JP4642143B2 - Ｐｅｔ支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、陽電子放出断層撮像装置（以下、ＰＥＴ装置という。）を支持するためのＰＥＴ支持装置に関する。

人間の脳の活動を非侵襲的に可視化する技術の１つとして、被験者に放射性同位元素を投与して、脳における放射性同位元素の活性分布を計測するＰＥＴ装置が開発され、医療分野や脳科学分野において実用化されている。従来技術に係るＰＥＴ装置は非常に大型で、被験者はＰＥＴ装置に付属するベッド上に横臥して頭部を固定した状態で撮像を行うことが一般的である。

従って、従来のＰＥＴ装置では、被験者の体位を仰臥位に拘束する必要があり、例えば意識障害や麻痺をもった患者など、自力で移動や体位の変換が困難な患者での計測が困難である。

さらに、人間の快と美と感動にかかわる脳の活動や、頭部及び四肢の運動に伴う脳の活動などを捉えるといった脳科学研究において、被験者がとることの体位が仰臥位に制約されることにより、実験条件が著しく制限される。

こうした問題点を解決するために、被験者を拘束することなく脳の活動を計測することの可能な小型のＰＥＴ装置が提案・開発されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

特開２００２−０７１８１３号公報 特開２００５−２４９４１１号公報 特開２００５−２４９４１２号公報

従来技術に係るＰＥＴ装置においては、撮像時に身体を拘束されることに伴う不快感が大きく、上述したように人間の快と美と感動にかかわる脳の活動や、頭部及び四肢の運動に伴う脳の活動などを捉えるといった脳科学研究において大きな制約があった。さらに、自力で動くことのできない意識障害や麻痺をもった患者を対象とした脳活動の撮像が困難であった。

また、座位で撮像することが可能なＰＥＴ装置も存在するが、やはり頭部をＰＥＴ装置に固定した状態で撮像するという点は変わらない。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、被験者に対して容易に装着することができ、かつ被験者に対する拘束度を著しく低減し被験者ができる限り自由に動くことができるＰＥＴ支持装置を提供することにある。

第１の発明に係るＰＥＴ支持装置は、リング本体に複数のＰＥＴ検出器を備え、リング中空内に被験者の頭部を収容するリングＰＥＴ検出部を支持するＰＥＴ支持装置であって、
天秤支持棒を支点で支持する支持手段を備え、
天秤支持棒の一端により、上記リングＰＥＴ検出部の中心を通過しかつ上記リングＰＥＴ検出部を水平に支持する支持軸を支持する一方、上記天秤支持棒の他端により水平保持用錘りを支持するように、上記リングＰＥＴ検出部と上記錘りとを平衡状態にする第１の水平天秤方式によりリングＰＥＴ検出部を実質的に水平で支持し、上記リングＰＥＴ検出部を垂直方向に動くことを可能にしたことを特徴とする。

上記ＰＥＴ支持装置において、上記支持軸を中心として、当該リングＰＥＴ検出部の第１の半分と第２の半分とを平衡状態にする第２の水平天秤方式により、上記リングＰＥＴ検出部を実質的に水平に保持しかつ回転させることを特徴とする。

また、上記ＰＥＴ支持装置において、上記リングＰＥＴ検出部は、複数のＰＥＴ検出器を固定して収容するリング内部筐体を上記リング本体に摺動回転可能に収容するように構成されたことを特徴とする。

さらに、上記ＰＥＴ支持装置において、上記支持手段は、上記支持手段を、上記天秤支持棒の支点を中心として実質的に水平方向で回転させる第１の機構手段をさらに備えたことを特徴とする。

またさらに、上記ＰＥＴ支持装置において、上記支持手段は、上記天秤支持棒を、上記天秤支持棒の軸方向を中心として回転させる第２の機構手段をさらに備えたことを特徴とする。

またさらに、上記ＰＥＴ支持装置において、上記支持手段は、上記天秤支持棒を、水平方向に移動させる第３の機構手段をさらに備えたことを特徴とする。

第２の発明に係るＰＥＴ支持装置は、リング本体に複数のＰＥＴ検出器を備え、リング中空内に被験者の頭部を収容するリングＰＥＴ検出部を支持するＰＥＴ支持装置であって、
支持部材の一端により、上記リングＰＥＴ検出部の中心を通過しかつ上記リングＰＥＴ検出部を水平に支持する支持軸を支持する一方、上記支持部材の他端はＰＥＴ支持装置に固定されたことを特徴とする。

上記ＰＥＴ支持装置において、上記ＰＥＴ支持装置は、三脚と、三脚に連結された垂直支持棒と、上記垂直支持棒に連結されたユニバーサルジョイント付き支持棒とを備え、上記三脚で支持されかつ上記ユニバーサルジョイント付き支持棒を用いて上記支持部材を支持してなるスタンド型支持装置であることを特徴とする。

