JP7844569B2 - データ収集システムアセンブリ、医用撮像システムのガントリ、及び医用撮像システム - Google Patents

Description

本出願の実施形態は、医療装置の技術分野に関し、特に、データ収集システムアセンブリ、医用撮像システムのガントリ、及び医用撮像システムに関する。

コンピュータ断層撮影（ＣＴ）撮像システムでは、線源は正確にコリメートされた線（rays）を被検体（subject）に照射し、線は被検体によって減衰され、検出器によって受光される。検出器はアレイ状であることがあり、アレイ内の各検出器素子は対応する電気信号を発生する。これらの電気信号はデータ収集システムに伝送され、最終画像を生成するためのデータ処理が行われる。

ＣＴ撮像システムのガントリにおいて、線源（ray source）は検出器に対向して配置される。撮像中、線源及び検出器は、撮像平面（Ｘ－Ｙ平面）内でガントリのＺ軸を中心に回転する。高画質の画像を得るためには、線源と検出器の回転速度を速くする必要がある。高速回転の場合、各位置におけるガントリの質量分布が不均一になり、回転中に振動が発生する。このような振動は、ガントリ上の構成要素やベアリングの耐用年数に影響を与え、画質を低下させる。

上記の背景の紹介は、本出願の技術的解決策を明確かつ完全に説明するため、及び当業者の理解の便宜のためにすぎないことに留意すべきである。

本発明者は、いくつかの適用シナリオにおいて検出器アセンブリを交換する必要性があることを見出した。交換用の検出器アセンブリの構造等は、交換される検出器アセンブリの構造等と異なる可能性があるため、交換後にガントリの動的平衡が確保されない可能性があり、それによりガントリの耐用年数及び画質に影響を与える。

上述の技術的課題の少なくとも１つに対応して、本願の実施形態は、データ収集システムアセンブリ、医用撮像システムのガントリ、及び医用撮像システムを提供する。

本願発明の実施形態の一態様によれば、医用撮像システムのガントリ内に配置される、データ収集システムアセンブリが提供される。データ収集システムアセンブリは、データ収集システム（a data acquisition system）と、前記データ収集システムを搭載する第１のプレート（a first plate, carrying the data acquisition system）と、前記第１のプレートと対向して配置される第２のプレート（a second plate, disposed opposite to the first plate）と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に配置される接続部（a connection portion, disposed between the first plate and the second plate）と、を含み、前記接続部の高さ方向の端部が前記第１のプレートに接続され（an end of the connection portion in a height direction being connected to the first plate）、前記接続部の前記高さ方向の他端部が前記第２のプレートに接続され（the other end of the connection portion in the height direction being connected to the second plate）、を備え、前記接続部の前記高さ及び／又は取り付け位置を設定することによって前記ガントリの動的平衡が調整される（the dynamic balance of the gantry is adjusted by setting the height and/or the mounting position of the connection portion）。

いくつかの実施形態では、前記接続部は、前記第１のプレート又は前記第２のプレートの端部位置に配置された少なくとも１つのプレナムブロック（at least one plenum block located at an end position of the first plate or the second plate）と、前記第１のプレート又は前記第２のプレートの中間位置に配置された少なくとも１つの接続柱とを含む（at least one connection column located at an intermediate position of the first plate or the second plate）。

いくつかの実施形態では、前記高さ方向に垂直な平面において、前記少なくとも１つのプレナムブロック及び前記少なくとも１つの接続柱の位置及び角度は、第１の軸に関して対称であり（in a plane perpendicular to the height direction, the positions and angles of the at least one plenum block and the at least one connection column are symmetrical with respect to a first axis）、前記第１の軸は、前記ガントリの中心及び前記第１のプレート又は前記第２のプレートの中心を通る（the first axis passes through the center of the gantry and the center of the first plate or the second plate）。

いくつかの実施形態では、前記データ収集システムアセンブリは、オープン構造である（the data acquisition system assembly is of an open structure）。

いくつかの実施形態において、前記第２のプレートは、少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレートを含み（the second plate comprises at least one first balance weight plate）、前記ガントリの静的平衡は、前記少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレートの数を増減することによって調整される（the static balance of the gantry is adjusted by increasing or decreasing the number of the at least one first balance weight plate）。

いくつかの実施形態では、前記少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレートは、積層構造である（the at least one first balance weight plate is of a stacked structure）。

いくつかの実施形態において、前記データ収集システムアセンブリは、第３のプレートをさらに含み、第３のプレートは、前記第１のプレート又は前記第２のプレートに取り付けられた少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレートを含み（at least one second balance weight plate mounted on the first plate or the second plate）、前記少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレートを調整することによって前記ガントリの前記静的平衡又は前記動的平衡が調整され（the static balance or dynamic balance of the gantry being adjusted by adjusting the at least one second balance weight plate）、前記第２のバランスウェイトプレートの重量が前記第１のバランスウェイトプレートの重量よりも小さい（the weight of the second balance weight plate is less than the weight of the first balance weight plate）。

いくつかの実施形態では、前記第２のバランスウェイトプレートは、前記第２のプレートよりも前記ガントリの前記中心から遠い位置に配置される（the second balance weight plate is located at a position farther from the center of the gantry than the second plate）。

いくつかの実施形態において、前記ガントリの前記静的平衡は、前記少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレートの数を増減することによって調整される（the static balance of the gantry is adjusted by increasing or decreasing the number of the at least one second balance weight plate）、又は、前記ガントリの前記動的平衡は、前記高さ方向における前記少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレートの位置を調整することによって調整される（the dynamic balance of the gantry is adjusted by adjusting the position of the at least one second balance weight plate in the height direction）。

