JP6964442B2 - 医療用検出装置の作業面を較正するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、医療検出の分野、特に医療用検出装置の作業面を較正するための方法に関する。

医療用検出装置は、例えば、コンピュータ断層撮像装置、磁気共鳴撮像装置、Ｘ線装置などであり、撮像品質を確保するためには、装置の上にある検出ベッド、ガントリーなどの機械部品の精度についてより高い要件が求められる。コンピュータ断層撮像装置の検出ベッドを例にとると、一般的には、検出ベッドの作業面を水平面と平行に保つ必要があるが、しかし、コンピュータ断層撮像装置の使用中に、現場技術者は、検出ベッドの作業面を、傾斜を避けるように較正する必要があることが多い。確かに、検出ベッド以外の他の機械部品については、その作業面もしばしば較正する必要がある。

医療用検出装置の作業面を較正する方法の１つは、作業面を支持する支持部品（例えば、足部）の高さまたは高度を調整することである。調整中に、現場技術者は、通常、作業面が傾いているかどうかを判断するために、作業面上の気泡水準器を観察するために肉眼に頼っている。作業面が傾いている場合には、技術者は経験によって作業面の足部の高さを調整する必要がある。作業面は一般に複数の足部を有しており、調整中に偏りがしばしば発生するので、気泡水準器を繰り返し観測して、足部を繰り返し調整する必要があり、それは比較的長い時間を要し、所望の較正精度を達成することが難しく、その結果、作業効率が低下する。

したがって、医療用検出装置の作業計画の較正精度を向上させ、較正時間を節約するために、医療用検出装置の作業面を較正するための新規な方法を提供する必要がある。

本発明の例示的な実施形態は、医療用検出装置の作業面を較正するための方法を提供し、本方法は、医療用検出装置の作業面を第１の基準平面と平行に較正するために使用され、作業面は、第１の較正点および第２の較正点を有し、第１の較正点は、第１の基準点として働き、かつ第１の基準平面上に位置し、第１の較正点および第２の較正点は、それぞれ、医療用検出装置上の作業面上の第１の足部および第２の足部の支点であり、第１の足部および第２の足部は、作業面を支持するためのものであり、医療用検出装置の作業面を較正するための上記方法は、
角度測定ツールから少なくとも１つの第１の傾斜角度値を受け取るステップであって、各第１の傾斜角度値は、第１の較正点と第２の較正点とを結ぶ線と、第１の基準平面と、の間の角度である、ステップと、
第１の較正点と第２の較正点との間の予め記憶された距離および受け取った第１の傾斜角度値に従って、第２の較正点と第１の基準平面との間の垂直距離を第１の調整量として算出するステップと、
第１の調整量に従って第２の足部の高さを調整して、第２の較正点が第１の基準平面上に位置するように較正するステップと、を含む。

他の特徴および態様は、以下の詳細な説明、図面および特許請求の範囲によって明らかになるであろう。

本発明は、以下の添付の図面を参照しつつ、本発明の例示的な実施形態の説明を考慮して、より良く理解することができる。

本発明の一実施形態によって提供される医療用検出装置の作業面を較正するための方法のフローチャートである。 医療用検出装置の上記作業面の例示的な概略図である。 本発明の別の実施形態によって提供される医療用検出装置の作業面を較正するための方法のフローチャートである。

以下、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。実施形態の詳細な説明において、単純かつ簡潔にするために、明細書が実際の実施形態の全ての特徴を詳細に説明することは不可能であることを指摘しておく。いかなる実施形態の実際の実施のプロセスであっても、エンジニアリングプロジェクトまたは設計プロジェクトのプロセスと同様に、開発者の具体的な目標を達成するために、かつ、いくつかのシステム関連またはビジネス関連の制約を満たすために、通常、様々な決定が行われ、それはまた実施形態ごとに変更されることを理解されたい。さらに、このような開発プロセスで成される努力は複雑で時間がかかる場合があるが、本開示で開示された技術内容に基づく設計、製造、および生産などのいくつかの変形は、本開示で開示される内容に関連する当業者にとっては単に慣習的な技術手段であり、本開示の開示内容が不十分であるとみなすべきではないこともまた理解できる。