また、上記ＰＥＴ支持装置において、上記ＰＥＴ支持装置はキャスタ付き支持装置であることを特徴とする。

さらに、上記ＰＥＴ支持装置において、上記支持部材は、複数の関節をアームで連結してなるアーム型支持部材であることを特徴とする。

またさらに、上記ＰＥＴ支持装置において、上記アーム型支持部材の一端は椅子型支持装置に固定されたことを特徴とする。

上記ＰＥＴ支持装置において、上記支持部材の他端は、所定の位置に固定された少なくとも１つの滑車を介して平衡用錘りに連結され、上記リング本体を上記平衡用錘りにより平衡状態にされたことを特徴とする。

第３の発明に係るＰＥＴ支持装置は、リング本体に複数のＰＥＴ検出器を備え、リング中空内に被験者の頭部を収容するリングＰＥＴ検出部を支持するＰＥＴ支持装置であって、
上記リング本体の少なくとも３点をそれぞれ、所定の位置に固定された少なくとも１つの滑車を介して平衡用錘りに連結され、上記リング本体を上記平衡用錘りにより平衡状態にされたことを特徴とする。

上記ＰＥＴ支持装置において、上記支持軸を中心として、当該リングＰＥＴ検出部の第１の半分と第２の半分とを平衡状態にする水平天秤方式により、上記リングＰＥＴ検出部を実質的に水平に保持しかつ回転させることを特徴とする。

また、上記ＰＥＴ支持装置において、上記リングＰＥＴ検出部は、複数のＰＥＴ検出器を固定して収容するリング内部筐体を上記リング本体に摺動回転可能に収容するように構成されたことを特徴とする。

本発明に係るＰＥＴ支持装置によれば、水平天秤方式、平衡用錘り、スタンド又は関節アームなどを用いた支持装置によりリングＰＥＴ検出部を実質的に水平で支持し、被験者の頭部の位置や動きにあわせて上記リングＰＥＴ検出部を動かすことを可能にする。これにより、被験者に対して容易に装着することができ、かつ被験者に対する拘束度を著しく低減し、被験者ができる限り自由に動くことができる。特に、上記リングＰＥＴ検出部の自重が被験者の頭部にかかる負荷を大幅に軽減することができるとともに、被験者の頭部の動きの自由度を高めた状態で脳活動を計測することができる。すなわち、当該ＰＥＴ支持装置の取り扱いを容易にするとともに、被験者の被験快適性を大幅に向上させることができる。

本発明によって、従来のＰＥＴ装置では計測が困難であった、人間の快と美と感動にかかわる脳の活動や、頭部及び四肢の運動に伴う脳の活動などを捉えるといった脳科学研究にＰＥＴ装置を用いることが可能になる。同時に、被験者の体位に合わせてＰＥＴ装置の検出部を装着することが可能になるため、意識障害や麻痺をもった患者など、自力で移動や体位変換が困難な患者を対象とした脳機能の計測を可能にする。

本発明の第１の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。 第１の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の試作機の平面図である。 図２の試作機の側面図である。 図２の試作機の正面図である。 図２〜図４の試作機の水平方向の動きを示す平面図である。 図２〜図４の試作機の垂直方向の動きを示す側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第６の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第７の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第８の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。

第１の実施形態．
図１は本発明の第１の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。

図１において、第１の実施形態に係るＰＥＴ支持装置は、円筒形状を有するリング本体１３に複数のＰＥＴ検出器１１を備え、リング中空１４内に被験者の頭部を収容するリングＰＥＴ検出部１０を支持するＰＥＴ支持装置である。当該ＰＥＴ支持装置は、天秤支持棒４０を支点で支持する支持手段（２０，２１，２２）を備え、当該支持手段（２０，２１，２２）は、支持台２０と、支持台２０から立設される支持柱２１と、支持柱２１の頭部に設けられたＵ字支持部２２とから構成される。ここで、Ｕ字支持部２２はその開口部が上方向を向くように設けられ、かつ支持柱２１の軸に対して水平方向で回転可能に構成されている。そして、Ｕ字支持部２２の上側端部において、天秤支持棒４０を支持するための、水平方向の支点軸２３を支持する。

天秤支持棒４０は図面左右方向に延在して構成され、その一端にはＵ字アーム４１が設けられ、その他端にはＵ字アーム４２が設けられる。ここで、Ｕ字アーム４１はそのＵ字先端において、リングＰＥＴ検出部１０の中心を通過しかつリングＰＥＴ検出部１０を水平に支持する支持軸１２で支持する。Ｕ字アーム４２は、円柱形状を有する水平保持用錘り５０を、その中心軸を通過しかつ錘り５０を水平に支持する支持軸５１で支持する。