いくつかの実施形態では、前記ガントリは回転部を備え、前記第１のプレートは、ユニバーサルインターフェースによって前記ガントリの前記回転部に取り外し可能に接続される（the gantry comprises a rotating portion, and the first plate is detachably connected to the rotating portion of the gantry by means of a universal interface）。

本出願の実施形態の別の態様によれば、医用撮像システムのガントリが提供される。前記ガントリは、線を投射する線源（a ray source, projecting rays）と、検出器と、前記データ収集システムアセンブリとを備える検出器アセンブリ（a detector assembly, comprising a detector and the above-described data acquisition system assembly）とを含み、前記検出器が、前記線源によって投射された前記線を検出し（the detector detects the rays projected by the ray source）、前記データ収集システムアセンブリの前記データ収集システムが、前記検出器の検出結果に対してデータ処理を実行する（the data acquisition system of the data acquisition system assembly performs data processing on a detection result of the detector）。

いくつかの実施形態では、前記ガントリは回転部を備え（the gantry comprises a rotating portion）、前記データ収集システムアセンブリの前記第１のプレートは、ユニバーサルインターフェースによって回転部に取り外し可能に接続される（the first plate of the data acquisition system assembly is detachably connected to the rotating portion by means of a universal interface）。

本願発明の実施形態の別の態様によれば、医用撮像システムが提供される。この医用撮像システムは、上述のガントリを備える。

本願発明の実施形態の有益な効果の１つは、データ収集システムアセンブリが、医用撮像システムのガントリ内に配置され、データ収集システムと、データ収集システムを担持する第１のプレートと、第１のプレートに対向して配置された第２のプレートと、第１のプレートと第２のプレートとを接続する接続部とを備え、接続部の高さ及び／又は取り付け位置を設定することによって、ガントリの動的平衡が調整されることである。したがって、ガントリの耐用年数と画質を確保することができる。

以下の説明及び図面を参照して、本願発明の実施形態の具体的な実施態様を詳細に開示し、本願発明の実施形態の原理を採用することができる手段を例示する。したがって、本願発明の実施形態は、その範囲において限定されないことを理解されたい。添付の特許請求の範囲の精神及び条項の範囲内で、本願の実施形態は、多くの変更、修正、及び等価物を含む。

含まれる図面は、本出願の実施形態のさらなる理解を提供するために使用され、本明細書の一部を構成し、本出願の実施形態を例示し、本出願の原理をテキストの説明とともに説明するために使用される。明らかに、以下の説明における図面は、本願発明の一部の実施形態に過ぎず、当業者であれば、発明努力を伴うことなく、図面に従って他の実施形態を得ることができる。
本願発明の一実施形態によるＣＴ撮像装置の概略図である。 本願発明の一実施形態によるＣＴ撮像システムの概略図である。 本願の実施形態によるデータ収集システムアセンブリの概略図である。 本願の実施形態によるデータ収集システムアセンブリの別の概略図である。 本願発明の一実施形態による第１のプレート、第２のプレート、及び接続部の概略図である。 本願発明の実施形態による第１のプレート、第２のプレート、及び接続部の別の概略図である。 本出願の実施形態によるデータ収集システムアセンブリの別の概略図である。 本願発明の一実施形態による医用撮像システムのガントリの概略図である。

本願発明の実施形態の前述の特徴及び他の特徴は、図面を参照した以下の説明から明らかになるであろう。本明細書及び図面において、本願発明の特定の実施態様が詳細に開示され、本願発明の実施態様の原理が採用され得る実施態様の一部が示される。本願発明は、記載された実施態様に限定されないことを理解されたい。それどころか、本願発明の実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内に入るすべての修正、変形、及び等価物を含む。

本出願の実施形態において、「第１の」、「第２の」などの用語は、異なる要素を区別するために使用されるが、これらの要素の空間的配置又は時間的順序などを表すものではなく、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではない。用語「及び／又は」は、１つ以上の関連する列挙された用語のあらゆる組み合わせを含む。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「包含する（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｅ）」などは、記載された特徴、要素、構成要素、又はアセンブリの存在を意味するが、１つ又は複数の他の特徴、要素、構成要素、又はアセンブリの存在又は追加を排除するものではない。

本出願の実施形態において、単数形の「ａ」及び「ｔｈｅ」等は、複数形を含み、「１つ」の意味に限定されるのではなく、「一種の」又は「一群の」として広く解釈されるべきである。さらに、「ｔｈｅ」という用語は、文脈上別段の定めがない限り、単数形と複数形の両方を含むものとして解釈されるべきである。さらに、「～によれば」という用語は、文脈上別段の定めがない限り、「少なくとも部分的には～によれば」と解釈されるべきであり、「～に基づいて」という用語は、「少なくとも部分的には～に基づいて」と解釈されるべきである。

１つの実施形態について説明及び／又は図示された特徴は、１つ又は複数の他の実施形態において、同じ又は類似の方法で使用することができ、他の実施形態における特徴と組み合わせることができ、又は他の実施形態における特徴と置き換えることができる。本明細書で使用される場合、「含む／包含する」という用語は、特徴、統合された構成要素、ステップ、又はアセンブリの存在を意味するが、１つ又は複数の他の特徴、統合された構成要素、ステップ、又はアセンブリの存在又は追加を排除するものではない。

