(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出するよう構成される放射線検知部分を有する放射線検知面；及び
前記放射線検知部分に配置され、前記放射線検知面と被験対象との衝突とともに前記放射線検知面と前記被験対象との近さを検出するよう構成される、複数の容量性要素；
を有する放射線検出器ヘッドであって、
前記放射線検知面は：
放射線コリメータ；及び
放射線が前記放射線コリメータを通過した後に該放射線を検出するよう配置される放射線検出器の配列；
を有し、
前記複数の容量性要素は相隔たった平行導電板を有し、近接センサ及び衝突センサとして利用される、ことを特徴とする放射線検出器ヘッド。
【請求項２】
前記放射線検出器の配列は：
（ｉ）当該１又はそれ以上のシンチレータを見るよう配置される複数の光センサと光学的に結合される１又はそれ以上のシンチレータ，及び
（ｉｉ）放射線を吸収し、それに応答して電気信号を出力するよう構成される複数の放射線検知要素
のうち一方を有する、請求項１記載の放射線検出器ヘッド。
【請求項３】
前記放射線検知面は、平面であり、
前記複数の容量性要素は、前記放射線検知面にわたって分布し且つ該放射線検知面と平行に整列する導電板の配列を有し、
前記複数の容量性要素は、前記平行導電板の１つに交流電気信号を適用して、前記近さに応答して引き起こされる前記容量性要素の夫々のキャパシタンスの変化を検出することによって、前記近接センサとして利用され、
前記複数の容量性要素は、前記衝突による前記平行導電板の間の空間の機械的な変形に応答して前記平行導電板の間を流れる伝導性電流を検出することによって、前記衝突センサとして利用される、請求項１記載の放射線検出器ヘッド。
【請求項４】
前記放射線検知面は：
平面である当該放射線検知面に直角な方向に沿って放射線を平行にするよう配置される放射線コリメータ；及び
放射線が前記放射線コリメータを通過した後に該放射線を検出するよう配置される放射線検出器の配列；
を有する、請求項３記載の放射線検出器ヘッド。
【請求項５】
前記導電板の配列は、夫々の容量板に関連する電気特性のサンプリングをサポートするよう電気的に相互接続される、請求項３記載の放射線検出器ヘッド。
【請求項６】
前記導電板の配列は、当該導電板の配列を定めるようパターン化されている導電性フィルムを有する、請求項３記載の放射線検出器ヘッド。
【請求項７】
当該放射線検出器ヘッドの側部に配置され、当該放射線検出器ヘッドの前記側部との近さを検出するよう構成される１又はそれ以上の容量性要素を更に有する、請求項１記載の放射線検出器ヘッド。
【請求項８】
放射線を検出するよう構成される放射線検知部分を有する放射線検知面；及び
前記放射線検知部分に配置され、前記放射線検知面と被験対象との衝突とともに前記放射線検知面と前記被験対象との近さを検出するよう構成される、複数の容量性要素；を有する放射線検出器ヘッドであって、
前記放射線検知面は：
放射線コリメータ；及び
放射線が前記放射線コリメータを通過した後に該放射線を検出するよう配置される放射線検出器の配列；
を有し、
前記複数の容量性要素は相隔たった平行な導電板を有し、近接センサ及び衝突センサとして利用される、ことを特徴とする放射線検出器ヘッドを用いて実行される画像データ取得方法であって：
前記被験対象に対して前記放射線検出器ヘッドを移動させる工程；
前記移動の間に又は前記移動の間の固定の間隔の間に前記放射線検出器ヘッドにより前記被験対象から放射線データを取得する工程；
前記移動の間に、前記容量性要素の電気特性を測定する工程；及び
測定された前記電気特性に基づいて前記放射線検出器ヘッドと前記被験対象との間の距離を制御する工程；
を有する画像データ取得方法。
【請求項９】
前記制御する工程は、前記移動させる工程及び前記取得する工程の全体を通して前記放射線検出器ヘッドと前記被験対象との間の距離を一定値に保つ、請求項８記載の画像データ取得方法。
【請求項１０】
ロボティックコントローラは、前記移動の間、隣接した解剖学的範囲に依存して、前記放射線検出器ヘッドと前記被験対象との間の距離を変化させる、請求項８記載の画像データ取得方法。
【請求項１１】
前記制御する工程は、前記放射線検出器ヘッドと前記被験対象との間の距離を設定点距離に保つ、請求項８記載の画像データ取得方法。
【請求項１２】
前記制御する工程は、前記放射線検出器ヘッドの先端に配置されている容量性要素により測定される前記被験対象の近づきつつある部分を示す測定された電気特性に部分的に基づく、請求項８記載の画像データ取得方法。
【請求項１３】
放射線を検出するよう構成される放射線検知部分を有する放射線検知面と、
前記放射線検知部分に配置され、前記放射線検知面と被験対象との衝突とともに前記放射線検知面と前記被験対象との近さを検出するよう構成される、相隔たった平行な導電板を有する複数の容量性要素と、を有する可動式の放射線検出器ヘッド；及び
前記平行な導電板の間の間隔の機械的変形に応答して前記平行な導電板の間を流れる伝導性電流を検出するよう構成される衝突センサモニタ；
を有するガンマカメラであって、
前記放射線検知面は：
放射線コリメータ；及び
放射線が前記放射線コリメータを通過した後に該放射線を検出するよう配置される放射線検出器の配列；
を有し、
前記複数の容量性要素は相隔たった平行な導電板を有し、近接センサ及び衝突センサとして利用される、ことを特徴とするガンマカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は、画像形成、試験、診断、及び関連する技術に関する。それは、ガンマカメラ、ガンマカメラによる断層撮影医学画像化方法、及びその他を含む医学画像化システムのような、ガンマカメラにおける特定の用途を見出す。しかし、以下は、実質的に如何なるタイプの可動式検出器ヘッドでも、及びこのような可動式検出器ヘッドを用いる画像化システム及び画像化方法で、より一般的な用途を見出す。
【背景技術】
【０００２】
例えば単一光子放出型コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ（single  photon  emission  computed  tomography））のような核医学画像技術では、対象（例えば、患者又は患畜、被験者又は被験動物等）は、放射性同位体又は他の放射性成分を含む放射性医薬品を投与される。放射性医薬品は、随意的に、例えば、血液、骨組織、肝臓、脳、又はその他のような、特定の組織又は臓器に集まるよう構成される。放射性同位体又は他の放射性成分は対象に対して或る毒性を有するので、放射性医薬品の投薬量は、有利に、対象を生かすために低く保たれている。投薬される放射性医薬品によって生ずる信号は相応して低く、故に、放射線検出器感度は重要な関心事である。
【０００３】
