度に床または表面にあり、回転をより容易にする。これらのタイプの車輪１５０は、米国特許出願第８，０１１，７３５号に記載され、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。

さらに別のタイプの全方向車輪６２、６４、および車輪１６０が図１６に開示される。車輪１６０は、二つの一連の輪止めまたは取付部１６４、１６６を取り付ける中心ハブ１６２を含む。第一連の輪止め１６４のそれぞれは、回転軸が車輪１６０および中心ハブ１６２の回転の方向に対向した９０度である、車輪１６５を取り付ける。第二連の輪止め１６６のそれぞれは、回転軸がまた、車輪１６０の回転の方向に対向した９０度である、車輪１６７を取り付ける。車輪の第二連１６６は、車輪の第一連１６４よりもわずかに大きな直径を有する。車輪１６０は、その中心ハブ１６２に垂直な軸（図示なし）を中心に回転し得る。ローラ１６５、１６７は、車輪が容易に方向を変え、さらに、これを好適な全方向車輪６２、６４にすることが可能である。これらのタイプの車輪１６０は、米国特許出願第２０１５／０１３０２６０号に記載され、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。メカナムまたは全方向車輪６２、６４のその他のタイプが、本開示の実施形態において使用されてもよい。

一旦ポータブル撮像システム１０の配置が手術室内にセットされると、ポータブル撮像システム１０は、所定位置にロックされ得る。例えば、全方向車輪６２、６４は、それらが移動することができないよう、ロックされ得る。代替では、ポータブル撮像システム１０の移動を防止するのに、キックスタンドまたはその他のロック機構が用いられ得る。一旦ロック機構が解除されると、ポータブル撮像システム１０は再度、本明細書に記載のように、任意の方向に自在に移動する。

本開示の利点は、上述の三軸、３自由度能力を使用して、所望の任意の位置または方向に大型機器を正確に位置決めする能力を含む。搭載型ＧＰＳシステムもまた、機器の位置を追跡し、機器が使用される位置を保存および呼び出すのに使用され得る。全方向車輪６２、６４の固有の三軸モーション能力は、垂直回転軸を含み、所望の場合は選択され得る。モーションコントロールおよび撮像コントロールの両方を使用することによって、オペレータまたは診断者は、システムの位置を撮像機器の所望位置に調整することができる。ガントリー位置は、上述のように、ロボットアーム制御または手動制御を介して成され得る。モーションコントロールシステム、エンコーダ、および全方向車輪６２、６４によって可能となる正確な位置決めは、ポータブル撮像システム１０が、固定の、非可動システムの制御および精度を有することを可能にする。

モーションコントロールシステム、センサ、エンコーダ、およびシステムメモリは、ポータブル医療用撮像システムがスマートシステムとして作用するのを可能にする。センサは、センサおよびメモリを使用して所望のようにシステムを位置決めするのを可能にする。システムは、例えば、別の患者に、または別の部屋に移動するための搬送モードと同様に、患者の特定の画像のための正確な、細かい動作のための能力を含む。これにより、ユーザがより便利な配置にシステムを置き、次いで、所望のときに撮像システムを正確な配置に呼び出すのを可能にする。システムのメモリは、ユーザに、後に必要となる時に撮像カートを特定の位置に素早く、正確に呼び出す能力を与える。システムはまた、例えば、より大きな視野のために画像をまとめて繋ぎ合わせるよう、後に組み合わせるための一連の画像を撮影するための、一連の微動作を使用し得る。ロボットまたはロボットアームが可動ステーション上に撮像装置を位置決めするのに使用されるとき、その位置を素早く正確に復元するステーションの能力が、ロボットまたはロボットアームの能力に追加し、そのような医療用ロボットへのモーション範囲を追加すると見なされ得る。

前述は、システムを位置決めし、画像を取り込む際に、ポータブル医療用撮像システム１０の自由度がどのように有用であるのかを明確にする。信号送信機とセンサの両方を、例えばそれらを弧状に回転させることによって同時に動かす能力は、急速なスキャン、つまり、コンピュータ断層撮影を可能にする。信号送信機とセンサの両方を同時に並進させる、つまり、上述のようにｘ−ｙ面で並進される能力はまた、システムがより大きな対象物の画像または広がった視野を捕捉することを可能にする。図１７Ａに示すように、例えば、撮像システム１７０は、信号送信機１７４および検出器またはセンサ１７６を、例えば、互いに直接対向するよう取付ける内側アーム１７１を含み得る。上述のように、送信機１７４およびセンサ１７６は、それらが１８０度弧の対向する端にあるように取り付けられる。よって、例えば、図９Ａ〜９Ｇを参照して記載されるように、ガントリーの３６０度回転において、１７２の領域は撮像装置によって完全に撮像される。