本明細書で説明する医用画像データを得るためのシステム（医用画像システム）は、医用画像装置を含む。医用撮像装置は、ＣＴ（コンピュータ断層撮影）装置、ＰＥＴ（陽電子放出断層撮影）－ＣＴ、又は任意の他の適切な医用撮像装置を含むがこれらに限定されない様々な医用撮像モダリティに適用可能である。

医用撮像システムは、医用画像処理装置に接続された別個のコンピュータ装置を含むことができ、インターネットクラウドに接続されたコンピュータ装置を含むこともできる。コンピュータ装置は、インターネットを介して医用撮像装置又は医用画像を記憶するためのメモリに接続される。撮像方法は、上述した医用撮像装置、医用撮像装置に接続されたコンピュータ装置、及びインターネットクラウドに接続されたコンピュータ装置によって、独立して又は共同で実施され得る。

例示的に、本願発明の実施形態をＸ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置と組み合わせて以下に説明する。当業者であれば、本願発明の実施形態を他の医用撮像装置にも適用できることを理解されよう。

図１は、本願発明の一実施形態によるＣＴ撮像装置の概略図であり、ＣＴ撮像装置１００を概略的に示している。図１に示すように、ＣＴ撮像装置１００は、走査ガントリ１０１と患者テーブル１０２とを含む。走査ガントリ１０１は、Ｘ線源１０３と検出器アセンブリ１０４とを有する。Ｘ線源１０３は検出器アセンブリ１０４に対向して配置され、Ｘ線源１０３は検出器アセンブリ１０４に向けてＸ線ビームを投射する。

被検体１０５は、患者テーブル１０２上に平らに横たわることができ、患者テーブル１０２と共に走査ガントリ開口部１０６内に移動させることができる。検出器アセンブリ１０４は、Ｘ線源１０３によって投射され、被検体１０５によって減衰されたＸ線ビームを受けて、被検体１０５の医用画像データを得る。

図２は、本願発明の一実施形態によるＣＴ撮像システムの概略図であり、ＣＴ撮像システム２００のブロック図を概略的に示している。図２に示すように、検出器アセンブリ１０４は、検出器１０４ａ及びデータ収集システム（ＤＡＳ）アセンブリ１０４ｂを含む。

検出器１０４ａは、複数の検出器ユニットを含むアレイの形態であってもよい。複数の検出器ユニットは、被検体１０５を通過する投影Ｘ線を感知し、電気信号を生成する。

ＤＡＳアセンブリ１０４ｂのデータ収集システムは、検出器１０４ａの検出結果に対してデータ処理を実行する。例えば、データ収集システムは、検出器１０４ａによって取得された電気信号を受信し、後続の処理のためにこれらの信号をデジタル信号に変換する。もちろん、データ収集システムの機能はこれに限定されるものではなく、データ収集システムが後続処理の一部を行うこともある。設計によっては、検出器１０４ａをデータ収集システムに直接組み込むこともできる。

走査ガントリ１０１は、固定部分と、ガントリの中心軸（Ｚ軸）を中心として固定部分に対して回転可能な回転部とを含む。上述のＸ線源１０３及び検出器アセンブリ１０４は、走査ガントリ１０１の回転部上に配置されてもよい。さらに、熱交換器、コリメータ、電源モジュール等のＣＴ撮像装置の他の構成要素も回転部に設けられてもよい。

Ｘ線投影データを取得するための走査の間、走査ガントリ１０１の回転部は、その上に取り付けられた構成要素をＺ軸の周りに高速で回転させるように駆動する。

走査ガントリ１０１の回転及びＸ線源１０３の動作は、ＣＴ撮像システム２００の制御機構２０３によって制御される。制御機構２０３は、Ｘ線源１０３に電力及びタイミング信号を供給するＸ線コントローラ２０３ａと、走査ガントリ１０１の回転速度及び位置を制御する走査ガントリモータコントローラ２０３ｂとを含む。

画像再構成装置２０４は、ＤＡＳアセンブリ１０４ｂから投影データを受信し、画像再構成を実行する。再構成された画像は、コンピュータ２０５への入力として送信され、コンピュータ２０５は、画像を大容量記憶装置２０６に格納する。

コンピュータ２０５はまた、コンソール２０７によってオペレータからコマンド及び走査パラメータを受信する。コンソール２０７は、キーボード、マウス、音声起動コントローラ、又は任意の他の適切な入力装置のような、ある形式のオペレータインタフェースを有する。関連するディスプレイ２０８により、オペレータは、再構成された画像及びコンピュータ２０５からの他のデータを観察することができる。

オペレータによって提供されたコマンド及びパラメータは、ＤＡＳアセンブリ１０４ｂ、Ｘ線コントローラ２０３ａ、及び走査ガントリモータコントローラ２０３ｂに制御信号及び情報を提供するためにコンピュータ２０５によって使用される。さらに、コンピュータ２０５は、被検体１０５及び走査ガントリ１０１を位置決めするように患者テーブル１０２を制御する患者テーブルモータコントローラ２０９を操作する。特に、患者テーブル１０２は、図１の走査ガントリ開口部１０６を通過するように被検体１０５の全部又は一部を移動させる。

以上、本願発明の実施形態による医用画像データ（医用画像又は医用画像データとも称し得る）を取得するための装置及びシステムを概略的に説明したが、本願発明はこれに限定されるものではない。医用画像診断装置は、ＣＴ装置、ＰＥＴ－ＣＴ、又は他の適切な画像診断装置であってもよい。記憶装置は、医用撮像装置内、医用撮像装置外のサーバ内、独立した医用撮像記憶システム（ＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）等）内、及び／又は遠隔クラウドストレージシステム内に配置することができる。