特に明記しない限り、特許請求の範囲および明細書で使用される全ての技術用語または科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有するべきである。本願の明細書および特許請求の範囲における「第１」、「第２」などの用語は、順番、数または重要性を意味するものではなく、異なる構成要素を区別するためにのみ使用される。単数を表す用語（「ａ」、「ａｎ」など）は、数量の限定を示すものではなく、少なくとも１つの存在を示すものである。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」などの用語は、「含む」の前の要素または対象物が、「含む」の後に示される要素または対象物ならびにそれらの等価物を包含するが、他の要素または対象物を排除するものではないことを意味している。「結合された」または「接続された」などの用語は、物理的または機械的に接続されることに限定されるものではなく、また直接的または間接的に接続されることに限定されるものでもない。

図１は、本発明の一実施形態によって提供される医療用検出装置の作業面を較正するための方法のフローチャートであり、図２は、医療用検出装置の上記作業面の一例の概略図である。図１および図２に示すように、本発明による医療用検出装置の作業面を較正するための方法は、医療用検出装置の作業面２１を第１の基準平面２３と平行になるように較正するために使用される。

上記医療用検出装置は、コンピュータ断層撮像装置、磁気共鳴撮像装置、またはＸ線装置などを含んでもよく、上記作業面は、例えば、検出ベッドの平面、ガントリーの平面、または他の機械部品などのメサを含んでもよく、他の機械部品は、例えば、医療用検出装置内の支持する役割を果たす任意の部品であってもよい。

図２に示すように、本発明の実施形態では、上記医療用検出装置は、複数の足部、例えば、第１の足部３１、第２の足部３２、第３の足部３３、および第４の足部３４を含むことができる。上記複数の足部は、作業面２１を支持するために使用することができ、それぞれ作業面２１の複数のコーナーに位置してもよい。

本発明の一実施形態では、複数の足部に対応して、上記作業面２１は、その上に複数の較正点、例えば、第１の較正点４１、第２の較正点４２、第３の較正点４３、および第４の較正点４４を含むことができる。上記の第１の較正点４１〜第４の較正点４４は、それぞれ医療用検出装置の作業面２１上の第１の足部３１〜第４の足部３４の支点であってもよく、第１の足部３１〜第４の足部３４は作業面２１を支持するためのものである。

作業面２１が較正される場合には、較正点のいずれかを基準点として用いて、前記較正点が存在する平面を基準平面として使用することができ、他の較正点もまた対応する足部の高さを調整することによって基準平面上に配置することができる。例えば、本発明の一実施形態では、第１の較正点４１を第１の基準点として使用することができ、それによって第１の較正点４１が存在する平面を第１の基準平面２３として使用することができる。

図１に示すように、本発明の実施形態による医療用検出装置の作業面を較正するための方法は、角度値受け取りステップＳ１１、調整量決定ステップＳ１３、および調整ステップＳ１５を含むことができる。上記ステップについて以下に説明する。

角度値受け取りステップＳ１１は、角度測定ツールから少なくとも１つの第１の傾斜角度値を受け取るステップであって、各第１の傾斜角度値は、第１の較正点４１と第２の較正点４２とを結ぶ線と、第１の基準平面２３との間の角度であり、図２を例にとって説明すると、第１の較正点４１を基準点として使用する場合には、上記少なくとも１つの第１の傾斜角度値は、例えば、図２の角度α１およびα４の角度値を含むことができ、α１は、第１の較正点４１と第２の較正点４２とを結ぶ線と、第１の基準平面２３との間の角度であり、α４は、第４の較正点４４と第１の較正点４１を結ぶ線と、第１の基準平面２３との間の角度である。