放射線検出器感度を画像化シーケンスの間最大とする１つの技術は、検出器ヘッドが検出器ヘッドと患者との間の距離を小さく保つよう、運動中に、患者の方へと又は患者から遠ざかるよう移動する等角断層撮影軌道を用いることである。しかし、検出器ヘッドは、比較的脆弱であり、比較的大きく（或るガンマカメラでは、夫々の検出器ヘッドは約４０ｃｍ×５０ｃｍの放射線検知面積を有する。）、且つ比較的重く（例えば、鉛系のハニカム・コリメータを有する。）、故に、検出器ヘッドと患者との間の衝突は危険である。
【０００４】
等角軌道を構成するよう、患者は対象支持体上に置かれ、放射線科医はハンドコントローラを用いて、検出器ヘッドを患者の直ぐ近くへと操作する。この近接位置（時々“マークポジション（mark  position）”と呼ばれる。）はメモリに記憶され、検出器ヘッドは、他のマークポジションを定めるよう患者の異なる角度又はビューを与える他の近接位置へと操作される。幾つかのこのようにして定められたマークポジションは、次いで、等角軌道を構成するよう補間される。このような等角軌道プランニングは、安全範囲を与えるほど十分な検出器ヘッド−対象間空隙を可能にしなければならない。
【０００５】
光近接検知システムも知られている。かかるシステムは、検出器ヘッドの放射線検知面に平行な光シートを定めるようレーザ又は他の指向性光源の線形配列を使用する。指向性光源と向かい合って配置されている光検出器は、光シートの連続性を検出する。対象が光シートを横断する場合は、光検出器の一部への光信号は遮断される。これは、光シートが途切れたことを示す。幾つかの配置には、２つの空間的にオフセットされている平行な光シートが含まれている。どちらの光シートも途切れていない場合は、対象が極めて遠く離れていると推察される。一方の光シートが途切れている場合は、対象が目標の距離範囲にあると推察される。どちらの光シートも途切れている場合は、対象が近すぎて、おそらくは衝突間近であると推察される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような光近接検知システムは、通常は、検出器ヘッドの放射線検知面から外側に投影する。これには問題がありうる。更に、提供される近接指示は離散的である。単一の光シートの場合に、近接指示は２値である。２つの光シートに関しては、近接指示は３値（０、１又は両方の光シートが途切れている場合。）である。より高い分可能が達成され得るが、追加の光シートを有するには費用がかかる。分解能は、最終的に、光の散乱、回折、又は隣接する光シートの接近を制限する他のブラーリング（blurring）効果によって制限される。
【０００７】
加えて、離散的な近接指示は、１又は複数の光シートの位置によって固定される。近接指示の調整は、いずれも不可能であり、あるいは、いずれも手動により又は適切な自動オプティクスの使用を通して光シートの位置の調整を必要とする。このような調整は、与えられる場合に、光近接検知システムの全体の複雑性を増大させる。
【０００８】
更に、既存の光近接検知システムは、光シートを途切れさせる対象の種類を区別しない。具体的には、衣服又は寝具等の物による光シート途絶が検出されることがある。これにより、検出器ヘッドは、患者に対してよりむしろ衣服又は寝具等の物に対して位置付けられる。
【０００９】
以下は、上記の問題及び他を解決する新規で且つ改善された装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１つの側面に従って、放射線を検出するよう構成される放射線検知面と、該放射線検知面上に配置され、該放射線検知面と対象との近さを検出するよう構成される複数の容量性要素とを有する放射線検出器ヘッドが開示される。
【００１１】
他の側面に従って、複数の放射線検出器ヘッドを有するガンマカメラが開示される。少なくとも１つの放射線検出器ヘッドは、当該放射線検出器ヘッドの少なくとも放射線検知部上に配置される複数の容量性要素を有する。近接センサモニタは、前記複数の容量性要素と結合され、該容量性要素の測定された電気特性に基づいて前記放射線検出器ヘッドと対象との近さを検出する。
【００１２】
他の側面に従って、画像データ取得方法は、放射線検出器ヘッドの表面に配置される複数の容量性要素を有する前記放射線検出器ヘッドを用いて実行される。当該画像データ取得方法は、対象に対して前記放射線検出器ヘッドを移動させる工程と、該移動の間に又は該移動の間の一定の間隔の間に前記放射線検出器ヘッドにより前記対象から放射線データを取得する工程と、前記移動の間に、前記容量性要素の電気特性を測定する工程と、測定された前記電気特性に基づいて前記放射線検出器ヘッドと前記対象との間の距離を制御する工程とを有する。
【００１３】
他の側面に従って、可動式の放射線検出器ヘッドを有するガンマカメラが開示される。少なくとも１つの容量性要素は、前記放射線検出器ヘッドに配置され、相隔たった平行な導電板を有する。衝突センサモニタは、前記平行な導電板の間の間隔の機械的変形に応答して前記平行な導電板の間を流れる伝導性電流を検出するよう構成される。
【００１４】
１つの利点は、離散的ではなく連続的な近接指示を提供する放射線検出器ヘッド用の近接センサを提供することにある。
【００１５】
他の利点は、検出器ヘッドが、患者の衣服、枕、ベッドカバー、又は他の衣類等に対してではなく、医学用途における患者に対して位置付けられるように、枕又は衣服を検知しない近接センサを提供することにある。
【００１６】
他の利点は、連続的な距離情報及び衝突検出インターロック機能の両方を提供する電気的な近接センサを提供することにある。
【００１７】
他の利点は、放射線検知検出器面から実質的に十分な突出を有さない薄型の電気近接センサを提供することにある。
【００１８】
他の利点は、患者の間で、同じ患者の解剖学的範囲の間で、又は他の方法で検出器ヘッド−患者間距離が変更されうるところのデータ取得を提供するスキャナ又はコントローラと結合される連続的な距離フィードバックを近接センサが与えることにある。
【００１９】
他の利点は、よく知られているリソグラフィックパターン技術を用いて構成され得る概して平面な近接センサを提供することにある。
【００２０】
本発明の更なる利点は、以下の詳細な記載を読んで理解することで当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ガンマカメラの透視図を図式的に示す。
【図２】図１のガンマカメラの放射線検出器ヘッドの１つの斜視図を図式的に示す。
【図３】図１のガンマカメラの放射線検出器ヘッドの１つの側断面図を図式的に示す。
【図４】図２に示される放射線検出器ヘッドの側部に配置される容量性要素の１つの側断面図を図式的に示す。
【図５】適切なサンプリング回路を図式的に表す。
【図６】図５のサンプリング回路によって生成されるサンプル信号を処理する適切な信号処理回路を図式的に表す。
【図７】図１乃至６のシステムによって適切に実行される近接制御及び衝突回避の方法を図式的に示す。