さらに、医用画像ワークステーションは、医用画像処理装置に対して局所的に提供されてもよく、すなわち、医用画像処理ワークステーションは、医用画像処理装置の近くに提供され、両者はともに、スキャン室、画像処理部、又は同じ病院内に配置されてもよい。これに対して、医用画像クラウドプラットフォーム解析システムは、医用画像診断装置から離れた位置に配置される場合があり、例えば、医用画像診断装置と通信可能なクラウドエンド（cloud end：クラウド端）に配置される。

一例として、医療機関が医用撮像装置を用いて撮像スキャンを完了した後、スキャンによって得られたデータは記憶装置に記憶される。医用画像ワークステーションは、スキャンによって得られたデータを直接読み取り、そのプロセッサによって画像処理を実行することができる。別の例として、医用画像クラウドプラットフォーム解析システムは、「サービスとしてのソフトウェア（ＳＡＡＳ：software as a service）」を提供するために、遠隔通信によって記憶装置内の医用画像を読み取ることができる。ＳＡＡＳは、病院間、病院と画像診断センターとの間、又は病院と第三者オンライン診断及び治療サービスプロバイダとの間に存在してもよい。

本出願の実施形態において、用語「被検体」は、等価的に、「検査対象」、「スキャン対象」、「スキャンされる対象」、「患者」、又は「研究対象」と置き換えられてもよく、これらは、人間、動物、又は物体（荷物など）であってもよい。「動的平衡：dynamic balance」という用語は、等価的に「動的均衡：dynamic equilibrium」と置き換えてもよく、「静的平衡：static balance」という用語は、等価的に「静的均衡：static equilibrium」と置き換えてもよい。用語「走査ガントリ：scanning gantry」は、等価的に「ガントリ： gantry」と置き換えることができる。

さらに、本願の実施形態の以下の説明では、説明の便宜上、走査ガントリの中心軸をＺ軸と呼び、Ｚ軸に垂直な平面を回転平面又はＸ－Ｙ平面と呼び、Ｚ軸に沿った方向又はＺ軸に平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。Ｚ軸を中心とする半径方向を「半径方向」、Ｚ軸を中心とする方向を「円周方向」、半径方向においてＺ軸から離れる側を「半径方向外方側」、半径方向においてＺ軸に近い側を「半径方向内方側」という。

本出願における上記の方向は、本出願の説明の便宜のためだけであり、製造中及び使用中の本出願のデータ収集システムアセンブリ、ガントリ、医用撮像システム等の方向を限定することを意図するものではないことに留意されたい。
第１の態様の実施形態

本出願の実施形態において提供されるのは、データ収集システムアセンブリである。データ収集システムアセンブリは、医用撮像システムのガントリ内に配置される。図３は、本願発明の実施形態によるデータ収集システムアセンブリの概略図である。図３に示すように、データ収集システム（ＤＡＳ）アセンブリ３００は、データ収集システム１と、第１のプレート２と、第２のプレート３と、接続部４とを含む。

第１のプレート２はデータ収集システム１を担持し、第２のプレート３は第１のプレート２に対向して配置され、接続部４は第１のプレート２と第２のプレート３との間に配置される。接続部４の高さ方向（図３に示す軸方向）の一端は第１のプレート２に接続され、接続部４の高さ方向の他端は第２のプレート３に接続されている。接続部４の高さ及び取付位置の少なくとも一方を調整することにより、ガントリの動的平衡が調整される。

上述した実施形態によれば、データ収集システムアセンブリ３００は、医用撮像システムのガントリに配置され、データ収集システム１と、データ収集システムを搭載する第１のプレート２と、第１のプレート２に対向して配置される第２のプレート３と、第１のプレート２と第２のプレート３とを接続する接続部４とを含み、接続部４の高さ及び／又は取り付け位置を設定することによって、ガントリの動的平衡が調整される。従って、ガントリの寿命と画質を確保することができる。

図３に示すように、第１のプレート２と第２のプレート３とは軸方向に対向して配置されており、接続部４の高さを増減させることにより、第１のプレート２と第２のプレート３との間の距離を調整することができ、これにより、ＤＡＳアセンブリ３００の軸方向における質量分布を調整することができる。接続部４の高さを適切な高さに設定すると、ガントリの軸方向の質量分布を均一化することができ、ガントリが動的平衡状態になる。また、接続部４の取付位置を調整することにより、ＤＡＳアセンブリ３００の質量分布を調整し、ガントリが動的平衡状態になるようにすることもできる。

いくつかの実施形態では、軸方向におけるＤＡＳアセンブリ３００の質量分布は、それに対向する線源（例えば、前述のＸ線源１０３）の質量分布と関連している。例えば、理想的な場合には、軸方向に垂直な面におけるＤＡＳアセンブリ３００と線源の重心位置がガントリの中心にあることが望ましい。なお、本願発明はこれに限定されるものではなく、ガントリの回転に対して適切な安定性が確保され、かつ、画質が予め設定された要求を満足するものであれば、ガントリは動的平衡状態に達しているとみなすことができる。