内側アーム１７１の半径は、対象物１７２のスキャニングを可能にし、その一部分、または焦点は対象物１７２によって画定される境界内にある。対象物１７２の中間点は、送信機１７４とセンサ１７６との間に中央に配置される。図１７Ａに示すように、信号またはＸ線ビーム１７５のその源１７４からの相違または幅は、ターゲットまたは対象物１７２の全ての側面、または、１７２によって画定される半径内に含まれる対象物の一部分を捕捉するには十分である。よって、図１７Ａでは、送信機１７４から送信される信号またはＸ線の視野（ＦＯＶ）は、ターゲットまたは対象物１７２の全部分または１７２によって画定される半径内に含まれる対象物の一部分を捕捉することができる。対象物は、いくつかの例では、実際は、対象物１７２として特定される領域よりも大きくてもよいことが理解されるだろう。ここに示されるように、センサ１７６はまた、送信機１７４から受信され、対象物１７２または画像が所望されるその一部分を通って送信されるＸ線またはその他の信号を捕捉するには十分大きい。

時には、図１７Ａに示される視野よりも大きいターゲットまたは対象物を撮像する必要がある場合がある。よって、図１７Ｂに示すように、対象物１７８は、信号の幅１７５よりも大きい。しかしながら、送信機１７４およびセンサ１７６の配置を中心から外して動かすことによって、ガントリーの３６０度回転（例えば、６０度単位の動作を図示する図９Ａ〜９Ｇ参照）において、対象物１７８全体を含める、より広い視野が取得される。図１７Ｂに示すように、信号送信機１７４および検出器またはセンサ１７６は両方とも、特定の距離１７７だけ中心から外れて動かされる。この例では、動かされた距離、またはオフセットは、送信機１７４の視野が、ガントリーの内側アーム７２が回転されるにつれて、ターゲットまたは対象物１７８の全体をここで捕捉するには十分である。再度、実際は対象物が１７８として特定される部分よりも大きいことが理解されるだろう。この例では、ポータブル医療用撮像カートは例えば並進するようには移動しておらず、むしろ、信号送信機１７４および検出器またはセンサ１７６は、中心線からの距離１７７にある固定位置にあるか、または、要求距離１７７だけ中心からずれるよう並進される。送信機１７４およびセンサ１７６の距離１７７をオフセットすることによって、より広い視野が。撮像されることになる対象物の中心で焦点を中心に回転する必要なく、および、従来のＯ形状のガントリーの必要なく、取得され得ることが発見された。送信機１７４およびセンサ１７６の配置がこの位置に固定され得るか、または、例えば以下にさらに詳細に記載されるように、並進装置に沿って可動であり得ることが理解されるだろう。

さらに、図１７Ａおよび１７Ｂは、さらなる自由度、例えば信号送信機１７４および検出器またはセンサ１７６が直線方法で並進する能力を示す。図１８Ａおよび１８Ｂは、これが達成され得る、少なくとも一つの方法例を示す。図１８Ａでは、信号送信機１７４は、トラック、リニアアクチュエータ、またはその他の並進装置１８４上に取り付けられる。例えば、並進装置１８４は、リニアトラック１８２に取り付けられ得る。同様に、１８０度反対に配置されたアーム１７１の反対側では、センサまたは検出器１７６はまた、トラック、リニアアクチュエータ、または、例えばトラック１８６内といった、その他の並進装置１８８上に取り付けられ得る。矢印および仮想線（ｐｈａｎｔｏｍ−ｌｉｎｅ）の表示で示されるように、信号送信機１７４および検出器またはセンサ１７６は、単一の軸において、左右に動くことができる。さらに、送信機１７４およびセンサ１７６は、撮像空間の視野を拡大または縮小するために中心から外れて位置決めされることができる。