以上のように構成されたＰＥＴ支持装置においては、第１の水平天秤方式、すなわちリングＰＥＴ検出部１０の重量及び支点からの各距離を考慮して、錘り５０の重量を調整することにより、リングＰＥＴ検出部１０を平衡状態で実質的に水平に支持し、リングＰＥＴ検出部１０を垂直方向に動くことを可能にする。また、上記支持手段（２０，２１，２２）においては、Ｕ字支持部２２が、その軸に対して水平方向で回転可能に構成されているので、天秤支持棒４０の支点を中心として実質的に水平方向で回転させることができる。

さらに、リングＰＥＴ検出部１０は、支柱軸１２を境にしてリングＰＥＴ検出部の前方部１３ａと後方部１３ｂの重量が同じになり平衡状態となるように調整され、支柱軸１２によってＵ字アーム４１に対して支持される。支柱軸１２はＵ字アーム４１のＵ字の先端間を結ぶ軸の周りに回転可能に構成されている。この第２の水平天秤方式の機構を有することにより、リングＰＥＴ検出部１０は、支柱軸１２の支点を中心として実質的に水平に支持され、なおかつ回転させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、リングＰＥＴ検出部１０と錘り５０とで構成される第１の水平天秤方式、並びに、リングＰＥＴ検出部１０の支柱軸１２によって構成される第２の水平天秤方式という２重のカウンターバランス方式によりリングＰＥＴ検出部１０を実質的に水平で支持し、リングＰＥＴ検出部１０を垂直方向、並びに水平方向に動くことを可能にするとともに、リングＰＥＴ検出部１０を水平軸を中心とした方向に回転することができる。これにより、このＰＥＴ装置をリング中空１４に位置する被験者の頭部に装着する場合に、まず被験者の体位にあわせてリングＰＥＴ検出部１０の位置を調整することが可能になり、装着を容易にする。同時に、リング中空１４においてリングＰＥＴ検出部１０に固定された被験者の頭部の動きにあわせて、リングＰＥＴ検出部１０が動くことが可能になるため、被験者に対する拘束度を著しく低減し、被験者ができる限り自由に動くことができる。すなわちリングＰＥＴ検出部１０の垂直方向の可動性により、被験者の頭部の位置の上下方向の動きに追随してリングＰＥＴ検出部１０が動くことを可能にして、同様に、リングＰＥＴ検出部１０の水平方向の可動性は、被験者の頭部の位置の左右方向の動きに追随してＰＥＴ検出部１０が動くことを可能にする。

さらに、リングＰＥＴ検出部１０の水平軸を中心にした回転を可能にすることにより、リング中空１４においてリングＰＥＴ検出部１０に固定された被験者の頭部の頷き様の運動、すなわち顎を前に突き出したり、後方に引っ込めたりするような運動に追随することが可能になる。またさらに、上記リングＰＥＴ検出部の自重により被験者の頭部にかかる負荷を大幅に軽減することができるとともに、被験者の頭部の動きの自由度を高めた状態で脳活動を計測することができる。以上により、当該ＰＥＴ支持装置の取り扱いを容易にするとともに、被験者の撮像時の快適性を大幅に向上させることができる。

図８は本発明の第１の実施形態の変形例に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。図１の第１の実施形態においては、複数のＰＥＴ検出器１１をリング本体１３内に収容して固定しているが、図８の変形例に示すように、複数のＰＥＴ検出器１１をリング内部筐体１３ｃ内に収容して固定し、当該リング内部筐体１３ｃをリング本体１３内で、例えばベアリングを用いて摺動回転可能に保持するように構成してもよい。これにより、例えば被験者の頭部が回転した場合であっても、複数のＰＥＴ検出器１１の位置と頭部の位置との関係を保持しながら回転することができるという特有の作用効果を有する。なお、当該変形例については、第２の実施形態にも適用可能である。

第１の実施形態の試作機．
図２は第１の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の試作機の平面図であり、図３は図２の試作機の側面図であり、図４は図２の試作機の正面図である。また、図５は図２〜図４の試作機の水平方向の動きを示す平面図であり、図６は図２〜図４の試作機の垂直方向の動きを示す側面図である。図２〜図６において、図１のＰＥＴ支持装置の各構成要素と同様の部分については同一の符号を付している。なお、図２及び図３において錘り５０の図示を省略している。

