(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断層撮影装置であって、
支持フレーム上に回転可能に支持されている回転可能なディスクと、
検出器のアレイを有している、断層撮影装置の少なくとも一部を取り囲むように構成され且つ配設されているエンクロージャーであって、封止されている、検出器用のチャンバーを形成しているものと、
埃又は泥をチャンバー内に導入することなくチャンバー内の空気を加圧し、チャンバー内の空気の湿度を制御し且つ断層撮影装置の作動の間に検出器から熱を除去すべく、前記チャンバー内を循環させられる空気を再循環させ且つ状態調節するように構成され且つ配設されている空気調和システムと、
を具備し、
前記空気調和システムは、
前記チャンバーに結合されている第１熱交換サブシステムであって、前記チャンバー内の空気を処理するように構成され且つ配設されているものと、
チャンバー内の空気の湿度を制御する加湿サブシステムと、
を備えている装置。
【請求項２】
前記回転可能なディスクを前記支持フレームに電気的に結合するスリップリングであって、前記回転可能なディスクと前記支持フレームとの間を電力又はデータが伝送されるのを可能にするものを更に具備する請求項１の装置。
【請求項３】
前記第１熱交換サブシステムが、前記チャンバーに結合されていると共に、空気を前記チャンバーから受容し、熱を前記空気から除去し且つ前記空気を前記チャンバーに放出するように構成され且つ配設されている請求項１の装置。
【請求項４】
前記空気調和システムが、
前記第１熱交換サブシステムに結合されている第２熱交換サブシステムであって、前記熱を前記チャンバーの外側の空気に伝達するように構成され且つ配設されているもの、
を備えている請求項３の装置。
【請求項５】
前記第１熱交換サブシステムが、前記チャンバーに結合されていると共に、空気を前記チャンバーから受容し、熱を前記空気に加え且つ前記空気を前記チャンバーに放出するように構成され且つ配設されている請求項１の装置。
【請求項６】
前記第１熱交換サブシステムが、
前記チャンバーに結合されている凝縮サブシステムであって、空気を前記チャンバーから受容し、湿分を前記空気から除去し且つ前記空気を前記チャンバーに放出するように構成され且つ配設されているもの、
を備えている請求項１の装置。
【請求項７】
前記加湿サブシステムが、前記チャンバーに結合されていると共に、空気を前記チャンバーから受容し、湿分を前記空気に加え且つより湿った前記空気を前記チャンバーに放出するように構成され且つ配設されている請求項１の装置。
【請求項８】
前記空気調和システムを制御するように構成され且つ配設されている環境制御装置を更に具備する請求項１の装置。
【請求項９】
チャンバー内を循環する空気を所定の圧力に維持すべく、濾過された空気をチャンバー内に送るように構成され且つ配設されているポンプ・サブシステムを更に具備する請求項１の装置。
【請求項１０】
荷物を、断層撮影装置を通してチャンバーの外側まで移送するコンベヤーを更に具備する請求項１の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、コンピューター断層撮影（ＣＴ）走査装置に関し、より具体的には、広範囲の環境条件で使用され得る断層撮影システムに関する。
【０００２】
ＣＴ走査装置は、対象の断面の像を生成するのに使用される装置である。そのような装置は、患者の非侵襲性診断に関する医療分野での使用について良く知られている。通常のＣＴ走査装置は、支持フレーム上に回転可能に装着されている回転可能なディスクを有している。ディスクは、中央開口部を有しており、走査されるべき対象（典型的には人間の患者）が、その中央開口部内に位置させられる。Ｘ線源が、回転可能なディスクに装着されており、Ｘ線放射線のビームを対象の周りの複数の位置から対象内へ投影する。複数のＸ線検出器（Ｘ線源の位置とは直径方向反対側の位置で回転可能なディスク上に位置させられているか、又は回転可能なディスクの周りの位置で支持フレーム上に位置させられている）が、対象を通過するＸ線放射線を表すデータ信号を生成する。それらのデータ信号は、良く知られている技法を用いて、システムによって走査された対象の断面の像を生成すべく使用され得る。