【図８】全身平面画像データ取得の間に行われる近接検知測定を図式的に示す。
【図９】心臓撮像に適した断層撮影画像データ取得の間に行われる近接検知測定を図式的に示す。
【図１０Ａ】環状ガントリ及び２つの放射線検出器ヘッドを有するガンマカメラの正面図を示す。
【図１０Ｂ】環状ガントリ及び２つの放射線検出器ヘッドを有するガンマカメラの側断面図を示す。
【図１０Ｃ】環状ガントリ及び２つの放射線検出器ヘッドを有するガンマカメラの上面図を示す。
【図１１】前面及び側面に取り付けられた容量性要素の描写を含む、図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃのガンマカメラの放射線検出器ヘッドの１つの斜視図を図式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１を参照すると、核医学画像化システムはガンマカメラ８を有する。ガンマカメラ８は、表されている実施例で、２つの放射線検出器ヘッド１０及び１２を有する。他の実施例では、ガンマカメラは、１、２、３、４、５、６、７又はそれ以上の検出器ヘッドを有してよい。放射線検出器ヘッド１０及び１２は、概して患者支持体又はベッド１８に面して配置されている各々の放射線検知面１４又は１６を有する。表されている検出器ヘッド１０及び１２は、各々の間接でつながった多関節ロボティックアーム２０又は２２によって支持されている。各ロボティックアーム２０又は２２は、例えば、診察台１８へと向かう又は診察台１８から遠ざかる検出器ヘッド１０及び１２の放射状の移動、又は放射状の移動や円周状の移動等に対して横軸方向であるヘッドの接線方向の移動等のような、或る程度の移動の自由を協調的に又は集合的に可能にする電気的に制御可能な平行移動、回転、旋回、又は他の機械継手の組み合わせを有する。表されているロボティックアーム２０及び２２の夫々は、フォーク形の支持部材２４又は２６で夫々終わっている。フォーク形の支持部材２４及び２６は、夫々、検出器ヘッド１０及び１２を直接的に支持する。
【００２３】
カメラ電子回路３０は、多関節ロボティックアーム２０及び２２の制御を提供し、ロボティックアーム２０及び２２並びに検出器ヘッド１０及び１２へ電力を供給し、検出器ヘッド１０及び１２から放射線検出器情報を出力する。カメラ電子回路３０は、随意的に、ガンマカメラ８の状態及び動作に関する種々の情報を表示する映像モニタ３２と結合される。
【００２４】
放射線検出器１０及び１２と、患者支持体１８と、ロボティックアーム２０及び２２と、カメラ電子回路３０と、映像表示部３２とを有する、表されているガンマカメラ８は、（オランダ国アイントホーフェンにあるフィリップス・メディカルシステムから販売されている）スカイライト（Skylight）核カメラによって適切に具現化される。しかし、ここで開示されている、検出器ヘッドとの距離を検知して衝突を回避する装置及び方法は、患者の周囲を等角に移動することができる１又はそれ以上の放射線検出器を提供する実質的に如何なるタイプのガンマカメラを有しても実施され得る。例えば、それは、より多くのより小さい検出器ヘッドを有するガンマカメラとともに使用され得る。幾つかの実施形態で、ロボティックアーム２０及び２２は、検出器ヘッド１０及び１２を支持する（図１で点線により表されている）リングガントリ２０’によって置換される。かかる実施形態で、リングガントリ２０’は、診察台１８の周囲をヘッド１０及び１２が旋回することを可能にするようにヘッド１０及び１２を支持する回転可能なガントリ部と、検出器ヘッドの放射状及び接線方向の移動を提供するガンマ検出器ヘッド取付固定具（図示せず。）とを有する。リングガントリ又はロボティックアーム取付配置のいずれにおいても、放射線検出器ヘッドと直接に接続する終端取付構造は、表されているフォーク形の支持部材２４及び２６以外のものであってよい。例えば、フォーク形の支持部材２４及び２６は、検出器ヘッドの側部及び後部に位置付けられている側面取付アームや、幾つかの取付ポストを有する非対称配置等によって置換されてよい。ガンマカメラ８は、また、例えば、スカイライト核カメラ及びその他のガンマカメラに利用可能である自動コリメータ交換器のような他の特徴（簡潔さのために図１には表されていない。）を有することもできる。
【００２５】
引き続き図１を参照して、カメラ電子回路３０は、ロボティックアーム２０及び２２を用いて検出器ヘッド１０及び１２を操作するよう手動モードでハンドコントローラ３６によって操作可能であるロボティックコントローラ３４を有する。代替的に、ロボティックコントローラ３４は、所定の等角軌道３８に沿って検出器ヘッド１０及び１２を移動させるようカメラ電子回路３０によって実装される適切な制御アルゴリズムを用いて動かされ得る。幾つかの実施形態で、映像モニタ３２は、検出器１０及び１２の選択された１つの検出器面に対応する放射線検出のマップを表示する永続的な“ｐスコープ”モードで出力するよう構成され得る。放射線科医又は他の操作者は、“ｐスコープ”表示、検出器ヘッドの位置の目視観測、又は他のフィードバックとともにハンドコントローラ３６を適切に使用して、幾つかの至近距離の検出器ヘッド位置、すなわち、マークポジションを決定する。それらから、等角軌道３８は、補間され、又は別なやり方で設定され得る。
【００２６】
断層撮影画像データを取得するよう、ロボティックコントローラ３４は、ロボティックアーム２０及び２２を用いて検出器ヘッド１０及び１２を操作し、実質的に等角軌道３８に従って検出器ヘッド１０及び１２を移動させる。このような自動の軌道通過の間、検出器ヘッド１０及び１２は、画像データメモリ４０に格納される画像データを収集する。例えば、画像データは、ＳＰＥＣＴ画像の場合には投影データであり、あるいは、ガンマカメラがＰＥＴ画像化モード等で使用されている場合にはＬＯＲ（line-of-response）データであってよい。再構成プロセッサ４２は、例えば、フィルタ逆投影再構成アルゴリズムや相互作用再構成アルゴリズム等のような適切な再構成アルゴリズムを適用して、収集された画像データから再構成画像を計算する。再構成された画像は、画像メモリ４４に格納され、そして、ユーザインターフェース４６の表示部に表示され、又は後の回復のために電気、磁気、若しくは光学メモリに格納され、あるいは、ローカルエリアネットワーク若しくはインターネットを介して送信され、あるいは、再構成後の画像処理によって処理され、あるいは別なふうに利用されてよい。表されている実施例では、ユーザインターフェース４６は、また、カメラ電子回路３０とのユーザインターフェースを提供する。他の実施形態では、映像モニタ３２、ハンドコントローラ３６、又は他のユーザインターフェース装置が、ユーザインターフェース４６の代わりに又はそれに加えて使用されてよく、カメラ電子回路３０とのユーザインターフェースを提供する。
【００２７】