並進装置１８４、１８８によって提供されるリニア軸は、ユーザによって所望の通り配向され得、さらに、実質的に所望の任意の配向でより正確な制御を提供する。回転軸は二つのリニア軸を使用するよりもより正確になり得るため、この新しい軸は、ガントリー５６、外側アーム７０、内側アーム７２、ガントリー垂直シャフト５９のｚ軸、さらには可動ステーション６０を所望の配向に配向することによって、所望の通り配置され得る。さらに、図１７Ｂ、図１８Ａおよび１８Ｂに示すように、および、図１を参照すると、軸は、前後に並進するようｘ軸に沿って、または、左右に並進するようｙ軸に沿って配置される。図３に関して、送信機７４およびセンサ７６は、ｚ軸に沿って上下に動くだろう。図４に関して、ガントリー５６はここで水平に配向され、新しい軸はまた、示すように、ｘ軸に平行して並進するだろう。さらに、ガントリーおよび外側アーム７２は、図９Ｂ、９Ｃ、９Ｅ、および９Ｆにおける非水平および非垂直配向で位置決めされる。並進装置１８４、１８８はさらに、中間配向あるいは所望の配向と呼称され得るものに沿って、独立自由度を形成する。送信機１７４およびセンサ１７６はさらに、有利なことに、従来の撮像装置よりも広い視野で、特定の損傷、腫瘍、またはその他の医学的事象を撮像するよう配向され得る。

送信機１７４およびセンサ１７６は、ここで可能なより広い視野を使用するよう、所望の通り動かされ得るか、または調整され得る。例えば、送信機１７４およびセンサ１７６は、順にいくつかの位置に回転され、ターゲットの所望領域または容量を完全に含めるのを確実にし得る。「ターゲット化すること（ｔａｒｇｅｔｉｎｇ）」は、撮像する前に行われ得る。所望位置は、メモリ４４または撮像コントロールモジュール５４において利用可能なその他のメモリにメモされ、記録される。画像が撮影されるとき、撮像オペレータまたはヘルスケア専門家は、所望の一連の画像を通るシーケンスのみを必要とする。これは、完全且つ正確に含めること、および、各画像が撮影された後に達成される回転または動作を確実にし得るため、画像がぶれない。

並進装置またはリニアアクチュエータは、直線に沿った動作を提供するよう、モータ付き電気リニアアクチュエータ、リニアトラック、リニアスライド、ボールスライド、ラックスライド、ボールスクリュー、等を含み得る。並進装置１８４、１８８は、モーションコントロールモジュール５１によって制御され得、さらに、ポータブル医療用撮像装置のすべての構成要素の、調整された動作を確実にする。特に、並進装置１８４、１８８の動作は、それらが同一であるよう制御され得る。さらに、どちらかの装置が左に、または右に移動する場合、他方の装置もまた、調整された方法で移動し得、さらに、撮像されることになる対象物１７８が含まれることを確実にし、また、送信機１７４から送られる信号が、患者または撮像されることになるその他の対象物を通って横切った後、センサ１７６によって捕捉されることを確実にする。これはまた、有害な放射線の如何なる漏れも防止し、患者および診断およびヘルスケア従事者の被爆を制限する。信号送信機１７４および検出器またはセンサ１７６の動作は、モーションコントロールモジュールの制御下における装置のその他の動作のように、調整され、制御される。この実施形態では、各リニアアクチュエータ、ボールスクリュー、またはモータは、ポータブル医療用撮像システム１０のその他のモータまたはアクチュエータについての上述のように、位置フィードバック用のそれ自体のエンコーダを含み得る。

代替実施形態では、送信機１７４および／またはセンサ１７６は適切な位置に固定され得る。例えば、送信機１７４およびセンサ１７６は、機器が常に拡大された視野で撮像するよう、中心からの距離１７７の適切な位置に固定され得る。別の実施形態では、センサ１７６の領域が送信機１７４に対して大きい場合は、センサ１７６が未だ送信機１７４の送信を検出可能である限りは、送信機１７４が移動または並進しても、センサ１７６は静止していてもよい。

図１７Ａおよび１７Ｂ、１８Ａおよび１８Ｂに示されるが、並進移動は、撮像されることになる対象物を含むことを確実にし得る。そのような調整および視野の能力の向上がなければ、さらにより大きな撮像装置が必要とされるだろう。つまり、Ｃアーム７０および７２は、対象物１７８を完全に含めることを達成するには、さらにより大きな直径を有する必要があるだろう。外側Ｃアーム７０および内側Ｃアーム７２を別々に移動させることなく、ポータブル撮像装置は、実際は、完全な３６０度含めることを達成するように、完全な円形、Ｏ形状ガントリーまたはガントリー取付部を必要とする場合もある。例えば、米国特許第７，１０８，４２１号の装置のようないくつかの従来装置は、より大きな並進装置を、対象物を中心とした様々な位置に回転させることによって、より大きな対象物を含めることを達成する。より大きなモーションは、例えば、より高額な費用で、動作の自由度の制限がより大きく、手術室の環境における制限のある、Ｏ形状ガントリーまたはガントリー取付部を要求し得る。