いくつかの実施形態では、データ収集システム１は、様々な方法で実施することができる。例えば、データ収集システム１は、電子デバイスを有する回路基板などを含んでもよい。データ収集システム１は、様々な方法で第１のプレート２に取り付けてもよい。例えば、データ収集システムは、例えばねじであってもよい固定部品によって第１のプレート２に取り付けられるか、溶接、係合などの手段によって第１のプレート２に取り付けられる。

図４は、本願発明の実施形態によるデータ収集システムアセンブリの別の概略図である。図４に示すように、第１のプレート２は板状であり、複数の取付孔が設けられている。取り付け穴のいくつかは、例えば、データ収集システム１を取り付けるための穴であってもよい。

いくつかの実施形態では、第１のプレート２は、ガントリの回転部に接続されたインターフェースを備えることもできる。その結果、ＤＡＳアセンブリ３００をガントリの回転部に取り付けることができ、回転部が回転すると、ＤＡＳアセンブリ３００が回転するように駆動される。

いくつかの実施形態では、第１のプレート２と回転部との間の接続は、取り外し可能な接続であってもよい。したがって、ＤＡＳアセンブリ３００の交換やメンテナンスが容易である。

いくつかの実施形態では、回転部に接続された第１のプレート２のインターフェースは、ユニバーサルインターフェースであってもよい。したがって、ＤＡＳアセンブリ３００は、異なるガントリの回転部に取り付けられてもよく、又はＤＡＳアセンブリ３００の異なるモデルが同じガントリの回転部に取り付けられてもよい。

例えば、ユーザは、６４列の検出器アセンブリを３２列の検出器アセンブリに交換することができ、６４列の検出器アセンブリは、６４列の検出器及び６４列の検出器に対応するＤＡＳアセンブリを含み、３２列の検出器アセンブリは、３２列の検出器及び３２列の検出器に対応するＤＡＳアセンブリを含む。３２列の検出器アセンブリにおけるＤＡＳアセンブリ３００の接続部４の高さ及び／又は取り付け位置が適切であるため、ガントリは検出器アセンブリの交換後にも動的平衡に達することができる。そのため、ガントリ内でのアセンブリ交換作業が簡略化され、現場でのアセンブリ交換が容易になり、使い勝手が向上する。

いくつかの実施形態では、図４に示すように、第１のプレート２の半径方向内側の側縁（radial inner side edge）Ａ１は、実質的に円弧状であってもよく、したがって、第１のプレート２が検出器と干渉しないように、同じく円弧状である検出器に一致させることができる。

いくつかの実施形態では、図４に示すように、第１のプレート２の半径方向外側の側縁（radial outer side edge）Ａ２は、多角形の形状を有してもよい。本願発明はこれに限定されるものではなく、縁Ａ２の具体的な形状は、第１のプレート２上に実装される部品のレイアウトに関連させてもよい（the specific shape of the edge A2 may be related to the layout of the components mounted on the first plate 2）。

いくつかの実施形態では、第１のプレート２は、軸対称形状を有してもよく、対称軸は、半径方向に延びる。第１のプレート２を軸対称形状に構成することは、ＤＡＳアセンブリ３００の質量を円周方向に均一に分布させるのに役立つ。

いくつかの実施形態では、図３及び図４に示すように、第２のプレート３は、少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレート３１を含むことができる。図３及び図４に示すように、第２のプレート３は、少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレート３１を含むことができる。ガントリの静的平衡は、少なくとも１つの第１のバランスェイトプレートの数を増減することによって調整される。

図３及び図４に示すように、ＤＡＳアセンブリ３００の周方向における質量分布は、第１のバランスウェイトプレート３１の数を増減することによって調整することができる。図３及び図４に示すように、ＤＡＳアセンブリ３００の周方向における質量分布は、第１のバランスェイトプレート３１の枚数を増減することによって調整することができる。第１のバランスェイトプレート３１の枚数を適切な枚数に設定すると、ガントリの周方向における質量分布を均一化することができ、ガントリが静的平衡状態になる。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレート３１は積層構造であってもよく、したがって第１のバランスウェイトプレート３１の数を調整することが容易である。図３及び図４に示すように、第２のプレート３は、積層構造であってもよい。図３及び図４に示すように、第２のプレート３は、スタック状に配置された３枚の第１のバランスェイトプレート３１を含んでもよい。なお、本願発明はこれに限定されるものではなく、第１のバランスェイトプレート３１は、他の枚数で設けてもよいし、他の態様で構成してもよい。

いくつかの実施形態では、図３及び図４に示すように、第１のバランスウェイトプレート３１の縁部（edge）Ａ３は、多角形の形状を有していてもよい。図３及び図４に示すように、第１のバランスウェイトプレート３１の縁部Ａ３は、多角形の形状を有してもよい。本願発明はこれに限定されるものではなく、縁部Ａ３の具体的な形状は、第１のプレート２に搭載される部品のレイアウトや、接続部４の位置に関連するものであってもよい。

いくつかの実施形態では、第２のプレート３は軸対称形状を有してもよく、対称軸は半径方向に延びる。第２のプレート３を軸対称形状に構成することは、ＤＡＳアセンブリ３００の質量を円周方向に均一に分布させるのに役立つ。

いくつかの実施形態では、図３に示されるように、第２のプレートは、センサ３２を担持してよい。センサ３２は、ＤＡＳアセンブリ３００の近傍の温度を測定するために使用される温度センサであってもよい。本願発明はこれに限定されず、センサ３２は、ＤＡＳアセンブリ３００の回転速度を測定するために使用される速度センサなどであってもよい。