調整量決定ステップＳ１３は、第１の較正点４１と第２の較正点４２との間の予め記憶された距離Ｌ２および受け取った第１の傾斜角度値に従って、第２の較正点４２と第１の基準平面との間の垂直距離Ｈ２を第１の調整量として算出するステップである。一実施形態では、第１の較正点４１と第２の較正点４２との間の上記予め記憶された距離Ｌ２は、対応する第１の足部３１と第２の足部３２との間のちょうど水平距離であり、前記距離は固定されている。

具体的には、調整量決定ステップＳ１３において、上記第１の調整量は、以下の式（１）に従って算出することができる。

Ｈ２＝Ｌ２＊ｔａｎα１ （１）
ここで、Ｈ２は第１の調整量であり、Ｌ２は第１の較正点４１と第２の較正点４２との間の予め記憶された距離であり、α１は第１の傾斜角度値である。

以下の説明によれば、第４の較正点４４について、第４の較正点４４と第１の基準平面２３との間の垂直距離、すなわち、第４の較正点４４と第１の較正点４１との間の垂直方向の距離もまた、上記の方法で算出することができる。

第３の較正点４３について、第３の較正点４３と第１の基準平面２３との間の垂直距離Ｈ３もまた、上記の方法で算出することができる。例えば、第３の較正点４３と第１の較正点４１とを結ぶ線は、図２の作業面上の１つの対角線であり、上記垂直距離Ｈ３は、その対角線の長さを予め記憶しておき、前記対角線の方向に沿って作業面２１の傾斜角度を測定することにより、得ることができる。

調整ステップＳ１５は、上記第１の調整量Ｈ２に従って第２の足部３２の高さを調整して、第２の較正点４２が第１の基準平面２３上に位置するように較正するステップである。一実施形態では、第２の足部３２を第１の足部３１の高さと一致させるように第２の足部３２を調整するために、第１の調整量Ｈ２に直接従って第２の足部３２に対して持ち上げる操作を行うことができる。

上記の処理を行うことにより、作業面２１上の全ての較正点が第１の基準平面上にある場合（全ての足部の高さが一致している場合）には、作業面２１を第１の基準平面と重なるようにして、平面を較正する（例えば、水平面と平行にする）という目的を達成することができる。

任意選択的に、調整ステップＳ１５は、その高さの変化値が第１の調整量Ｈ２に等しくなるように第２の足部３２を調整するステップを含むことができる。例えば、一実施形態では、第２の足部３２の高さ（または高度）を第１の調整量Ｈ２だけ増加または減少させるために、第２の足部３２を直接に伸張（または高く）する、または収縮（または縮小）することができる。

任意選択的に、別の実施形態では、高さまたは高度を変えるために、第２の足部３２に対してノブ操作または他の特定の操作を実行する必要がある場合には、調整ステップＳ１５は、第１の較正パラメータ取得ステップと、第１の較正パラメータに従って第２の足部３２に対して操作を実行するためのステップと、を含むことができ、それは具体的には、
第１の較正パラメータを得るために、第１の調整量を第２の足部３２に対する１回の操作の高さで割るステップと、
第１の較正パラメータにより第２の足部３２に対して高さ調整操作を行うステップと、を含む。

上記第１の較正パラメータは、第２の足部３２に対して行われる高さ調整操作の操作回数を含み、第２の足部３２に対する１回の操作の高さは、第２の足部３２に対して１回の高さ調整操作が行われた後の第２の足部３２の高さの変化値である。

例えば、第２の足部３２に対して１回の時計回りの回転操作が行われ、その高さがａだけ減少した場合には、取得された第１の調整量Ｈ２がａで除算されて、第１の較正パラメータが得られるが、それは自然数、例えばＮであってもよい。そして、第２の足部３２に対してＮ回の時計回りの回転が行われた後に、第２の足部３２の高さは、第１の足部３１の高さに等しくなるように、ａ＊Ｎ（すなわち、第１の調整量Ｈ２）だけ減少することができる。