引き続き図１を参照するとともに図２及び図３を参照して、夫々の検出器ヘッド１０及び１２は、表されている実施例でコリメータ５２を有する概して平面の放射線検知面５０を有する。コリメータ５２は、放射線吸収材から作られており、且つ、入来する放射線を概して平面の放射線検知面５０に対して概して横軸の方向で平行にするピンホール、開口、又は充填放射線透過領域を有するピンホール、ハニカム、又は他のタイプのコリメータである。他の実施形態では、スラット（slat）タイプのコリメータが使用されてよく、これは、入来する放射線を面に平行にする。更なる他の実施形態で、コリメータは、例えば、検出器ヘッドが陽電子放出型断層撮影（ＰＥＴ（positron  emission  tomography））画像化のために使用されている場合は、省略されてよい。表されている検出器ヘッド１０及び１２は夫々、放射線検出器５４の配列を更に有する。表されている放射線検出器５４は、１又はそれ以上のシンチレータ５５を見るよう配置されている複数の光電子増倍管５６と光学的に結合されている１又はそれ以上のシンチレータ５５を有する。光電子増倍管５６は、随意的に、例えばフォトダイオードの配列のような、他のタイプの光センサによって置換される。１又はそれ以上のシンチレータ５５のシンチレーション出力を表すために使用される語“光”は、可視光又は不可視の紫外線若しくは赤外線光の両方を包含する。光電子増倍管５６の出力は、例えば印刷回路基板５８に配置される電子回路への入力である。シンチレータに基づく放射線検出器５４に代えて、例えば、ソリッドステートのＣＺＴに基づく検出器のような、複数の放射線検知素子が、直接に放射線を吸収して、それに応答して電気信号を出力するために使用されてよい。
【００２８】
引き続き図１を参照するとともに、更に図２乃至４を参照して、検出器ヘッド１０及び２０の一方又は両方は、複数の容量性要素６０を有する近接又は距離検知システム（図２乃至４）と、近接センサモニタ６２（図１）と、衝突センサモニタ６４（図１）とを更に有する。表されている容量性要素６０は、例えば、泡状の物質、誘電体材料、エポキシ、若しくはその他のような絶縁材又は空気６８によって相隔たった第１及び第２の平行な導電板６６及び６７を夫々有する平行板キャパシタ（図３参照）のような平面キャパシタである。容量性要素がここに記載されている導電性衝突検知モダリティで使用されるべき場合は、絶縁材６８は、その間の十分な空隙を有して相隔たったスペーサ要素として配置されるべきである。これにより、板６６及び６７は、機械的に圧縮されているスペーサを横断する電流フローを可能にするよう、圧縮により、互いに接触し、又は少なくとも十分に近づくことができる。このようにして、幾つかの実施形態で、スペーサは、スペーサ間の十分な分離領域を有する発泡体や誘電体材料等のグリッド、配列、又は他の構造である。スペーサの間には、平行な板が、衝突検知を実施するよう圧縮接合され得る。他方で、容量性要素が、電気的に導電性の衝突検知を用いずに、容量性検知モードでのみ使用される場合は、導電板６６及び６７は、随意的に導電板６６及び６７の間の空間を実質的に満たすより硬い誘電体材料によって相隔てられ得る。更に、平行板平面キャパシタに代えて、例えば、平面の検知キャパシタ及び非平面の第２の導電要素のような、他の構造が使用され得る。また、キャパシタの第２の導電体としてコリメータ５２を用いることも考えられるが、コリメータが電気的に接地されている場合は、それは容量性要素の導電板としては使用され得ない。表されている実施例では、平面キャパシタ６０は、２つの導電板６６及び６７を有する平行板キャパシタであり、底部又は下側の板６７は、例えば、発泡体又は他の誘電体の層のような絶縁材７０によって、コリメータ５２から離されている。幾つかの実施形態で、絶縁材７０は、その間に空隙を有するスペーサ要素のグリッド又は配列として配置される。適切な製造アプローチで、平行な導電板６６及び６７は、夫々、例えば銅膜のような導電性フィルムであって、絶縁層６８を定める概して平面の誘電体基板に配置される。誘電体基板では、導電性フィルムは、平行板キャパシタ６０の配列と、随意的に更に、電気的な相互接続トレースとを定めるようパターン化される。表されている実施例で、導電性フィルム６６及び６７は、各平行板キャパシタが略等しいサイズの導電性の平行板６６及び６７を有するよう同様にしてパターン化される。他の考えられる実施形態では、２つの導電性フィルムは、異なる領域の平行板を与えるよう別なふうにパターン化されてよい。容量性要素６０は、放射線検知面５０の外側カバー７２（図３で破線によって図式的に示されている任意の外側カバー）の中で、随意的に、放射線検知面５０上に配置されている。導電性の平行板６６及び６７、絶縁材又は層６８及び７０、あるいは、容量性要素６０の他の要素は、シンチレータ５５によって検出される放射線を実質的に減衰させることを回避するよう選択されるべきである。
【００２９】
更なる容量性要素７６が、付加的に又は代替的に放射線検出器ヘッド１０及び１２の１又はそれ以上の側部に配置され、側面近接を検出する。特に図４を参照して、表されている実施例では、側面に取り付けられている容量性要素７６は、発泡体層８４によってコリメータ５４の側から離されている両面印刷回路基板のエポキシ基板８２の反対側でラミネート加工されている銅層７８及び８０のパターン化によって形成される平行板キャパシタである。放射線は側面取付の容量性要素７６を通して検出されないので、かかる要素は、随意的に、放射線吸収材から作られる。このアプローチでは、印刷回路基板のエポキシ基板８２は、平行な導電板７８及び８０から遠く離れている絶縁層を定める。
【００３０】
引き続き図１乃至４を参照して、近接センサモニタ６２は、例えば、キャパシタンス、インピーダンス、又はアドミッタンス等の各容量性要素６０及び７６の電気特性を測定する。例えば人体、流体を含む又は搬送する静脈バッグ又は管、あるいはその他のような、電気的に導電性の物体の近接は、導電性の物体の接近又は定量的な近似に依存する量によって近接容量性要素のキャパシタンスの変化を引き起こす。このようにして、キャパシタンス又は他の測定される電気特性の値は、患者又は他の導電性の物体が容量性要素へ向かって又はそれから遠ざかって移動するのに伴って変化する。他方で、寝具類又は衣服は電気的に導電性ではなく、従って、極めて近くでさえキャパシタンスの変化をほとんど又は全く引き起こさない。
【００３１】