ＰＥＴ支持装置の試作機の開発目的は、撮像時の被験者の体位についての制約並びに拘束度を著しく低減し、被験者がリラックスした状態においてＰＥＴ測定を可能にすることである。そのために座位での測定を基本とし、かつＰＥＴ装置を帽子のように被験者の頭部に装着して測定でき、被験者の動きに合わせてＰＥＴ装置白身も自由に動くことで拘束感の少ない測定を可能にすることを試みた。この動きを実現するために、ＰＥＴ装置の検出器リングを図１を参照して詳細説明した２重のカウンターバランス方式にし、一定の範囲で自由に被験者が動くことが可能な状態でＰＥＴ測定ができるように制作した。これにより、従来技術に係るＰＥＴ装置に比ベリラックスした状態で測定が可能になるものと期待される。

図２〜図６に図示した試作機は、図１のＰＥＴ支持装置の構成と概ね同様であるが、異なる構成要素及び動作などを中心にして以下に説明する。

図３において、支持台２０の底部には４個の車輪７０が設けられ、天秤支持棒４０を備えた当該ＰＥＴ支持装置を、水平方向に（すなわち、前後左右に）移動させることができる。このことにより、リングＰＥＴ検出部１０を固定した被験者の頭部が前後方向に動いた場合にも、それに追随してリングＰＥＴ検出部１０が動くことを可能にする。また、図３及び図４に示すように、支持台２０はラック形状を有しており、高圧電源装置６１と、ＰＥＴ検出回路ラック６２と、データ処理用パーソナルコンピュータ６３を搭載している。このことにより、例えば意識障害や麻痺をもった患者など自力で身体を移動させることが困難な被験者の近くまでＰＥＴ装置全体を容易に運搬することを可能にする。

図５は図２〜図４の試作機の水平方向の動きを示しており、リングＰＥＴ検出部１０が１０，１０ａ，１０ｂのごとく水平方向に動くこと、並びに、錘りが５０，５０ａ，５０ｂのごとく水平方向に動くことが図示されている。

図６は図２〜図４の試作機の垂直方向の動きを示しており、リングＰＥＴ検出部１０が１０，１０ｃ，１０ｄのごとく垂直方向に動くこと、並びに、錘りが５０，５０ｃ，５０ｄのごとく垂直方向に動くことが図示されている。

以上のように構成されたＰＥＴ支持装置の試作機においても、上述の図１を参照しつつ詳細説明したＰＥＴ支持装置と同様の作用効果を有する。

第２の実施形態．
図７は本発明の第２の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。第２の実施形態に係るＰＥＴ支持装置が、第１の実施形態のＰＥＴ支持装置と異なるのは、支点における支持手段（２０，２１など）において、天秤支持棒４０を、天秤支持棒４０の軸方向を中心として回転させる機構手段をさらに備えたことである。以下、当該相違点について以下に説明する。

図７において、支持柱２１の頭部には、円筒面が垂直となるようにリング外周部３０及びリング内周部３１が設けられる。リング内周部３１はリング外周部３０の内周部に位置しかつ内周部で、例えばベアリング（図示せず。）を用いて、軸中心を中心として摺動回転可能に収容保持される。天秤支持棒４０は支点付近で２分断され、分断部分がリング内周部３１により連結されるように構成されている。ここで、Ｕ字アーム４１側の天秤支持棒４０の他端にはＵ字アーム４３が設けられ、当該Ｕ字アーム４３の２つの先端がリング内周部３１の一端面に連結され、ここで、当該２つの先端を結ぶ仮想直線がリング内周部３１の中心軸を通過するように設けられている。一方、Ｕ字アーム４２側の天秤支持棒４０の他端にはＵ字アーム４４が設けられ、当該Ｕ字アーム４４の２つの先端がリング内周部３１の他端面に連結され、ここで、当該２つの先端を結ぶ仮想直線がリング内周部３１の中心軸を通過するように設けられている。

以上のように構成された支持手段（３０，３１）の機構では、天秤支持棒４０を垂直面で上記天秤支持棒の軸方向を中心として回転可能に支持することができるという特有の作用効果を有する。この機構を有することにより、第１の実施形態並びにその試作機において説明した被験者の頭部の動きに加えて、リングＰＥＴ検出部１０に固定された被験者の頭部の、左右の首をかしげるような運動に追随して、リングＰＥＴ検出部１０が動くことを可能にする。なお、以上のように構成された第２の実施形態に係るＰＥＴ支持装置においても、上述の第１の実施形態に係るＰＥＴ支持装置と同様の作用効果を有する。

第３の実施形態．
図９は本発明の第３の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。第３の実施形態に係るＰＥＴ支持装置は、天井吊り型支持装置を用いてリングＰＥＴ検出部１０を支持したことを特徴としている。