その一方、本開示の実施形態は、ポータブル医療用撮像システムおよびその構成要素の細かい動作を使用することによって、より大きな対象物を含むことができ、撮像されることになるさらにより広い視野を有することができる。動作例は、図１、３、および４を参照して成されることになる。図１では、例えば、ガントリー５６は、略垂直配向にあり、Ｃアーム７０、７２が患者のベッド２６を中心に位置決めされ、患者に対して準備が整っている。撮像送信機７４は、患者の下にあり、患者の上にある検出器７６と連動して作用することになる。図１８Ａおよび１８Ｂを参照して説明される例は、左右または水平方向に、すなわち、アーム１７１の平面においての動作を必要とする。図１を参照すると、これはｙ軸方向の動作であることがわかる。

図３では、ガントリー５６は同一垂直配向にあるが、内側アーム７２は９０度回転しているため、送信機７４およびセンサ７６はここで、水平に配向される。これは、前述の、ｙ軸に平行の、「ロータ（ｒｏｔｏｒ）」の回転自由度である。ここで、送信機７４およびセンサ７６をアーム７２の平面において並進させることは、図３に示すように、垂直移動、すなわち、ｚ軸に沿った移動であるだろう。図４を参照すると、ここで、ガントリー５６は、水平位置に９０度回転している。内側アーム７２が図１８Ａおよび１８Ｂのリニア並進装置を備えていれば、送信機７４およびセンサ７６は、図４に示されるｘ軸方向に、内側アーム７２の平面内で並進するだろう。Ｘ軸を中心とした、または、ｘ軸に平行な回転は、上述の「傾斜（ｔｉｌｔ）」自由度である。さらに、送信機７４およびセンサ７６自体は、リニア軸に沿って、単一の自由度のみを有するが、その軸は、ポータブル医療用撮像システムのコンテキストにおいて使用され得る。さらに、リニアの動作は、図１および４のように患者の幅を横切るか、または、図３のように患者に対して上下の垂直方向であってもよい。

これらの同じ図を参照すると、前述したようなその他の自由度も考慮され得る。さらに、図１では、外側７０および内側７２アームは、患者のベッド２６を中心とした回転自由度を可能にする。垂直シャフト５９は、垂直並進、すなわち、ｚ軸に沿ったリニア移動を可能にする。全方向車輪６２、６４は、ｘ−ｙ平面内での動作の完全自由を可能にする。これらの自由度はまた、医療チームが患者のベッド２６上に取り付けられることになる患者の画像を捕捉することを望む場合に使用されてもよい。ポータブル医療用撮像システム１０はさらに、図１７Ａおよび１７Ｂに示すように、前述の６自由度を可能にし、また、新たなリニア軸自由度も有する。

これらの自由度は、ポータブル医療用撮像システムのさらに別の使用を可能にする。例えば、より大きな動作よりもむしろ、軸に沿った、より細かな、より正確に制御された動作がここで使用され得る。例えば、図１７Ａおよび１７Ｂに示すように、撮像されることになる対象物が好都合に取扱われ得るものよりも大きい場合、リニア自由度は並進移動から生じ、それによって、視野の拡大を可能にする。

図１９は、上述のシステムの一つ以上の実施形態など、ポータブル医療用撮像システムを使用して対象物を撮像するための方法１９０の実施形態のフローチャートを図示する。特に、方法１９０は、それらの衝突ゾーンを拡大することなく、システム１０の視野（ＦＯＶ）を拡大するために用いられうるが、これは以下でより詳細に説明される。

ここで図２０を参照すると、方法１９０の実施形態を実行する撮像システム２００の図解例が示されている。方法１９０は、例として撮像システム２００を参照して本明細書に記述される。撮像システム２００は、上述のように、撮像信号送信機２０２と、撮像センサ２０４とを含み、これらはガントリー、Ｃアーム、などに結合される。撮像信号送信機２０２および撮像センサ２０４は、別個のアクチュエータ（並進装置）を介してガントリーに結合されてもよく、または撮像信号送信機２０２および撮像センサ２０４が互いから独立して移動することを可能にする機能が与えられてもよい。