適切な測定アプローチで、近接センサモニタ６２は、複数の容量性要素６０及び７６の特定の平行板キャパシタへ交流電気信号又は交流電気信号成分を適用し、それに応答して発生する測定された電気特性を検出する。図２では、例えば、容量性要素６０の往復ラスターサンプリングが、破線９０によって示されるラスター経路によって図示されている。目下サンプリングをされている容量性要素は、図２で、黒丸（●）によって表されている。近接センサモニタ６２は、黒丸によって表されている容量性要素へ交流電気信号又は交流電気信号成分を適用し、例えば、サターホワイト（Satterwhite）による米国特許第４，９４２，３６５号明細書で論じられている同期又はコヒーレント測定技術を用いて、応答信号を測定する。米国特許第４，９４２，３６５号明細書は、その全文を参照により本願に援用される。容量性要素のインピーダンス又はアドミッタンスは、例えば、出力信号フェーザー及び入力信号フェーザーの比に基づいて決定され得る。キャパシタンスは、随意的に、インピーダンス又はアドミッタンスから決定され、あるいは、インピーダンス又はアドミッタンスは、測定された電気特性として直接的に使用されてよい。
【００３２】
幾つかの実施形態で、近接センサモニタ６２は、更に、（白抜き丸（○）によって図２に示されている）隣接する容量性要素にバイアスをかけて、（黒丸（●）によって図２で示されている）サンプリングをされている容量性要素の測定された電気特性に対する隣接する容量性要素の影響を低減するよう構成される。相互作用的なアプローチで、サンプリングをされている容量性要素の最初の測定は、それの電圧を決定するよう取得される。次いで、隣接する容量性要素は、アクティブにその電圧へと駆動され、サンプリングをされている容量性要素の他の測定が取得される。処理は、サンプリングされている容量性要素の測定を更に精緻化するよう、随意的に繰り返される。
【００３３】
測定された電気特性と検出器ヘッド−患者間距離との間の関係は、以下のように実験的に適切に決定される。測定された電気特性の初期値は、“無限の距離”の較正点を確立するよう、近くに対象がない状態でサンプリングされる。更なるサンプルは、較正曲線を発現するよう、異なる検出器ヘッド−患者間距離で取得される。更に又は代替的に、測定された電気特性と検出器ヘッド−患者間距離との間の関係は、第１原理の静電気計算によって決定され得る。ラスター経路９０又は他の適切なサンプリングパターンを用いて容量性要素６０に対してラスターサンプリングを行うことによって、全ての容量性要素６０は、例えば毎秒又は毎１０秒といった、選択された時間間隔でサンプリングをされ得る。近接は、サンプリングをされる容量性要素６０の幾つかによって示される最小の近接として適切に定められる。更に、幾つかの実施形態で、近接マップが計算される。近接マップでは、夫々の近接マップ要素は、対応する容量性要素によって測定される近接である。このような近接マップは、例えば、（ロボティックアームが検出器ヘッドを患者から離し始めるべきであるように）検出器ヘッドが患者の方へと向かう方向に動いている場合に対して、（ロボティックアームは、検出器ヘッドを患者へと移動させ始めるべきであるように）検出器ヘッドが患者から離される方向で動いている場合を認知するために使用され得る。
【００３４】
近接測定の精度は、通常、平行板キャパシタ６０又は７６の面積に反比例する。他方で、板の面積が小さくなればなるほど、空間分解能は高くなる。図２及び図３に図示される実施例では、平行板キャパシタ６０は変化するサイズを有しており、放射線検知面５０の両端に近い板は最大面積を有し、放射線検知面５０の中央に近い板は最小面積を有する。このような配置は、費用及び空間を考慮して選択される。更なる容量性要素は、電子部品及び回路基板面積の数が、通常、検知に使用される容量性要素の数に対して線形に増減するので、前置増幅又は他の演算回路の費用を増大させる。しかし、他の配置が選択されてよい。例えば、幾つかの考えられる実施形態で、全て等しいサイズの平行板容量性要素が使用される。
【００３５】
容量性近接検知の利点は、それが、例えば寝具又は衣類等の非導電性物質を実質的に検知しないことである。しかし、この利点は、比較的硬い非導電性の物体が実際に検出器ヘッドに影響を与える場合には不利となりうる。
【００３６】
引き続き図１乃至４を参照して、衝突センサモニタ６４は、平行板キャパシタ６０及び７６からの伝導性電流フロー情報を使用することによって、上記の懸念事項に対処する。衝突センサモニタ６４を組み込む幾つかの実施形態で、絶縁層６８は、板６６及び６７の間に伝導性電流が流れるよう板６６及び６７を接触させ、又は少なくとも十分に近づけるように圧縮変形され得る変形可能な又は弾性の材料から作られている。従って、衝突センサモニタ６４からの適切なバイアス下で、伝導性電流は、電気的に導電性のシャントを生じさせるよう平行な導電板６６及び６７が互いに接触し、又は互いに十分に近づくことを可能にする弾性材６８の圧縮変形に応答して、平行な導電板６６及び６７の間を流れる。このようにして、平行板キャパシタ６０及び衝突センサモニタ６４は、衝突を検出する２値スイッチを定義する。近接検出とは違って、衝突検出は弾性絶縁層の機械的変形に依存し、従って、衝突は、衝突する物体が電気的に導電性であるのか又は電気的に絶縁性であるのかに関わらず検出される。
【００３７】
図１で、近接センサモニタ６２及び衝突センサモニタ６４は、別個の構成要素として示されている。幾つかの実施形態で、これら２つの構成要素は、部分的に又は全体的に一体化されてよい。例えば、単一のセンサモニタが、直流バイアス及び重畳された交流バイアスを含む信号を、目下検知されているキャパシタへ適用してよい。直流バイアス成分は、衝突を示す伝導性電流フローをモニタするために使用され、一方、交流バイアス成分は、近接検知のために使用される。代替的に、交流成分のみが使用されてよく、複素インピーダンス又はアドミッタンスが測定される。複素インピーダンス又はアドミッタンスの実部は伝導性電流フローを示し、一方、複素インピーダンス又はアドミッタンスの虚部は適切に近接検知に使用される。
【００３８】
図５を参照すると、サンプリング回路の回路図が図示されている。この回路は、容量性要素６０をサンプリングするのに適する。スイッチＳ１及びＳ２は、主に、ラスター走査を実行するために使用される。前面センサ板６６の１つしか１度に検知信号へ接続されず、一方、配列の残りの容量性要素６０の前面センサ板６６は、測定センサ板と同じ電荷を印加される。これにより、力線に影響を与える隣接する容量性要素によって引き起こされる測定歪みの可能性が低減される。衝突検出は、どのようにスイッチＳ１及びＳ２が設定されているかとは無関係である。むしろ、容量性要素６０のいずれかの板６６及び７７のいずれかが互いに接触するときはいつでも、伝導性電流はダイオードＤＣ及び“衝突信号”と称されるラインを通って流れ、この伝導性電流フローは衝突の表示として解釈される。
【００３９】