図２に示すように、第３の較正点４３について、第３の較正点４３と第１の較正点４１とを結ぶ線（すなわち、上記の対角線）の方向に沿って作業面２１が測定される傾斜角が予め記憶されていない場合には、第３の較正点４３に隣接する第２の較正点４２または第４の較正点４４を第２の基準点として使用して、第３の較正点４３と第２の較正点４２との間の垂直方向の距離ｈ１、または第３の較正点４３と第４の較正点４４との間の垂直方向の距離ｈ２を算出し、算出した距離ｈ１もしくはｈ２を上記垂直距離Ｈ２に加算するか、または算出した距離ｈ１もしくはｈ２を上記垂直距離Ｈ２から減算することができ、それによって、第３の較正点４３と第１の基準平面２３との間の垂直距離Ｈ３を得ることができる。

図３は、本発明の別の実施形態によって提供される医療用検出装置の作業面を較正するための方法のフローチャートである。図３に示すように、上記第３の較正点４３を例にとると、本発明の医療用検出装置の作業面を較正するための方法は、以下のステップＳ１７、Ｓ１９、Ｓ２１、およびＳ２３をさらに含むことができる。

ステップＳ１７は、上記第２の較正点４２を通り、第１の基準平面２３と平行な平面を第２の基準平面２２として用い、かつ、第２の較正点４２を第２の基準平面２２上の第２の基準点として用いることによって、上記角度測定ツールから第２の傾斜角度値α２を受け取るステップであって、第２の傾斜角度値α２は、作業面２１上の第３の較正点４３と第２の較正点４２とを結ぶ線と、第２の基準平面２２との間の角度である。

ステップＳ１９は、第２の較正点４２と第３の較正点４３との間の予め記憶された距離および受け取った第２の傾斜角度値α２に従って、第３の較正点４３と第２の基準平面２２との間の垂直距離ｈ１を第２の調整量として算出するステップである。

例えば、ステップＳ１９において、上記第２の調整量は、以下の式（２）により算出することができる。

ｈ１＝Ｌ３＊ｔａｎα２ （２）
ここで、ｈ１は上記調整量、Ｌ３は第３の較正点４３と第２の較正点４２との間の予め記憶された距離であり、α２は上記第２の傾斜角度値である。

ステップＳ２１は、第１の調整量Ｈ２と第２の調整量ｈ１との和または差を第３の調整量Ｈ３として算出するステップである。当業者であれば理解するように、第３の較正点４３が第２の較正点４２よりも高い場合には、第１の調整量Ｈ２と第２の調整量ｈ１との和が第３の調整量Ｈ３として算出され、そうでなければ、第３の較正点４３が第２の較正点４２よりも低い場合には、第１の調整量Ｈ２と第２の調整量ｈ１との差が第３の調整量Ｈ３として算出される。

ステップＳ２３は、第３の調整量Ｈ３に従って第３の足部３３の高さを調整して、第３の較正点４３が第１の基準平面２３上に位置するように較正するステップである。

任意選択的に、ステップＳ２３は、高さの変化値が第３の調整量Ｈ３に等しくなるように、第３の足部３３を調整するステップを含む。例えば、第３の足部３３の高さ（または高度）を第３の調整量Ｈ３だけ増加または減少させるために、第３の足部３３を直接に伸張（または高く）する、または収縮（または縮小）することができる。

任意選択的に、高さまたは高度を変更するために第３の足部３３に対してノブまたは他の特定の操作を行う必要がある場合には、ステップＳ２３は以下のステップ、すなわち、
第２の較正パラメータを得るために、第３の調整量Ｈ３を第３の足部３３に対する１回の操作の高さで割るステップと、
第２の較正パラメータにより第３の足部３３に対して高さ調整操作を行うステップと、を含む。

上記第２の較正パラメータは、第３の足部３３に対して行われる高さ調整操作の操作回数を含み、第３の足部３３に対する１回の操作の高さは、第３の足部３３に対して１回の高さ調整操作が行われた後の第３の足部３３の高さの変化値である。