幾つかの実施形態では、図３に示すように、第２のプレート３にハンドル３３を設けてもよく、従って、第１のバランスェイトプレート３１の数を調整することが容易である。

図５及び図６は、本願発明の一実施形態による第１のプレート２、第２のプレート３、及び接続部４の概略図である。幾つかの実施形態では、複数の接続部４を設けることができ、これにより、第１のプレート２と第２のプレート３との接続強度を確保することができる。

例えば、図５及び図６に示すように、接続部４は、第１のプレート２の端部Ｄ１及びＤ２又は第２のプレート３の端部Ｄ３及びＤ４に配置された少なくとも１つのプレナムブロック４１と、第１のプレート２又は第２のプレート３の中間位置に配置された少なくとも１つの接続柱４２とを含むことができる。第１のプレート２又は第２のプレート３の端部及び中間位置に接続部４を配置することにより、第１のプレート２と第２のプレート３の連結強度を確保することができる。

いくつかの実施形態では、プレナムブロック４１は実質的に板状であってもよく、接続柱４２は実質的に円筒状であってもよい。プレナムブロック４１を端部位置に配置することにより、第１のプレート２と第２のプレート３との接続面積を増大させることができるので、接続強度をさらに高めることができる。また、断面積が比較的小さい接続柱４２を中間位置に配置することにより、接続柱４２と第１のプレート２に取り付けられた他の部品との干渉を回避することができ、他の部品の配置を容易にすることができる。

いくつかの実施形態では、高さ方向に垂直な平面（軸方向）において、少なくとも１つのプレナムブロック４１及び少なくとも１つの接続柱４２の位置及び角度は、第１の軸に関して対称であり、第１の軸は、ガントリの中心及び第１のプレート２又は第２のプレート３の中心を通る。言い換えれば、第１の軸は半径方向に延びていてもよい。プレナムブロック４１及び接続柱４２の位置及び角度が軸対称となるように構成することは、ＤＡＳアセンブリ３００の質量を周方向に均一に分散させるのに役立つ。

本願発明はこれに限定されるものではない。また、プレナムブロック４１及び接続柱４２は、他の位置に配置されていてもよいし、接続部４がプレナムブロック４１又は接続柱４２のみを含んでいてもよいし、接続部４が他の形態を有していてもよい。

いくつかの実施形態では、接続部４は、様々な方法で第１のプレート２及び第２のプレート３に接続され得る。例えば、接続部４は、例えばねじ等であってもよい固定部材によって第１のプレート２及び第２のプレート３に接続される。あるいは、接続部４は、溶接、係合などの手段によって第１のプレート２と第２のプレート３とに接続される。

いくつかの実施形態では、ＤＡＳアセンブリ３００は、開放構造であってもよく、それによって、データ収集システム又はＤＡＳアセンブリ３００の他の内部構成要素のための換気及び放熱が容易になる。図５及び図６に示すように、隣接するプレナムブロック４１、又は隣接する接続柱４２、又は隣接するプレナムブロック４１及び接続柱４２は、互いに間隔をあけて配置され、それによって開放構造を形成する。ＤＡＳアセンブリ３００がガントリの回転部とともに回転するとき、自然風（means of natural wind）によってデータ収集システムの回路基板の熱を放散することができる。

図７は、本願の実施形態によるＤＡＳアセンブリ３００の別の概略図である。図７に示すように、データ収集システムアセンブリ３００は、第３のプレート５も含むことができる。第３のプレート５は、第１のプレート２又は第２のプレート３に取り付けられた少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレート５１を含み、少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレート５１を調整することによって、ガントリの静的平衡又は動的平衡が調整され、第２のバランスウェイトプレート５１の重量は、第１のバランスウェイトプレート３１の重量よりも小さい。第３のプレート５が設けられているので、ガントリの静的平衡と動的平衡をより正確に調整することができる。

いくつかの実施形態では、ガントリの静的平衡は、少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレート５１の数を増減することによって調整され得る。

いくつかの実施形態では、ガントリの動的平衡は、少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレート５１の高さ方向の位置を調整することによって調整され得る。

例えば、ＤＡＳアセンブリ３００が設計され製造されるとき、第１のバランスウェイトプレート３１の数、及び接続部４の高さ及び／又は取り付け位置を調整することによって、ＤＡＳアセンブリ３００は、ガントリの静的平衡及び動的平衡の要件を満たす。しかし、ＤＡＳアセンブリ３００を取り付ける現場や交換する現場では、ケーブルの位置などの不確定要素の影響により、本来の静的平衡や動的平衡が崩れることがある。この場合、比較的軽量な第２のバランスェイトプレート５１の枚数や構成高さを変更することにより、より精度の高い調整を行うことで、ガントリの静的平衡や動的平衡に対する上述の不確定要素の影響を排除することができる。

いくつかの実施形態では、図７に示すように、第２のバランスウェイトプレート５１は、第２のプレート３よりもガントリの中心から離れた位置に配置することができる。したがって、第２のバランスウェイトプレート５１が他の構成要素と干渉するのを防止することができる。なお、本願発明はこれに限定されるものではなく、第２のバランスェイトプレート５１は他の位置に配置されていてもよい。

本実施形態に関連する個々の構成要素又はモジュールのみを上述したが、本出願はこれに限定されないことは注目に値する。データ収集システムアセンブリは、他の構成要素又はモジュールも含み得、これらの構成要素又はモジュールの詳細については、関連技術を参照されたい。