撮像システム２００はまた、撮像センサ２０４の可能な位置の範囲によって画定される略環状の領域である、衝突部２０５のゾーンを画定する。撮像センサ２０４は、システム２００の一部の実施形態で露出されてもよく、ガントリーに取り付けられた移動可能な構成要素の最も内部の範囲を呈してもよい。従って、衝突部２０５のゾーンを妨げるものが確実に何もないように注意を払い、そうでなければ、撮像センサ２００の動きを遮断することによってシステム２００の動作を妨げる。撮像センサ２０４が（図１７Ａおよび図１７Ｂに関して上述したように）並進移動するか、中心軸以外の点を中心に回転することが許可される場合、衝突部２０５のゾーンは、膨張してもよい（すなわち、図２０の環状の衝突ゾーン２０５を画定する外側のサイズまたは直径が増加してもよい）。一部の事例では、それは、例えば、ＦＯＶを増加させつつ、撮像センサ２０４が中心軸以外の点を中心に移動または回転可能ではなかった場合まで、衝突部２０５のゾーンを最小化することが有利でありうる。

示されるように、撮像信号送信機２０２は、撮像センサ２０４によって受信されうる信号２０３（例えば、Ｘ線）を送信しうる。信号２０３は、撮像信号送信機２０２に位置しうる焦点２０８を画定しうる。信号２０３はまた、視野（ＦＯＶ）２０９の第一の部分２０９Ａを画定してもよく、これはその中に位置付けられた対象物２１１の画像を生成しうる。一部の状況では、例えば、以下に説明する通り、第二の部分２０９ＢをＦＯＶ２０９に追加することによって、撮像センサ２０４が単一の画像を提供するようにサイズ決めされたよりも、ＦＯＶ２０９のサイズを大きくすることが望ましい場合がある。こうしたＦＯＶ２０９への追加により、対象物２１１よりも大きな、および／または、ＦＯＶ２０９Ａの第一の部分よりも大きな対象物２１３が撮像されるのを可能にしうる。

さらに、撮像センサ２０４は、撮像信号送信機２０２と撮像センサ２０４との間にある点、例えば、ガントリーの中心軸、またはその近くに配置されるアイソセンター２１０、を中心に回転可能であってもよい。例えば、アイソセンター２１０である点は、撮像される対象物の略中央の位置に一致するように構成されてもよく、撮像センサ２０４および撮像信号送信機２０２から略等距離であってもよい。アイソセンター２１０を中心とした回転を制約することによって、衝突部２０５のゾーンは拡張されず、または、ほぼ同じままである。その他の実施形態では、点は、撮像信号送信機２０２と撮像センサ２０４との間の別の点であってもよい。

さらに、信号２０３の入射角θは、焦点２０８から撮像センサ２０４の中央まで引かれた線２１５と、撮像センサ２０４に垂直な線２１７によって画定されてもよい。これは、撮像信号送信機２０２および撮像センサ２０４が互いに対してどの程度平行ではなく配向されているかについての測定値または表示でありうる。よって、センサ２０４または送信機２０２の他方に対する回転によって、入射角θが変化する。したがって、例えば、撮像信号送信機２０２を静止して保持しつつ、二つの位置２０４−１と２０４−２との間のアイソセンター２１０を中心に撮像センサ２０４を回転させることによって、入射角θの変化が生じる。したがって、図２０では、線２１５、２１７は、位置２０４−１に対して共線であり（入射角はθ０）、位置２０４−２では０以外の角度によって分離される。

図１９に示す方法１９０に再び戻り、図２０のシステム２００を再度参照すると、方法１９０は、１９１にあるように、特定の点（例えば、アイソセンター２１０）に面するように、撮像信号送信機２０２を位置付けることを含みうる。「面する（ｆａｃｉｎｇ）」は必ずしも、センサが撮像信号送信機２０８の焦点スポットから半径方向外向きに延在する線に対して垂直であることを意味するのではなく、例えば一部の実施形態では垂直から約０．０１度から約２０度といった、垂直からいくらかずれることを許可することが理解されよう。いくつかの実施形態では、それでもなお、撮像センサ２０４は、こうした線に対して垂直であってもよい。

方法１９０はまた、１９２にあるように、撮像センサがアイソセンター２１０に面するように、撮像センサ２０４を撮像信号送信機２０２に対して略反対に位置決めすることを含みうる。「略反対（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｏｐｐｏｓｉｔｅ）」は必ずしも、中心軸を中心に１８０度離れていることを意味しているわけではなく、送信機２０２がセンサに向かって信号を送信し、その後、その間で対象物の少なくとも一部の画像を形成するためにセンサ２０４によって捕捉される、いくらかの角度の範囲を許容することが理解されよう。例えば、一部の実施形態では、撮像センサ２０４は、撮像信号送信機２０２から、約１８０度＋／−５度で対向してもよい。この時点では、入射角θは、一例では、位置２０４−１に示すように、０度であってもよいが、これは単に例示的なものであり、その他の開始位置では、入射角θは、３０度といった、０以外であってもよい。