本発明の一実施形態では、上記角度測定ツールは、デジタル角度測定器であって、医療用検出装置に信号を出力するように構成されてもよい。

本発明の一実施形態では、較正点と基準平面との間の垂直距離は、基準平面に対する特定の方向（例えば、較正点と基準点とを結ぶ線の方向）における作業面の傾斜角度値を角度測定ツールから受け取ることによって、ならびに、較正点と基準点との間の予め記憶された距離（例えば、第２の較正点４２と第１の較正点４１との間、第４の較正点４４と第１の較正点４１との間、第３の較正点４３と第２の較正点４２との間、第３の較正点４３と第４の較正点４４との間）および、較正点における調整量として、受け取った傾斜角度値に従って、算出されるので、作業面が基準平面と平行になるように、較正点における足部の高さを迅速かつ正確に調整することができ、肉眼と個人の経験に基づいて足部の調整操作を繰り返し行うことを回避して、作業面の較正の効率を大幅に改善することができる。

以上、いくつかの例示的な実施形態について説明してきた。しかし、それに対して様々な変形を行うことができることを理解されたい。例えば、記載した技術が異なる順序で実行される場合、かつ／あるいは、記載したシステム、アーキテクチャ、装置、または回路の構成要素が異なる方法で組み合わされ、および／または追加の構成要素もしくは同等のものによって置き換えられ、または補足される場合には、依然として適切な結果が達成され得る。したがって、他の実施態様も特許請求の範囲の保護範囲内に入る。

２１ 作業面
２３ 第１の基準平面
２２ 第２の基準平面
３１ 第１の足部
３２ 第２の足部
３３ 第３の足部
３４ 第４の足部
４１ 第１の較正点
４２ 第２の較正点
４３ 第３の較正点
４４ 第４の較正点

Claims (9)