引き続き図５を参照して、近接検知は以下のように作用する。１００キロヘルツ（ｋＨｚ）正弦波発振器（５Ｖｐｐ）が、検知信号ラインを介して測定される、センサ又は検知板とも称される前面板６６と接続される。この接続は、前面センサ板６６に、異なる電位で如何なる近隣の対象へも任意の保護カバー７２及び空気を通って伝播する電界を放射させる。電界は、図５に表されているように、利得１の増幅器Ｂを介して前面検知板６６の後の保護素子容量板６７へ、及びスイッチＳ１及びＳ２の設定を介して近隣の保護素子へセンサ入力信号をフィードバックすることによって、対象の方向でバイアスをかけられる。強い容量結合のために、隣接する前面センサ板６６は、また、測定されている検知板６６から隣接する前面板６６へ力線が向かうことを防ぎながら、保護信号レベルに保たれる。測定されている検知板６６と接続されている前置増幅器Ａは、高い入力インピーダンスを有しており、この増幅器への入力電圧を、近似的に入力キャパシタンスＣｉｎと、ここではＣｏｂｊで表されている、検知板６６の前にある対象のキャパシタンスとの間の分圧とする。入力キャパシタンスＣｉｎは、検知素子６６から見える隣接した対象がないときのキャパシタンスにおおよそ等しくなるよう選択される。幾つかの実施形態で、Ｃｉｎは約１．５ｐＦに設定されるが、他の値が使用されてよい。隣接した対象がない場合は、結果として、前置増幅器Ａの入力には２．５Ｖｐｐの信号がある。対象が検知板６６に近づくにつれて、隣接した対象のキャパシタンスは増大し、前置増幅器Ａの入力信号はより低くなる。数百ミリボルト（ｍＶ）の前置増幅器Ａの入力での最低信号は、検知板６６の直ぐ近くに、例えば、任意の保護カバー７２に接する寸前に、大きな接地した対象を置くことによって達成される。
【００４０】
図５には図示されないが、電気機器からの５０Ｈｚ又は６０Ｈｚノイズが増幅器を飽和させることを防ぐ一次高域通過フィルタが、夫々の前置増幅器の入力段にある。幾つかの実施形態で、このフィルタの３デシベル（ｄＢ）カットオフ周波数はおおよそ３ｋＨｚである。
【００４１】
システムは、１又は数個の容量性要素６０の故障に対してロバスト（robust）である。例えば、検知素子６６への配線が途絶される場合に、ＣｏｂｊとＣｉｎとの間の分圧は起こらず、入力増幅器Ａからは最大限の５Ｖｐｐの信号が見える。これは、如何なる隣接した対象の通常の動作範囲も上回り、故に、近接センサモニタ６２は適切にエラーメッセージを発生させ、あるいは別なふうに誤った読出を扱う。保護素子６７への配線が途絶される場合は、保護信号は、保護センサ６７の後のコリメータの電位に従う。この電位は、本実施例では接地されている。これにより、如何なる隣接した対象の通常の動作範囲も下回る前置増幅器Ａへの入力信号が得られる。この場合に、近接センサモニタ６２は適切にエラーメッセージを発生させ、あるいは別なふうに誤った読出を扱う。衝突の間は、容量性要素６０の検知板６６及び保護板６７は短絡される。保護部６７はダイオードＤＣから見て−５Ｖへ接続されているので、このことは、伝導性電流がダイオードＤＣを通って、衝突信号を駆動することを可能にする。図５には、この伝導性電流を扱うための付加的な回路は図示されていないが、比較器及びオープンコレクタ回路が適切に使用される。
【００４２】
図６を参照して、同期検出器、又はアナログ−デジタル変換器、及び距離を計算して利得及びオフセットを補償するファームウェアを有するマイクロプロセッサが記載されている。図６の回路は、“検知信号”を受け取って、高域通過（ＨＰ）フィルタＨＰＦにより高域通過フィルタリングを行い、同期復調ブロックＳＹＮＣＨ並びに０°及び９０°位相での矩形波入力により同期復調を行い、低域通過フィルタＬＰＦによりその復調された信号の低域通過（ＬＰ）フィルタリングを行い、例えば、アナログ−デジタル変換、二乗平均平方根（ＲＭＳ）若しくは他の平均化計算、利得補正、オフセット補正、又はその他のような任意の更なる信号処理（図６でバッファＢＵＦによって図式的に示される。）を行う。バッファＢＵＦの出力は、近接を判断する際に近接センサモニタ６２によって適切に使用される。
【００４３】
実際の具体化において、放射線検出器ヘッドは、放射線検知面の領域にわたる５４個の平行板キャパシタの６×９の配列を含むよう構築された。それらのキャパシタの面積は、図２及び図３に示されるのと同様に、９×９平方センチメートル（ｃｍ２）の最大面積キャパシタと９×３ｃｍ２の最小面積キャパシタとの間で変化した。キャパシタは、約１０ｃｍ離れてカバー表面にわたって分布する幅５ｍｍ、高さ１．６ｍｍの発泡体ストリップによって隔てられた１７ミクロン厚のパターン銅から形成された。従って、銅シートの間の空間は、大部分は空気であり、これは、２つのシートが伝導性電流を発生させるよう機械的に圧縮されるところの衝突検知応用にとって有利である。１０ｃｍ離された発泡体ストリップの同様の配置は、最底部の導電層をコリメータから離すために使用された。プラスチックの外側カバーは、放射線検知面上に配置されているキャパシタの配列の上に設置された。電子回路は、約１ミリ秒に５４個の容量性要素の一連のラスターサンプリングを行うよう構成されて、検出器全体が、毎秒約１６回、対象までの距離を測定することを可能にした。実際の具体化において、側面の容量性要素は、両面印刷回路基板の導電層をパターン化することによって作られた。側面衝突検出は、印刷回路基板の背面にあるトラックからコリメータのフレームへ接続されているＬ形ブラケットを介して接地の間の伝導性電流フローをモニタすることによって提供された。
【００４４】
表されている実施例は、近接検知及び衝突検出の両機能を有する。しかし、所与の実施形態ではこれらの機能のうちの一方又は他方のみを有することが考えられる。例えば、検出器ヘッドは、近接検知機能を省略するが、患者を当惑させ又は傷つけ、あるいは検出器ヘッドに損傷を与えることに対して保護するセーフティ・インターロックを提供するように衝突検出の側面を有してよい。反対に、検出器ヘッドは、近接検知機能を有するが、衝突検出機能を省略してよい。この後者の実施形態で、導電性の物体に対する衝突保護は、選択されている最小の検出器ヘッド−対象間距離より近くに検出器ヘッド１０及び１２を移動させることに対してロボティックコントローラ３４をインターロックすることによって提供され得る。
【００４５】
表されている容量性要素６０及び７６は、放射線検知面にわたって分布し且つこの面に平行に並べられている導電板６６を有する平面キャパシタである。これは、放射線検知面５０から短い距離しか延在しない扁平な近接検出器を提供する。例えば、具体化された実施形態は、（厚い発泡体層の）１．６ｍｍの厚さに加えて、パターン化されている銅シートの１７ミクロン（０．０１７ｍｍ）の厚さの２倍を有する、すなわち、全体で２ｍｍに満たない厚さを有する平行板キャパシタを有した。より一般的には、容量性要素は、随意的に、放射線検知面５０から５ｍｍより少なく延在し、これにより、近接検出器は、それ自身、放射線検知面５０と対象との間の好ましくない付加的な分離を導入しない。
【００４６】