方法１９０は、１９３にあるように、ＦＯＶ２０９の第一の部分２０９Ａの画像を捕捉するために、撮像センサ２０４を使用して撮像信号送信機２０２から信号２０３を記録することをさらに含みうる。第一の部分２０９Ａは、図示するように、アイソセンター２１０を包含しうる。さらに、第一の部分２０９Ａのサイズは、撮像信号送信機２０２と撮像センサ２０４との間の距離によって、および、その構成要素の幾何学的形状によって指定されうる。

方法１９０はさらに、１９４にあるように、入射角θが変化するように、アイソセンター２１０を中心に撮像センサ２０４を回転させることを含んでもよい。これは、図２０では、第一の位置２０４−１と第二の位置２０４−２との間を移動するように図示されている。アイソセンター２１０を中心に回転させることに加え、撮像センサ２０４のこの移動によっても、１９４にあるように、撮像信号送信機２０２が撮像センサ２０４と共にアイソセンター２１０を中心に回転しないため、焦点２０８を中心とした回転が生じる。次いで、上述のように、これによって入射角θを変化させ、この場合には、０から０以外の数値まで変化させる。

次いで、方法１９０は、１９６にあるように、ＦＯＶ２０９の第二の部分２０９Ｂの画像を捕捉するために、撮像センサ２０４を使用して撮像信号送信機２０２から別の信号２１８を記録することをさらに含みうる。撮像センサ２０４が回転するにつれて、それが対象物２１３を通過する、信号２１８の位置または経路は、信号２０３の位置または経路から変化する。したがって、ＦＯＶ２０９の第二の部分２０９Ｂは、第二の信号２１８の位置または経路によって画定され、第二の部分２０９Ｂは第一の部分２０９Ａに追加されうる。第一の部分２０９Ａおよび第二の部分２０９Ｂは、重なり合うかまたは隣接してもよく、よって、それらを共に追加することによって全体的なＦＯＶ２０９を増加させる。さらに、一部の実施形態では、アイソセンター２１０は、両方の部分２０９Ａ、２０９Ｂ内に維持される。アイソセンター２１０に対する撮像センサ２０４の複数の回転位置は、撮像信号送信機２０２の回転に対応することなく用いられ、それによって両横方向にＦＯＶが増加することが理解されよう。

第二の位置２０４−２では、入射角θが（この事例では、０から０以外に）変更されたため、撮像補正を用いることができ、この補正は入射角に基づいて、または入射角θを使用して計算されうる。オフセットおよび（例えば、第二の位置２０４−２の撮像センサ２０４を有する）傾斜パネルで撮影された投影画像を使用して画像容積を再構成するために、強度の補正およびピクセルサイズスケーリングが実行される。さらに、各投影データに対するフェルトカンプ重量は、パネルの中央からのオフセットに基づいて調節される。パネルに重複データがある（第一の部分２０９Ａと第二の部分２０９Ｂとの間の重複）場合、この領域のデータは、適切な画像再構成に対してより大きな重みを受ける。２００２年の２９ Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．９に掲載された、Ｇｅ Ｗａｎｇの、変位検出器アレイを有するＸ線マイクロＣＴで参照されており、本開示と矛盾しない程度まで参照により本明細書に組み込まれる。

さらに図１９を参照し、ここではさらに図２１を参照するが、システム２００を使用した方法１９０の実行の別の図が示されている。この実施形態では、方法１９０はさらに、（１９４にあるように）アイソセンター２１０に対する撮像センサ２０４の回転に加えて、１９５にあるように、アイソセンター２１０によって２Ｄで示されるように、中心軸に対して垂直方向に撮像信号送信機２０２を並進移動させる（例えば、撮像信号送信機２０２を横方向に移動させる）ことを含む。したがって、焦点２０８は、第一の位置２０８−１から第二の位置２０８−２まで移動し、入射角θもまた、変化する。次に、第二の画像が（１９６にあるように）捕捉され、得られたＦＯＶ２０９がさらに広がり、ここでも、衝突部２０５のゾーンを拡張することはなく、または、衝突部２０５のゾーンがほぼ同じまま残る。