【０００３】
少なくとも１つの市販のシステムにおいては、回転可能なディスクは、Ｘ線源（通常はＸ線管）、Ｘ線管用の電源、Ｘ線放射線検出器のアレイ、データ取得システム（ＤＡＳ）、放射線検出器及びＤＡＳ用の電源を搭載しており、また、他の支援システムをも搭載し得る。商業的に入手可能な走査装置用の電源は、電力バスを介して、在来の１２０ボルト又は２４０ボルトのＡＣ電線のような、支持フレームに設けられている電力源に電気的に接続されていると共に、ＤＡＳは、データバスを介して、データをＤＡＳから受信してＣＴ像を生成するデータ処理システム（通常はコンピューター）に電気的に接続されている。更に、制御／状況バスが、制御信号及び状況信号が伝送されるのを可能にすべく、Ｘ線管と回転可能なディスクに搭載されている他の支援システムとを、支持フレーム上に又は支持フレームの周辺に装着されている制御システムに電気的に接続している。通常、これは、電力・データケーブルを用いることにより、又は導電性のブラシと接触している導電性のスリップリングを用いることにより、達成され得る。更に、共通に所有されている、名称が“ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＴＲＡＮＳＦＥＲＲＩＮＧ ＤＡＴＡ ＴＯ ＡＮＤ ＦＲＯＭ Ａ ＭＯＶＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ”である米国特許第５，５７７，０２６号であって、引用によって本明細書中に組み入れられているものに開示されているような、ワイヤレス通信システム即ち無線周波数通信システムを用いることにより、データ情報及び制御／状況情報が、伝送され得る。電力ケーブルが使用されるならば、ディスクは、１回転（３６０度）を超える回転をなされ得ず、走査と走査との間に戻し回転をなされなければならない。スリップリングは、ディスクが一方向に連続的に回転するのを可能にし、従って、好ましい。しかしながら、スリップリング及びブラシの広範囲に亘る摩耗が、連続的な摺動接触によって起こり、このため、スリップリング及び／又はブラシの頻繁な交換が、必要となり、そのようなシステムの維持費及び運転費が、増大する。更に、空気によって運ばれる埃及び湿気のような環境因子が、スリップリング及びブラシの耐用年数を制限し得ると共に、伝送されるべき電気信号及び電力の質に悪影響を与え得る。
【０００４】
更に、温度及び湿度のような環境因子は、ＣＴ走査システムの動作全体に影響を与える。Ｘ線放射線検出器と検出器によって発生される信号を処理すべく使用される電子回路とは、温度及び湿度の変化に敏感であり、追加の回路で連続的に再較正されるか又は補償されなければならない。再較正プロセスは、時間が掛かり、患者を診断するという主要な機能をＣＴ走査装置が果たし得る時間の量を制限し得る。補償回路は、システム全体の費用及び複雑さを増大させる。
【０００５】
従って、改良されたＣＴ走査システムを提供することが、本発明の目的である。
【０００６】
本発明の別の目的は、広範囲の環境条件下で作動させられ得る、改良されたＣＴ走査システムを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、広範囲の環境条件下で信頼性高く且つ正確に動作し得る、改良されたＣＴ走査システムを提供することである。
【０００８】
本発明の更に別の目的は、温度、湿度及び埃のような環境の影響を受けにくい、改良されたＣＴ走査システムを提供することである。
【０００９】
【発明の概要】