容量性近接検知システムは、ＳＰＥＣＴ画像データ取得のワークフローを簡単化するために適切に使用される。断層撮影画像化のための１つのアプローチで、放射線科医又は他の操作者は、所望の開始角度及び検出器座標を選択し、システムに調査を開始するよう命ずる。ロボティックマニピュレータ２０及び２２は、自動的に所望の初期アジマス（azimuth）角度へ検出器ヘッド１０及び１２を移動させ、所望の検出器−患者間距離が容量性近接検知により検出されるまではそれらの作動半径をゆっくりと減少させる。夫々のアジマスでの画像データの取得の終わりに、ロボティックマニピュレータ２０及び２２は、次のアジマスのために検出器ヘッド１０及び１２を再設定するために、検出器ヘッド１０及び１２を患者からわずかに離す。容量性近接検知は、再び、患者の位置を決めるために使用され、所望の距離まで間隔を減ずる。これは、夫々のアジマス角度に関して繰り返される。距離測定は連続的であるから、操作者は所望の距離を選択してよく、また、調査の進行の間この距離を増減させることを選んでよい。
【００４７】
側面取付の容量性要素７６は、検出器ヘッド１０及び１２の先端及び後縁に設置される。これらは、例えば、全身平面画像化応用のために、適切に使用される。このような研究において、検出器ヘッド１０及び１２は、横たわる患者の上及び下に向けられ、頭からつま先へ（又はつま先から頭へ）患者の身体に沿って動く。検出器ヘッド１０及び１２が患者の身体に沿って動くのに伴って、それらは、例えば、胸部、腹部、脚部、又はその他のように高さが変化する人体との接触を回避するよう適切に上昇又は下降する。このような平面走査応用で、側面取付の容量性要素７６は、背の高い対象を避けるよう検出器ヘッドを上昇させるのに十分な時間を持たせるように、体軸に沿って検出器より前の距離を測定する。幾つかの実施形態で、操作者ワークフローは、次の通りである：開始及び停止の距離が走査長さ全体を示すよう選択され、ガンマカメラ８は画像データの取得を開始するよう命じられる。容量性近接検知は、自動的に夫々の検出器ヘッドに関連する角度を決定し且つ開始位置を表にするために使用され、検出器の作動半径を患者からの所望の距離へと減少させて、取得を開始する。
【００４８】
検出器の自動制御される位置付けが関係しない静的な画像データ取得シナリオでさえ、容量性近接検知は操作者の助けとなる。側面取付の容量性要素７６は、検出器ヘッドより前の対象を検出することができるので、それらは、ヘッド１０及び１２を位置付けるよう、ロボティックマニピュレータ２０及び２２のハンドコントローラ操作の間、使用され得る。対象への接近が検出される場合は、ヘッドの移動は、適切に減速されて、対象と接触する前に停止される。衝突検知機能は、このようなハンドコントローラにより走査される検出器ヘッドの位置決めの間、二次的なフェイルセーフとして使用され得る。
【００４９】
図７を参照して、容量性要素６０及び７６とともにモニタ６２及び６４によって実行される適切な近接制御及び衝突回避の方法が記載されている。ラスター動作１００で、近接センサモニタ６２は、例えば、ラスター経路９０（図２参照）又は他の適切なサンプリングパターンを用いて、連続的に容量性要素６０及び７６をサンプリングする。ラスター動作１００は、例えば、測定されたキャパシタンス、アドミッタンス、インピーダンス、又はその他のような、夫々のサンプリングされる容量性要素の電気特性を測定する。計算１０２で、要素−対象間距離が、その測定された電気特性に基づいて、夫々の容量性要素について計算される。計算１０４は、個々の要素−対象間距離から検出器ヘッド−対象間距離を決定する。図７の実施例で、計算１０４は、最小の要素−対象間距離を検出器ヘッド−対象間距離として考える。このアプローチは、検出器ヘッド−対象間距離を過大評価する可能性を減らし、安全上有利でありうる。しかし、計算１０４は、例えば、最小のＮ（Ｎは、たまの誤った要素−対象間距離測定又は正常に動作しない若しくは機能不全の容量性要素に対して幾らかのロバストを提供するよう選択される整数である。）個の要素−対象間距離の平均をとること等、他の公式を使用することができる。同様に、計算１０４は、異常値のフィルタリングを組み込んでよい。異常値は、例えば、隣接する容量性要素について測定された要素−対象間距離とは極めて異なる測定された要素−対象間距離として、識別され得る。
【００５０】
引き続き図７を参照して、制御動作１０６は、設定点距離１０８に整合させるよう検出器ヘッド１０及び１２の位置を調整すべく、適切なロボティックアーム２０及び／又は２２を操作する。設定点距離１０８は、様々な方法で生成され得る。幾つかの実施形態で、設定点距離１０８は、ガンマカメラ８の機械的な許容範囲と、画像形成中は検出器ヘッド−対象間距離を小さく保ちたいという要望とに基づいて選択される一定距離である。例えば、患者に関する位置付け等、他の要素が、随意的に、設定点距離１０８に組み込まれてよい（例えば、患者が閉所恐怖症であることが患者情報１１０により示されている場合は、より大きい設定点距離１０８が選択され得る。）。随意的に組み込まれてよい他の要素は、走査タイプ情報１１２である。例えば、走査が、信号強度の低い（又は低線量の）放射線同位体を使用するものである場合は、信号強度がより高い（又は高線量の）放射線同位体を使用する走査に比べて小さい設定点距離１０８が選択され得る。走査タイプ情報１１２は、また、患者の快適性と、高分解能の必要性、又は実行される走査タイプの有効な画像品質との間のトレードオフを反映するよう、設定点距離１０８を選択する際に使用されてよい。走査タイプが、例えば、調査の間の異なる時点で２つの異なる同位体を用いる２部分（又はそれ以上の部分）の調査である場合は、設定点距離１０８は、例えば、低信号である方の同位体を用いる場合に検出器ヘッドをより近くに移動させるよう、調査の間、時間とともに変更されてよい。断層撮影走査に関しては、設定点距離１０８は、例えば、関心領域が放射線検出器ヘッドから更に遠い場合に検出器を相対的により近くに移動させるよう、角度又は方位角位置に基づいて調整されてよい。
【００５１】
更なる他の事例的要素として、解剖学的範囲情報１１４が考慮されてよい。設定点距離１０８は、同じ画像走査範囲内でさえ、異なる解剖学的範囲の画像化のために変更される。例えば、頭からつま先までの全身走査では、設定点距離１０８は、比較的大きく且つ重要な解剖学的特徴を含む胴体部を画像化する場合には、相対的により小さい頭部を画像化するのに比べて、より低く設定され得る（すなわち、検出器ヘッド−対象間距離はより小さい。）。相対的により大きな検出器ヘッド−対象間距離は、また、頭部に関しても適切である。これは、かかる画像化が患者の顔の前に検出器ヘッドを設置し、このことは患者にとっては不快でありうるためである。要素１１０、１１２及び１１４は、説明に役立つ実例であり、例えば、放射線科医の個人的な好み、管理規則若しくは最善の医療行為規則、又はその他のような付加的な又は他の要素も、設定点距離１０８を決定する際に考慮されてよい。
【００５２】