図９において、滑車８１，８２はそれぞれ支持部材８１ａ，８２ａを用いて天井８０に回転可能に支持される。リングＰＥＴ検出部１０の支持軸１２の両端にＵ字アーム４１Ａが回動可能に連結され、Ｕ字アーム４１Ａの軸方向の中央点４１ｃにロープ８３の一端が固定され、ロープ８３は滑車８１，８２を介して平衡用錘り８４に連結されて平衡状態にされる。ここで、錘り８４はリングＰＥＴ検出部１０を水平で支持することができるように、リングＰＥＴ検出部１０の重量と同等の重量を有する。錘り８４を下方向に下げることにより、リングＰＥＴ検出部１０を上方向に上昇させることができ、被験者の頭部をリングＰＥＴ検出部１０のリング中空１４内に装着することができる。これにより、被験者の上背にあわせてリングＰＥＴ検出部１０の上下方向の位置を調整することが可能になり、装着を容易にすることができる。

以上の実施形態においては、２つの滑車を用いているが、本発明はこれに限らず、３つ以上の複数の滑車を用いてもよい。

第４の実施形態．
図１０は本発明の第４の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。第４の実施形態に係るＰＥＴ支持装置は、側壁からのアーム型支持装置を用いてリングＰＥＴ検出部１０を支持したことを特徴としている。

図１０において、リングＰＥＴ検出部１０の支持軸１２の両端にＵ字アーム４１Ａが回動可能に連結され、Ｕ字アーム４１Ａの軸方向の中央点４１ｃに３関節アーム支持装置の一端の関節９１が連結されている。ここで、Ｕ字アーム４１Ａの例えば矩形筒の主軸と関節９１の回転軸とが一致するように連結される。３関節アーム支持装置は３つの関節９１，９２，９３と、関節９１，９２を連結するアーム９４と、関節９２，９３を連結するアーム９５とを備えて構成され、その他端の関節９３は、その回転軸は好ましくは水平方向となるように側壁９０に固定されている。

以上のように構成されたＰＥＴ支持装置によれば、このＰＥＴ装置をリング中空１４に位置する被験者の頭部に装着する場合に、まず被験者の体位にあわせてリングＰＥＴ検出部１０の位置を調整することが可能になり、装着を容易にする。同時に、リング中空１４においてリングＰＥＴ検出部１０に固定された被験者の頭部の動きにあわせて、リングＰＥＴ検出部１０が動くことが可能になるため、被験者に対する拘束度を著しく低減し、被験者ができる限り自由に動くことができる。すなわちリングＰＥＴ検出部１０の垂直方向の可動性により、被験者の頭部の位置の上下方向の動きに追随してリングＰＥＴ検出部１０が動くことを可能にして、同様に、リングＰＥＴ検出部１０の水平方向の可動性は、被験者の頭部の位置の左右方向の動きに追随してＰＥＴ検出部１０が動くことを可能にする。

さらに、リングＰＥＴ検出部１０の水平軸を中心にした回転を可能にすることにより、リング中空１４においてリングＰＥＴ検出部１０に固定された被験者の頭部の頷き様の運動、すなわち顎を前に突き出したり、後方に引っ込めたりするような運動に追随することが可能になる。またさらに、上記リングＰＥＴ検出部の自重により被験者の頭部にかかる負荷を大幅に軽減することができるとともに、被験者の頭部の動きの自由度を高めた状態で脳活動を計測することができる。以上により、当該ＰＥＴ支持装置の取り扱いを容易にするとともに、被験者の撮像時の快適性を大幅に向上させることができる。

なお、本実施形態では、３個の関節９１〜９３を有しているが、本発明はこれに限らず、複数の関節を有する支持装置を用いてもよい。また、各関節の可動方向は回転軸を中心とした回転に固定されたものに限らず、任意の方向に回転可能なユニバーサルジョイント（自在継手）などを用いてもよい。ここで、ユニバーサルジョイント（自在継手）とは、アームである二軸が所定の角度で交差している場合に用いられる継手をいう。また、アーム型支持装置の固定位置は側壁に限らず、天井等の他の場所であってもよい。ここで、関節は例えば股関節、肩関節などを含む。

第５の実施形態．
図１１は本発明の第５の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。第５の実施形態に係るＰＥＴ支持装置は、天井３点吊り型支持装置を用いてリングＰＥＴ検出部１０を支持したことを特徴としている。

図１１において、滑車１１０，１２０，１３０はそれぞれ支持部材１１０ａ，１２０ａ，１３０ａを用いて天井８０に回転可能に支持される。リングＰＥＴ検出部１０のリング本体１３の上面円周部を１２０度ずつ三等分して規定されかつリング水平幅の中心線を通過する３つの固定点１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃにそれぞれ３本のロープ１１１，１１２，１１３の各一端が固定され、各ロープ１１１，１１２，１１３はそれぞれ滑車１１０，１２０，１３０を介して平衡用錘り１１２，１２２，１３２に連結されて平衡状態にされる。各錘り１１２，１２２，１３２はリングＰＥＴ検出部１０を固定して支持することができる重量を有する。各錘り１１２，１２２，１３２を好ましくは同時に下方向に下げることにより、リングＰＥＴ検出部１０を上方向に上昇させることができ、被験者の頭部をリングＰＥＴ検出部１０のリング中空１４内に装着することができる。これにより、被験者の上背にあわせてリングＰＥＴ検出部１０の上下方向の位置を調整することが可能になり、装着を容易にすることができる。