アイソセンター２１０に対する撮像センサ２０４のこうした二つ以上の回転位置２０４−１、２０４−２全体のスキャンが完了し（および／または撮像信号送信機２０２の二つ以上の位置）、所望のＦＯＶ２０９が撮像されると、方法１９０は、１９７にあるように、視野を撮像するための異なる視点を達成するために、アイソセンター２１０に対して、少なくとも撮像信号送信機２０２を回転させることに進みうる。いくつかの実施形態では、撮像センサ２０４は、ＦＯＶ２０９が継続的にアイソセンター２１０を含むように、この時点（実行１９３の前）で移動されてもよい。新しい位置（例えば、位置２０４−１に類似するが、撮像センサ２０４および撮像信号送信機２０２の両方がアイソセンター２１０を中心に回転される）に達すると、撮像信号送信機２０２の回転位置を維持しつつ（および、一部の実施形態では、撮像信号送信機２０２を並進させつつ）、（例えば、１９４、１９５、および／または１９６にあるように）撮像センサ２０４をアイソセンター２１０に対して回転させる上述のプロセスが繰り返されうる。これは、視野の３６０度の視界が捕捉されるまで（例えば、ＦＯＶ２０９の周辺すべての一連の画像）繰り返されうる。

当業者であれば、図１９に示される方法１９０の実施例は簡潔かつ明瞭に説明するために提示されており、本発明の原理から逸脱することなく、動作、機能、段階、および／または、ステップが方法１９０で、追加され、削除され、再度順序付けられ、同時に実施され、または修正されうることを理解するだろう。例えば、記述されたように、１９５で示される動作は、省略されてもよく、または随意に実施されてもよい。その他の変形が可能である。

本発明のいくつかの実施形態が前述の明細書に開示されているが、本発明の多くの変更および他の実施形態が、発明に関係することが想定され、前述の説明および関連する図面に提示された教示の利益を享受する。したがって、本発明は、上に開示された特定の実施形態に限定されず、多くの修正および他の実施形態が添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されることが理解される。一実施形態の特徴は、本明細書に記載された異なる実施形態の特徴と組み合わせることができ、または使用することがさらに想定される。さらに、特定の用語が、本明細書および以下の特許請求の範囲で用いられているが、それらは包括的で説明的な意味でのみ使用され、記載された発明および以下の特許請求の範囲を限定する目的で使用されるものではない。本明細書に引用された各特許および公報の開示全体は、あたかもそのような各特許または特許公報が参照により個々に本明細書に組み込まれているかのように、その全体が参照により組み込まれる。本発明の様々な特徴および利点が、下記の特許請求の範囲に記載されている。

Claims (20)