引き続き図７を参照して、衝突回避システムは、また、画像化の間、有利に作動している。ラスター動作１００の間、夫々の容量性要素がサンプリングをされているときに、伝導性電流フローが検出されるかどうかが確認される（１２０）。このような伝導性電流フローが衝突センサモニタ６４（図１参照）によって検出される場合は、適切な衝突シーケンス１２２が開始される。衝突シーケンス１２２は、例えば、聴覚的及び／又は視覚的な警報を作動させること、検出器ヘッド１０及び１２の全ての動作を停止すること、あるいは、検出器ヘッド１０及び１２を患者から離れた安全な位置まで引き離すこと等を有してよい。
【００５３】
図８を参照して、検出器ヘッド１０及び１２の位置は、全身平面データ取得に関して示されている。患者は、頭部Ｈ、胴体Ｔ、腕Ａ、脚部Ｌ及び足Ｆを表す楕円によって図８で図式的に示されている。患者は、（図８に図式的に示されている）患者支持台又はベッド１８に横たわっている。２つの放射線検出器１０及び１２は、夫々、患者の身体の上及び下に位置付けられている。上側の検出器１０の容量性センサ配列は、最も近い検出ヘッド−患者間距離（図８に矢印によって図式的に示されている測定距離）を測定するために使用される。次いで、この測定は、配列と患者との間の特定の空隙を達成するように垂直方向で検出器を動的に位置付ける基準信号として使用される。ベッド１８が電気的に導電性である場合は、下側の検出器１２の容量性センサ配列は、また、随意的に、検出器ヘッド１２が移動する場合に検出器ヘッド−ベッド間距離を一定に保つために使用される。代替的に、下側の検出器ヘッド１２は、ベッド１８が実質的に均一且つ真っ直ぐな低姿勢を有する想定の下に、このようなフィードバック制御を用いずに動かされ得る。
【００５４】
図８の全身平面画像データ取得では、検出器１０及び１２は、患者の身体に沿って（図８に示されるように）頭から足へ、又は足から頭へと動かされる。例えば、図８の頭部から足までの画像データ取得では、表されている検出器の位置１０’及び１２’は、夫々、頭部から足までの画像データ取得における後の時点での検出器ヘッド１０及び１２の位置を示す。このように、図８に示されている患者外形の足Ｆでの来るべき外見上の変化を検知するように、検出器ヘッド１０より前の距離を測定するように位置付けられた端部容量性要素７６を有することが有利である。これは、可能な限り所望の検出器−患者間空隙を依然として保ちながら足Ｆとの接触を回避するように検出器１０を上昇させる付加的な時間をシステムに認める。
【００５５】
図９を参照して、心臓画像データ取得で、検出器１０及び１２は、互いに対して９０°の相対角度で位置付けられている。図９には、患者の腹部Ｂを示す部分楕円を加えて図８と同様に符号を付された代表的な楕円を用いて、患者の頭部を見下ろすよう患者の外観が示されている。心臓画像データ取得のために、検出器ヘッド１０及び１２は、画像品質を最適化するよう可能な限り患者の近くにあるべきである。従って、容量性要素６０のいずれかによって与えられる最も近い近接値は、検出器を位置付ける誘導近接信号として使用される。心臓画像データ取得では、互いへの２つの検出器ヘッド１０及び１２の近接近は、複雑な要因である。最も近くで検出された近接が、実際には、患者よりむしろ他の検出器ヘッドに対してである場合は、誤った近接情報が提供されうる。この問題に対処するよう、幾つかの実施形態で、２つの検出器ヘッド１０及び１２は、夫々、マスターヘッド及びスレーブヘッドとして配置され、一方の放射線検出器ヘッドの放射線検知面に映された他方の放射線検出器ヘッドの放射線検知面でのラスターシークエンシングにより互いと同期するよう構成される。図６を参照して記載されるように、オフセット及び利得較正を行うことによって、検出器１０及び１２の間に対象がない状態で、他の検出器ヘッドに対する各検出器ヘッドの影響は相殺され得る。図９に表されている実施例では、ラスターシークエンシング開始信号は、マスター検出器ヘッド１０からスレーブ検出器ヘッド１２へ送信される１００ｋＨｚ信号１３０に重畳されている。
【００５６】
図９の心臓画像データ取得で、又は２つの検出器ヘッドが患者の対抗する側面に位置付けられるところの断層撮影取得の例（図示せず。）で、患者の画像データは多数のアジマス角度で取得され、故に、有利に、夫々のアジマス角度で、近接センサシステムは、検出器ヘッド−患者間距離の更新された測定を提供する。人体は不規則な形状であるから、夫々の新しいアジマス角度により、平行板キャパシタ６０の異なる１つ又はグループは、通常、“最も近い”測定を提供する。従って、全ての平行板キャパシタ６０のラスターサンプリングによって取得される“最も近い”測定は、最小の検出器ヘッド−患者間距離として適切に使用される。
【００５７】
図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１１を参照して、他の実施例が表されている。図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは、円形ガントリ２２４に取り付けられているロボティックマニピュレータ２２０及び２２２に取り付けられている２つの検出器ヘッド２１０及び２１２を有するガンマカメラ１８０の正面図、側断面図及び上面図を示す。表されている実施例で、２つの検出器ヘッド２１０及び２１２は、１８０°方位角で離されており、例えば、断層撮影取得、又は図８に示されているような平面取得に適する。１つの検出器ヘッド及びそのロボティックマニピュレータを円形ガントリ２２４の周囲を９０°の方位角で回転させることによって（図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃには図示せず。）、検出器ヘッドは、図９の心臓画像データ取得を実行するようセットアップされ得る。図１１は、放射線検出器ヘッド２１０及び２１２のうちの一方の斜視図を示す。この検出器ヘッドは、放射線検知面上に分布し且つ実質的にこの面を覆う６×９のグリッドで配置されている５４個の前方近接検知用容量性要素２６０を有する。容量性要素２６０の面積は、図２に示されるものと同様に放射線検知面にわたって変化する。更に、４つの側面近接検知用容量性要素２７６が、検出器ヘッド２１０及び２１２の側面に示されている。近接検知用容量性要素２６０は、近接検知用容量性要素６０に関して先に記載された構成と同様に適切に構成され、一方、近接検知用容量性要素２７６は、近接検知用容量性要素７６に関して先に記載された構成と同様に適切に構成される。このようにして、近接検知用容量性要素２６０及び２７６は、近接検知及び衝突検出のために適切に使用される。
【００５８】
本発明について、好ましい実施形態を参照して記載してきた。変形及び代替は、当業者によって、上記の詳細な説明を読んで理解することで想到され得る。本発明は、それらが添付の特許請求の範囲及びその均等の範囲内にある限り、全てのこのような変形及び代替を包含すると解されると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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