以上の実施形態においては、各ロープ１１１，１２１，１３１で１つの滑車を用いているが、本発明はこれに限らず、複数の滑車を用いてもよい。また、天井３点吊り型支持装置を用いているが、４点以上で天井から吊してもよい。

第６の実施形態．
図１２は本発明の第６の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。第６の実施形態に係るＰＥＴ支持装置は、キャスタ付き支持装置１５０を用いてリングＰＥＴ検出部１０を支持したことを特徴としている。

図１２において、リングＰＥＴ検出部１０の支持軸１２の両端にＵ字アーム４１Ａが回動可能に連結され、Ｕ字アーム４１Ａの軸方向の中央点４１ｃにキャスタ付き支持装置１５０のロープ１５５の一端が連結されている。キャスタ付き支持装置１５０は、矩形板形状の固定上面板１５０Ａを有し、その４隅に、下端にキャスタ１５１ａ，１５２ａ，１５３ａ，１５４ａを有する垂直支持棒１５１，１５２，１５３，１５４の上端を固定している。また、固定上面板１５０Ａの中央部にロープ１５５の一端を固定し、その他端は、ロープ１５５の他端に連結されている。

以上のように構成されたキャスタ付き支持装置１５０はそれのみで自由に移動することができるので、リングＰＥＴ検出部１０を自由に運搬することができる。また、Ｕ字アーム４１Ａ付きリングＰＥＴ検出部１０により、それを水平に保持して被験者に装着することができる。さらに、ロープ１５５は支持棒など他の支持部材であってもよい。

第７の実施形態．
図１３は本発明の第７の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。第７の実施形態に係るＰＥＴ支持装置は、スタンド型支持装置１６０を用いてリングＰＥＴ検出部１０を支持したことを特徴としている。

図１３において、リングＰＥＴ検出部１０の支持軸１２の両端にＵ字アーム４１Ａが回動可能に連結され、Ｕ字アーム４１Ａの軸方向の中央点４１ｃにスタンド型支持装置１６０のロープ１６４の一端が連結されている。スタンド型支持装置１６０において、垂直支持棒１６１の下端に三脚１６２が固定されて支持され、その上端には、ユニバーサルジョイント付き支持棒１６３の概略中央点の回転軸１６１ａに回転可能にユニバーサルジョイント付き支持棒１６３が連結されて、ユニバーサルジョイント付き支持棒１６３を支持する。ユニバーサルジョイント付き支持棒１６３の一端１６３ａにはロープ１６４の他端が連結されている。

以上のように構成されたＰＥＴ支持装置によれば、垂直支持棒１６１を中心として水平方向に回転可能であるとともに、ユニバーサルジョイント付き支持棒１６３の他端を上昇又は下降することによりリングＰＥＴ検出部１０を下降又は上昇させることができる。これにより、このＰＥＴ装置をリング中空１４に位置する被験者の頭部に装着する場合に、まず被験者の体位にあわせてリングＰＥＴ検出部１０の位置を調整することが可能になり、装着を容易にする。同時に、リング中空１４においてリングＰＥＴ検出部１０に固定された被験者の頭部の動きにあわせて、リングＰＥＴ検出部１０が動くことが可能になるため、被験者に対する拘束度を著しく低減し、被験者ができる限り自由に動くことができる。すなわち、本実施形態は、第１及び第４の実施形態と同様の作用効果を有する。

なお、本実施形態において、ロープ１６４は支持棒など他の支持部材であってもよい。また、三脚１６２の下端にそれぞれキャスタが付くことにより、ＰＥＴ装置自体が移動可能であってもよい。

第８の実施形態．
図１４は本発明の第８の実施形態に係るＰＥＴ支持装置の構成を示す斜視図である。第８の実施形態に係るＰＥＴ支持装置は、第６の実施形態の変形例であって、椅子型支持装置１７０を用いてリングＰＥＴ検出部１０を支持したことを特徴としている。

図１４において、椅子型支持装置１７０は、車輪１７１，１７２，１７３，１７４が装着された椅子本体１７０Ａを備えて構成される。図１０の関節９３からリングＰＥＴ検出部１０までの部分は第６の実施形態と同様の構成を有し、関節９３は椅子本体１７０Ａの上部中央部に固定されている。