1. 医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法であって、前記方法は、前記医療用検出装置の前記作業面（２１）を第１の基準平面（２３）と平行に較正するために使用され、前記作業面（２１）は、第１の較正点（４１）および第２の較正点（４２）を有し、前記第１の較正点（４１）は、第１の基準点として働き、かつ前記第１の基準平面（２３）上に位置し、前記第１の較正点（４１）および前記第２の較正点（４２）は、それぞれ、前記医療用検出装置上の前記作業面（２１）上の第１の足部（３１）および第２の足部（３２）の支点であり、前記第１の足部（３１）および前記第２の足部（３２）は、前記作業面（２１）を支持するためのものであり、医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための前記方法は、
   角度測定ツールから少なくとも１つの第１の傾斜角度値を受け取るステップであって、各第１の傾斜角度値は、前記第１の較正点（４１）と前記第２の較正点（４２）とを結ぶ線と、前記第１の基準平面（２３）と、の間の角度である、ステップと、
   前記第１の較正点（４１）と前記第２の較正点（４２）との間の予め記憶された距離および前記受け取った第１の傾斜角度値に従って、前記第２の較正点（４２）と前記第１の基準平面（２３）との間の垂直距離を第１の調整量として算出するステップと、
   前記第１の調整量に従って前記第２の足部（３２）の高さを調整して、前記第２の較正点（４２）が前記第１の基準平面（２３）上に位置するように較正するステップと、を含む、医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法。
2. 医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための前記方法は、以下の式に従って前記第１の調整量を算出し、
   Ｈ２＝Ｌ２＊ｔａｎα１
   ここで、Ｈ２は前記第１の調整量であり、Ｌ２は前記第１の較正点（４１）と前記第２の較正点（４２）との間の予め記憶された距離であり、α１は前記第１の傾斜角度値である、請求項１に記載の医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法。
3. 「前記第１の調整量に従って前記第２の足部（３２）の高さを調整して、前記第２の較正点（４２）が前記第１の基準平面（２３）上に位置するように較正するステップ」は、
   高さの変化値が前記第１の調整量と等しくなることを可能にするように前記第２の足部（３２）を調整するステップを含む、請求項１に記載の医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法。
4. 「前記第１の調整量に従って前記第２の足部（３２）の高さを調整して、前記第２の較正点（４２）が前記第１の基準平面（２３）上に位置するように較正するステップ」は、
   第１の較正パラメータを得るために、前記第１の調整量を前記第２の足部（３２）に対する１回の操作の高さで除算するステップであって、前記第１の較正パラメータは、前記第２の足部（３２）に対して行われる高さ調整操作の操作回数を含み、前記第２の足部（３２）の前記１回の操作の高さは、前記第２の足部（３２）に対して１回の高さ調整操作が行われた後の前記第２の足部（３２）の高さの変化値である、ステップと、
   前記第１の較正パラメータにより前記第２の足部（３２）に対して高さ調整操作を行うステップと、を含む、請求項１に記載の医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法。
5. 前記第２の較正点（４２）を通過し、第２の基準平面（２２）として前記第１の基準平面（２３）と平行である平面を用いて、前記第２の較正点（４２）を前記第２の基準平面（２２）上の第２の基準点として用いることによって、前記角度測定ツールから第２の傾斜角度値を受け取るステップであって、前記第２の傾斜角度値は、前記作業面（２１）上の第３の較正点（４３）と前記第２の較正点（４２）とを結ぶ線と、前記第２の基準平面（２２）と、の間の角度であり、前記第３の較正点（４３）は、前記医療用検出装置上の前記作業面（２１）上の第３の足部（３３）の支点であり、前記第３の足部（３３）は、前記作業面（２１）を支持するためのものである、ステップと、
   前記第２の較正点（４２）と前記第３の較正点（４３）との間の予め記憶された距離および前記受け取った第２の傾斜角度値に従って、前記第３の較正点（４３）と前記第２の較正点（４２）との間の垂直距離を第２の調整量として算出するステップと、
   前記第１の調整量と前記第２の調整量との和または差を第３の調整量として算出するステップと、
   前記第３の調整量に従って前記第３の足部（３３）の高さを調整して、前記第３の較正点（４３）が前記第１の基準平面（２３）上に位置するように較正するステップと、をさらに含む、請求項１に記載の医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法。
6. 「前記第３の調整量に従って前記第３の足部（３３）の高さを調整して、前記第３の較正点（４３）が前記第１の基準平面（２３）上に位置するように較正するステップ」は、
   高さの変化値が前記第３の調整量と等しくなることを可能にするように前記第３の足部（３３）を調整するステップを含む、請求項５に記載の医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法。
7. 「前記第３の調整量に従って前記第３の足部（３３）の高さを調整して、前記第３の較正点（４３）が前記第１の基準平面（２３）上に位置するように較正するステップ」は、
   第２の較正パラメータを得るために、前記第３の調整量を前記第３の足部（３３）に対する１回の操作の高さで除算するステップであって、前記第２の較正パラメータは、前記第３の足部（３３）に対して行われる高さ調整操作の操作回数を含み、前記第３の足部（３３）の前記１回の操作の高さは、前記第３の足部（３３）に対して１回の高さ調整操作が行われた後の前記第３の足部（３３）の高さの変化値である、ステップと、
   前記第２の較正パラメータにより前記第３の足部（３３）に対して高さ調整操作を行うステップと、を含む、請求項５に記載の医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法。
8. 医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための前記方法は、以下の式に従って前記第２の調整量を算出し、
   ｈ１＝Ｌ３＊ｔａｎα２
   ここで、ｈ１は前記第２の調整量であり、Ｌ３は前記第３の較正点（４３）と前記第２の較正点（４２）との間の予め記憶された距離であり、α２は前記第２の傾斜角度値である、請求項５に記載の医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法。
9. 前記角度測定ツールは、デジタル角度測定器であり、前記医療用検出装置に信号を出力するように構成される、請求項１に記載の医療用検出装置の作業面（２１）を較正するための方法。

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