また、簡略化のために、図１～図７は、様々な構成要素又はモジュール間の接続又は位置関係を例示的に示しているに過ぎない。図１～図７は、様々な構成要素又はモジュール間の接続又は位置関係を例示的に示しているに過ぎないが、機械的接続又はバス接続のような様々な関連技術を様々な構成要素又はモジュールに使用できることは当業者には明らかであろう。上述した各種構成要素又はモジュールは、電子デバイス、プロセッサ、メモリ、トランスミッタ、レシーバ等のハードウェア又は機械的構造によって実装することができる。本願発明の実施形態はこれに限定されるものではない。

本願発明の実施形態によれば、データ収集システムアセンブリ３００は、医用撮像システムのガントリ内に配置され、データ収集システム１と、データ収集システムを搭載する第１のプレート２と、第１のプレート２に対向して配置される第２のプレート３と、第１のプレート２と第２のプレート３とを接続する接続部４とを含み、接続部４の高さ及び／又は取り付け位置を設定することにより、ガントリの動的平衡が調整される。従って、ガントリの寿命と画質を確保することができる。
第２の態様の実施形態

本願の実施形態において提供されるのは、第１の態様の実施形態において説明されるようなデータ収集システムアセンブリ３００を含む、医用撮像システムのガントリである。

第１の態様の実施形態では、データ収集システムアセンブリ３００の構造が詳細に説明され、その内容は本明細書に組み込まれるため、これ以上の説明は省略する。

図８は、本願発明の実施形態による医用撮像システムのガントリ８００の概略図である。図８に示すように、ガントリ８００は、線源（図示せず）と検出器アセンブリ８２とを含む。

線源は線（rays）を投射する。線源は、例えば、前述のＸ線源１０３である。

検出器アセンブリ８２は、検出器８２１と前述のデータ収集システムアセンブリ３００とを含むことができる。検出器８２１は、線源によって投射された線を検出し、データ収集システムアセンブリ３００のデータ収集システムは、検出器８２１の検出結果に対してデータ処理を実行する。

いくつかの実施形態では、図８に示すように、ガントリ８００は回転部８３を含み、データ収集システムアセンブリ３００の第１のプレートは、ユニバーサルインターフェースによって回転部８３に着脱可能に接続される。

図８は、ガントリ８００の単なる具体例であることに留意されたい。ガントリ８００は、図８に示されていない他の構成要素を含むこともでき、これらは本願の実施形態において限定されない。他の構成要素については関連技術を参照することができる。

本願発明の実施形態によれば、ガントリ８００は、第１の態様で説明したデータ収集システムアセンブリ３００を含み、データ収集システムアセンブリ３００は、データ収集システム１と、データ収集システムを搭載する第１のプレート２と、第１のプレート２に対向して配置される第２のプレート３と、第１のプレート２と第２のプレート３とを接続する接続部４とを含み、接続部４の高さ及び／又は取り付け位置を設定することによって、ガントリの動的平衡が調整される。従って、ガントリ８００の寿命や画質を確保することができる。
第３の態様の実施形態

本願発明の実施の形態において提供されるのは、医用画像診断システムである。医用撮像システムの構成は図２に示す通りであり、繰り返しの説明は再度行わない。医用撮像システムは、第２の態様の実施形態で説明したようなガントリ８００を含み、その内容は本明細書に組み込まれる。

本願発明の実施形態によれば、医用撮像システムは、第２の態様に記載のガントリ８００を含み、ガントリ８００は、第１の態様の実施形態に記載のデータ収集システムアセンブリ３００を含み、データ収集システムアセンブリ３００は、データ収集システム１と、データ収集システムを担持する第１のプレート２と、第１のプレート２に対向して配置された第２のプレート３と、第１のプレート２と第２のプレート３とを接続する接続部４とを含み、接続部４の高さ及び／又は取り付け位置を設定することによって、ガントリの動的平衡が調整される。従って、ガントリ８００の寿命及び画質を確保することができる。さらに、医用画像処理装置の耐用年数及び画質を保証することができる。

上記実施形態は、本願発明の実施形態の例示的な説明を提供するに過ぎない。しかしながら、本願発明はこれに限定されるものではなく、上記実施形態に基づいて適切な変形がなされてもよい。例えば、上記各実施形態をそれぞれ独立して用いてもよいし、上記各実施形態のうちの１つ又は複数を組み合わせて用いてもよい。

本出願は、特定の実施形態を参照して上述された。しかしながら、前述の説明は単なる例示であり、本願の保護範囲を限定することを意図していないことは、当業者には明らかであろう。当業者は、本願発明の精神及び原理に従って、様々な変形及び修正を行うことができ、これらの変形及び修正も本願発明の範囲に属する。

本願発明の好ましい実施態様を、添付図面を参照して上述した。実施態様の多くの特徴及び利点は、詳細な説明によれば明らかであり、したがって、添付の特許請求の範囲は、これらの実施態様の真の精神及び範囲内にあるこれらの特徴及び利点をすべてカバーすることを意図している。加えて、多くの修正及び変更が当業者によって容易に考え出され得るので、本願発明の実施態様は、図示及び記載された正確な構造及び動作に限定されるものではなく、実施態様の範囲内に入るすべての適切な修正、変更及び等価物を包含し得る。