以上のように構成されたＰＥＴ支持装置によれば、被験者は椅子本体１７０Ａに座ることができ、被験者の頭部にリングＰＥＴ検出部１０の中空１４に位置する被験者の頭部に装着する場合に、まず被験者の体位にあわせてリングＰＥＴ検出部１０の位置を調整することが可能になり、装着を容易にする。同時に、リング中空１４においてリングＰＥＴ検出部１０に固定された被験者の頭部の動きにあわせて、リングＰＥＴ検出部１０が動くことが可能になるため、被験者に対する拘束度を著しく低減し、被験者ができる限り自由に動くことができる。本実施形態に係るＰＥＴ支持装置は、第４の実施形態と同様の作用効果を有する。

なお、本実施形態においても、３個の関節９１〜９３を有しているが、本発明はこれに限らず、複数の関節を有する支持装置を用いてもよい。また、各関節の可動方向は回転軸を中心とした回転に固定されたものに限らず、任意の方向に回転可能なユニバーサルジョイントを用いてもよい。また、アーム型支持装置の固定位置は椅子本体１７０Ａの上部中央部であるが、これに限らず、椅子本体１７０Ａの他の場所であってもよい。

変形例．
第３乃至第８の実施形態において、リングＰＥＴ検出部１０は、第１の実施形態と同様に、複数のＰＥＴ検出器１１を固定して収容するリング内部筐体１３ｃをリング本体１３に摺動回転可能に収容するように構成してもよい。

以上詳述したように、本発明に係るＰＥＴ支持装置によれば、水平天秤方式、平衡用錘り、スタンド又は関節アームなどを用いた支持装置によりリングＰＥＴ検出部を実質的に水平で支持し、上記リングＰＥＴ検出部を固定した被験者の頭部の動きにあわせて、リングＰＥＴ検出部を動かすことを可能にする。

これにより、被験者に対して容易に装着することができ、かつＰＥＴ撮像中の被験者に対する拘束度を著しく軽減し、被験者ができる限り自由に動くことができるＰＥＴ装置を構成することが可能になる。特に、上記リングＰＥＴ検出部の自重が被験者の頭部にかかる負荷を大幅に軽減することができるとともに、被験者の頭部の動きの自由度を高めた状態で脳活動を計測することができる。すなわち、当該ＰＥＴ支持装置の取り扱いを容易にするとともに、被験者の被験快適性を大幅に向上させることができる。

この発明により、従来は計測が困難であった、例えば意識障害や麻痺をもっているために、自力で身体を動かすことができる患者を対象とした脳活動の計測を可能にする。特に、意識障害をもった患者においては、近年、脳死の診断が重要になってきている。脳死状態では、脳血流が著しく低下することが知られており、脳死と診断する時の重要な根拠のひとつとなるが、実際は人工呼吸器などをはじめとする多くの医療機器が患者に装着されており、患者を大型のＰＥＴ装置まで移動させて撮像することが困難である。本発明は、こうした状況下でも容易に撮像することが可能なＰＥＴ装置を提供する。

また、近年、脳科学の領域では、さまざまな行動や刺激にともなう脳の活動を計測する技術が開発されつつある。その中で、ＰＥＴ装置は、脳の活動にともなう血流変化だけでなく、ブドウ糖代謝やさまざまな神経伝達物質の動態を計測することが可能である。こうした反応は、機能的磁気共鳴画像法や脳波、近赤外光トポグラフィなど、その他の脳機能計測手段では計測することができず、ＰＥＴ装置の大きな特徴となっている。しかし、従来のＰＥＴ装置は大型であり、被験者は放射性同位元素を検出する検出器の中に横臥して、頭部を固定した状態で計測する必要がある。このため、被験者を高度に拘束する必要があるが、そのことによって発生する大きな不快感が原因となって、快さ・美しさ・感動に関する脳活動を計測する脳科学研究が実質的に困難である。さらに、頭部そのものを動かすような運動はもとより、頭部以外の身体を動かすことにより、結果的に頭部が動いてしまうような運動に伴う脳活動を捉えることがきわめて困難である。本発明によって、以上のような問題点を克服し、被験者の拘束度を著しく低減したＰＥＴ装置が実現可能になり、脳科学の進展に直接寄与することのできる、脳機能計測装置を提供することが可能になる。