1. 撮像信号送信機と撮像センサとを備えるポータブル医療用撮像システムを使用して撮像するための方法であって、
   前記撮像信号送信機および前記撮像センサを、互いに対して略反対側に、その間の点に面するように位置付けることであって、前記撮像センサが、前記撮像信号送信機から発される信号に対する入射角を画定する、位置付けることと、
   視野の第一の部分の画像を捕捉するために、前記撮像センサを使用して前記撮像信号送信機からの第一の信号を記録することと、
   前記入射角が変化するように、前記点を中心に前記撮像センサを回転させることと、
   前記視野の第二の部分の画像を捕捉するように、前記撮像センサを使用して前記撮像信号送信機からの第二の信号を記録することと、を含む方法。
2. 前記点が前記撮像システムのアイソセンターを備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記視野の前記第一および第二の部分を組み合わせることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記撮像センサが、前記撮像センサを回転させる前、および後の両方に、前記点から延在する半径方向の線に対して垂直である、請求項１に記載の方法。
5. 前記点が、前記視野の前記第一および第二の部分内にある、請求項１に記載の方法。
6. 前記撮像信号送信機の回転位置が前記第一および第二の信号を送信するときに実質的に同一であるように、前記撮像センサを回転させつつ、前記撮像信号送信機の前記回転位置を維持することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記第一の信号を記録した後、前記第二の信号を記録する前に、前記撮像信号送信機を直線的に並進させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記第二の信号を記録した後、前記点を中心に前記撮像信号送信機および前記撮像センサを回転させることと、
   前記点を中心に前記撮像信号送信機および前記撮像センサを回転させた後、第二の視野の第一の部分の画像を捕捉するために、前記撮像センサを使用して前記撮像信号送信機からの第三の信号を記録することと、
   前記第三の信号が記録されたときから、前記入射角を変化させるように、前記点を中心に前記撮像センサを回転させることと、
   前記第二の視野の第二の部分の画像を捕捉するために、前記撮像センサを使用して前記撮像信号送信機からの第四の信号を記録することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 移動可能なＣアームを備える移動可能なステーションと、
   前記移動可能なＣアームに取り付けられた撮像信号送信機と、
   前記撮像信号送信機に対して略反対に位置付けられ、前記移動可能なＣアームに取り付けられた撮像センサと、を備え、
   前記撮像センサは、前記撮像信号送信機から前記撮像センサに送信された信号の入射角を変化させ、単一位置で前記撮像センサの視野よりも大きな前記視野を提供するように、前記撮像信号送信機から独立して、前記移動可能なＣアームの略中心軸上で、点に対して回転するよう構成された、ポータブル医療用撮像システム。
10. 前記撮像センサが、回転中に前記中心軸上の前記点に面するように構成された、請求項９に記載のポータブル医療用撮像システム。
11. 前記撮像センサが、前記撮像信号送信機とは独立して回転する前に、第一の画像を捕捉し、前記撮像信号送信機とは独立して回転した後に、第二の画像を捕捉するように構成され、前記ポータブル医療用撮像システムが、前記第一および第二の画像を組み合わせて前記拡大視野を生成するように構成されたコントローラを備える、請求項９に記載のポータブル医療用撮像システム。
12. 前記撮像信号送信機および前記撮像センサが、前記撮像信号送信機と前記撮像センサの間の対象物の３６０度の視界を提供するように、前記中心軸の周りを回転するように構成されている、請求項９に記載のポータブル医療用撮像システム。
13. 前記撮像信号送信機を前記移動可能なＣアームに取り付ける並進装置をさらに備え、前記並進装置が、前記中心軸に対して横方向に前記撮像信号送信機を並進させるよう構成された、請求項９に記載のポータブル医療用撮像システム。
14. 前記並進装置が、デカルト座標系の軸に対して垂直または平行な配向であるリニア軸に沿った動きのために適合される、請求項１３に記載のポータブル医療用撮像システム。
15. 前記リニア軸が、対象物の画像を捕捉する際に、直線自由度を提供する、請求項１４に記載のポータブル医療用撮像システム。
16. 前記移動可能なステーションに取り付けられたガントリー取付部と、
    前記ガントリー取付部に回転可能に取り付けられたガントリーであって、前記ガントリー取付部に摺動可能に取り付けられ、前記ガントリー取付部に対して摺動するよう動作可能な第一のＣアームを含むガントリーと、をさらに備え、
    前記移動可能なＣアームが、前記第一のＣアームに摺動可能に結合され、
    前記第一のＣアームおよび前記移動可能なＣアームが共に、前記撮像信号送信機と前記撮像センサの３６０度の回転を提供する、請求項９に記載のポータブル医療用撮像システム。
17. 移動可能なステーションと、
    前記移動可能なステーションに取り付けられたガントリー取付部と、
    前記ガントリー取付部に回転可能に取り付けられたガントリーであって、前記ガントリー取付部に摺動可能に取り付けられ、前記ガントリー取付部に対して摺動するよう動作可能な第一のＣアームを含むガントリーと、
    前記第一のＣアームに摺動可能に結合された第二のＣアームであって、前記第一および第二のＣアームが撮像される対象物を中心に３６０度回転を共に提供する、第二のＣアームと、
    前記移動可能なステーションおよび第一および第二のＣアームの動作を制御するための、および前記ポータブル撮像システムの撮像を制御するためのコントロールシステムであって、前記コントロールシステムが、前記ポータブル医療用撮像システムが動作を実行するように構成される、コントロールシステムと、を備え、前記動作が、
    前記撮像信号送信機および前記撮像センサを、互いに対して略反対側に、その間の点に面するように位置付けることであって、前記撮像センサが、前記撮像信号送信機から発される信号に対する入射角を画定する、位置付けることと、
    視野の第一の部分の画像を捕捉するために、前記撮像センサを使用して前記撮像信号送信機からの第一の信号を記録することと、
    前記入射角が変化するように、前記点を中心に前記撮像センサを回転させることと、
    前記視野の第二の部分の画像を捕捉するように、前記撮像センサを使用して前記撮像信号送信機からの第二の信号を記録することと、を含むポータブル医療用撮像システム。
18. 前記点が前記ガントリーのアイソセンターを備える、請求項１７に記載のポータブル医療用撮像システム。
19. 前記視野の前記第一および第二の部分を組み合わせることをさらに含む、請求項１７に記載のポータブル医療用撮像システム。
20. 前記撮像センサが、前記撮像センサを回転させる前、および後の両方に、前記点から延在する半径方向の線に対して垂直に配向された、請求項１７にポータブル医療用撮像システム。