１：データ収集システム ２：第１のプレート ３：第２のプレート ４：接続部 ５：第３のプレート ３１：第１のバランスウェイトプレート ３２：センサ ３３：ハンドル ４１：プレナムブロック ４２：接続柱 ５１：第２のバランスウェイトプレート ８３：回転部 １００：ＣＴ撮像装置 １０１、８００：走査ガントリ／ガントリ １０２：患者テーブル １０３：Ｘ線源 ８２、１０４：検出器アセンブリ １０４ａ：検出器 １０４ｂ、３００：データ収集システムアセンブリ／ＤＡＳアセンブリ １０５：被検体 １０６：走査ガントリ開口部 ２００：ＣＴ撮像システム ２０３：制御機構 ２０３ａ：Ｘ線コントローラ ２０３ｂ：走査ガントリモータコントローラ ２０４：画像再構成装置 ２０５：コンピュータ ２０６：大容量記憶装置 ２０７：コンソール ２０８：ディスプレイ ２０９：患者テーブルモータコントローラ ８２１：検出器 Ａ１：半径方向内側の側縁 Ａ２：半径方向外側の側縁 Ａ３：縁部 Ｄ１－Ｄ４：端部

Claims (13)

1. 医用撮像システムのガントリ内に配置されるデータ収集システムアセンブリであって、
   データ収集システムと、
   データ収集システムを搭載した第１のプレートと、
   第１のプレートの反対側に配置された第２のプレートと、
   第１のプレートと第２のプレートとの間に配置される接続部と、
   を含み、
   接続部の高さ方向の一端が第１のプレートに接続され、
   接続部の高さ方向の他端が第２のプレートに接続され、
   接続部の高さを設定することにより、ガントリの重さにおける動的平衡が調整され、
   接続部の高さ方向は、ガントリの軸方向である、データ収集システムアセンブリ。
2. 医用撮像システムのガントリ内に配置されるデータ収集システムアセンブリであって、
   データ収集システムと、
   データ収集システムを搭載した第１のプレートと、
   第１のプレートの反対側に配置された第２のプレートと、
   第１のプレートと第２のプレートとの間に配置される接続部と、
   を含み、
   接続部の高さ方向の一端が第１のプレートに接続され、
   接続部の高さ方向の他端が第２のプレートに接続され、
   接続部の高さ及び／又は取り付け位置を設定することにより、ガントリの重さにおける動的平衡が調整され、
   接続部は、第１のプレート又は第２のプレートの端部位置に配置された少なくとも１つのプレナムブロックと、第１のプレート又は第２のプレートの中間位置に配置された少なくとも１つの接続柱と、を含む、データ収集システムアセンブリ。
3. 高さ方向に垂直な平面において、少なくとも１つのプレナムブロックと少なくとも１つの接続柱の位置と角度は、第１の軸に対して対称であり、第１の軸は、ガントリの中心と第１のプレート又は第２のプレートの中心を通る、請求項２に記載のデータ収集システムアセンブリ。
4. データ収集システムアセンブリはオープン構造である、請求項１に記載のデータ収集システムアセンブリ。
5. 第２のプレートは、少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレートを含み、ガントリの重さにおける静的平衡は、少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレートの数を増減することによって調整される、請求項１に記載のデータ収集システムアセンブリ。
6. 少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレートは積層構造である、請求項５に記載のデータ収集システムアセンブリ。
7. 医用撮像システムのガントリ内に配置されるデータ収集システムアセンブリであって、
   データ収集システムと、
   データ収集システムを搭載した第１のプレートと、
   第１のプレートの反対側に配置された第２のプレートと、
   第１のプレートと第２のプレートとの間に配置される接続部と、
   を含み、
   接続部の高さ方向の一端が第１のプレートに接続され、
   接続部の高さ方向の他端が第２のプレートに接続され、
   接続部の高さ及び／又は取り付け位置を設定することにより、ガントリの重さにおける動的平衡が調整され、
   第２のプレートは、少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレートを含み、ガントリの重さにおける静的平衡は、少なくとも１つの第１のバランスウェイトプレートの数を増減することによって調整され、データ収集システムアセンブリは、第３のプレートをさらに含み、第３のプレートは、第１のプレート又は第２のプレートに取り付けられた少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレートを含み、ガントリの重さにおける静的平衡又は動的平衡は、少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレートを調整することによって調整され、第２のバランスウェイトプレートの重量は、第１のバランスウェイトプレートの重量よりも小さい、データ収集システムアセンブリ。
8. 第２のバランスウェイトプレートは、第２のプレートよりもガントリの中心から遠い位置に配置される、請求項７に記載のデータ収集システムアセンブリ
9. ガントリの重さにおける静的平衡は、少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレートの数を増減することによって調整され、
   ガントリの重さにおける動的平衡は、少なくとも１つの第２のバランスウェイトプレートの高さ方向の位置を調整することによって調整される、請求項７に記載のデータ収集システムアセンブリ。
10. ガントリは回転部を含み、第１のプレートはユニバーサルインターフェースによってガントリの回転部に着脱可能に接続される、請求項１に記載のデータ収集システムアセンブリ。
11. 医用撮像システムのガントリであって、
    線を投射する線源と、
    検出器と、請求項１乃至１０のいずれかに記載のデータ収集システムアセンブリとを備える検出器アセンブリとを含み、
    検出器が、線源によって投射された線を検出し、
    データ収集システムアセンブリのデータ収集システムが、検出器の検出結果に対してデータ処理を実行する、ガントリ。
12. ガントリは回転部を有し、データ収集システムアセンブリの第１のプレートは、ユニバーサルインターフェースによって回転部に取り外し可能に接続される、請求項１１に記載のガントリ。
13. 請求項１１に記載のガントリを備える医用撮像システム。