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…リングＰＥＴ検出部、
１１…ＰＥＴ検出器、
１２…支持軸、
１３…リング本体、
１３ａ…リング本体の前方部、
１３ｂ…リング本体の後方部、
１３ｃ…リング内部筐体、
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ…固定点、
１４…リング中空、
２０…支持台、
２１…支持柱、
２２…Ｕ字支持部、
２３…支点軸、
３０…リング外周部、
３１…リング内周部、
４０…天秤支持棒、
４１，４２，４１Ａ，４１Ｂ…Ｕ字アーム、
４１ｃ…中央点、
５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ…水平保持用錘り、
５１…支持軸、
６１…高圧電源装置、
６２…ＰＥＴ検出回路ラック、
６３…データ処理用パーソナルコンピュータ、
７０…車輪、
８０…天井、
８１，８２，１１０，１２０，１３０…滑車、
８１ａ，８２ａ，１１０ａ，１２０ａ，１３０ａ…支持部材、
８３，１１１，１２１，１３１…ロープ、
８４，１１２，１２２，１３２…平衡用錘り、
９０…側壁、
９１，９２，９３…関節、
９４，９５…アーム、
１５０…キャスタ付き支持装置、
１５０Ａ…固定上面板、
１５１，１５２，１５３，１５４…垂直支持棒、
１５１ａ，１５２ａ，１５３ａ，１５４ａ…キャスタ、
１５５…ロープ、
１６０…スタンド型支持装置、
１６１…垂直支持棒、
１６２…三脚、
１６３…ユニバーサルジョイント付き支持棒、
１６４…ロープ、
１７０…椅子型支持装置、
１７０Ａ…椅子本体、
１７１，１７２，１７３，１７４…車輪。

Claims (7)

1. リング本体に複数のＰＥＴ検出器を備え、リング中空に被験者の頭部を装着して固定するリングＰＥＴ検出部を支持するＵ字アームを備えたＰＥＴ支持装置であって、
   上記リングＰＥＴ検出部を、支持軸を境にして当該リングＰＥＴ検出部の前方部と後方部の重量が同じになり平衡状態となるように構成し、上記リング中空に装着して固定された上記被験者の頭部の動きに応じて、上記支持軸を回転軸として上記前方部と上記後方部とが平衡状態となるように上記リングＰＥＴ検出部を回転させる構造を有し、
   上記支持軸の両端部を上記Ｕ字アームの両端で支持し、当該Ｕ字アームの中央点は、所定の位置に固定された少なくとも１つの滑車を介して平衡用錘りに連結され、上記リング本体と上記平衡用錘りとが平衡状態にされ、上記Ｕ字アームは上記リングＰＥＴ検出部を支持し、上記リング中空に装着して固定された上記被験者の頭部の動きに応じて、上記リングＰＥＴ検出部が垂直方向に動くように構成され、
   上記リング中空に装着して固定された上記被験者の頭部の動きに応じて上記リングＰＥＴ検出部が垂直方向でかつ上記支持軸を回転軸として回転して動くように構成されたことを特徴とするＰＥＴ支持装置。
2. リング本体に複数のＰＥＴ検出器を備え、リング中空に被験者の頭部を装着して固定するリングＰＥＴ検出部を支持するＵ字アームを備えたＰＥＴ支持装置であって、
   上記リングＰＥＴ検出部を、支持軸を境にして当該リングＰＥＴ検出部の前方部と後方部の重量が同じになり平衡状態となるように構成し、上記リング中空に装着して固定された上記被験者の頭部の動きに応じて、上記支持軸を回転軸として上記前方部と上記後方部とが平衡状態となるように上記リングＰＥＴ検出部を回転させる構造を有し、
   上記支持軸の両端部を上記Ｕ字アームの両端で支持し、当該Ｕ字アームの中央点は、支持手段を介して、所定の固定面、スタンド型支持装置もしくは椅子型支持装置に固定され、上記Ｕ字アームは上記リングＰＥＴ検出部を支持し、上記リング中空に装着して固定された上記被験者の頭部の動きに応じて、上記リングＰＥＴ検出部が垂直方向に動くように構成され、
   上記リング中空に装着して固定された上記被験者の頭部の動きに応じて上記リングＰＥＴ検出部が垂直方向でかつ上記支持軸を回転軸として回転して動くように構成されたことを特徴とするＰＥＴ支持装置。
3. 上記支持手段は、複数の関節をアームで連結してなるアーム型支持手段であることを特徴とする請求項２記載のＰＥＴ支持装置。
4. 上記固定面は、壁面であることを特徴とする請求項２又は３記載のＰＥＴ支持装置。
5. 上記固定面は、キャスタ付き支持装置の固定上面板の面であることを特徴とする請求項２記載のＰＥＴ支持装置。
6. 上記スタンド型支持装置は、三脚と、上記三脚に支持されかつ連結された垂直支持棒と、上記垂直支持棒に連結されたユニバーサルジョイント付き支持棒とを備え、
   上記ユニバーサルジョイント付き支持棒の一端が上記支持手段を介して上記Ｕ字アームの中央点に連結されたことを特徴とする請求項２記載のＰＥＴ支持装置。
7. 上記椅子型支持装置は、キャスタ付き椅子型支持装置であることを特徴とする請求項２記載のＰＥＴ支持装置。

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