本発明によると、断層撮影装置は、支持フレームにより、軸の回りで回転可能に支持されている回転可能なディスクを有している。支持フレーム及び回転可能なディスクは、実質的に封止されているチャンバーを回転可能なディスクの周囲に形成しているエンクロージャーによって囲まれている。回転可能なディスクは、駆動システムであって、少なくともその一部がチャンバーの内側に位置させられているものを介し、チャンバーの内側で回転可能なままである。断層撮影装置は、空気調和システムをも有しており、この空気調和システムは、チャンバー内の空気に熱及び／若しくは湿分を加え又はその空気から熱及び／若しくは湿分を除去すべく、チャンバーの内側の空気を処理する。空気調和システムによって処理された空気は、チャンバー内へ再循環され、もって、チャンバーの外側からの空気は、実質的にチャンバー内へ導入されない。
【００１０】
断層撮影装置は、回転可能なディスク上に装着されている、断層撮影装置の信号処理部品を、支持フレーム上に装着されている又は断層撮影装置の周辺に位置させられている信号処理部品に電気的に接続するスリップリングを有し得る。スリップリングは、チャンバーの内側に位置させられ得る。断層撮影装置は、更に、放射線検出器と信号処理システムとを有し得、これらの放射線検出器及び信号処理システムは、回転可能なディスクに固定され又は支持フレームに固定されて、チャンバーの内側に位置させられ得る。
【００１１】
別の実施例においては、断層撮影装置は、支持フレームにより、軸の回りで回転可能に支持されている回転可能なディスクを有している。支持フレーム及び回転可能なディスクは、実質的に封止されているチャンバーを回転可能なディスクの周囲に形成しているエンクロージャーによって囲まれている。回転可能なディスクは、駆動システムであって、少なくともその一部がチャンバーの内側に位置させられているものを介し、チャンバーの内側で回転可能なままである。断層撮影装置は、空気調和システムをも有しており、この空気調和システムは、チャンバー内の空気に熱及び／若しくは湿分を加え又はその空気から熱及び／若しくは湿分を除去すべく、チャンバーの内側の空気を処理する。断層撮影装置は、更に、チャンバーの内側の空気圧をチャンバーの外側の空気圧よりも高く維持するシステムを有している。空気調和システムによって処理された空気は、チャンバー内へ再循環され、もって、チャンバーの外側からの空気は、チャンバー内へ実質的に導入されない。チャンバーから漏れるかもしれない空気を補充すべく、システムは、更に、空気入力・濾過システムを有しており、もって、チャンバーの内側の空気圧をチャンバーの外側の空気圧よりも高く維持するのに必要な追加の空気が、空気の外側から取り込まれて濾過システムを通過し得る。
【００１２】
空気調和システムは、チャンバーに結合されている第１熱交換器であって、チャンバーの内側の空気に熱を加え又はその空気から熱を除去するものと、第１熱交換器に結合されている第２熱交換器であって、熱を第１熱交換器から外側の空気に伝達し又は熱を外側の空気から第１熱交換器に伝達するものとを有し得る。
【００１３】
空気調和システムは、湿分をチャンバーの内側の空気から除去する凝縮器を有し得る。空気調和システムは、更に、チャンバーの内側の空気に湿分を加える加湿器を有し得る。
【００１４】
【好適な実施例の詳細な説明】
図１、図２Ａ及び図２Ｂは、本発明に係るＣＴ走査システム１００を示している。ＣＴ走査システム１００は、支持フレーム１１０によって支持されているエンクロージャー１０２を有している。支持フレーム１１０は、基部１１２と直立部１１４とを有している。直立部１１４は、軸受（図３及び図４に１１５で示されている）を介して回転可能なディスク１２０を支持しており、それらの軸受は、ディスク１２０が、軸（図３及び図４に１０８で示されている）を中心にして、支持フレーム１１０に対して自由に回転することを可能にする。回転可能なディスク１２０は、Ｘ線源１２２、Ｘ線源を制御し且つそれに電力を供給する源支援エレクトロニクス１２４、検出器アレイ１２６、及びその周縁部に固定されている検出器支援エレクトロニクス１２８を有している。モーター１３４及び伝動ベルト１３６が、回転可能なディスク１２０の制御された回転をもたらすと共に、位置センサー１３８が、回転可能なディスク１２０の位置を追跡する。回転可能なディスク１２０は、中央の開口部１０６をも有しており、この開口部１０６内に、走査されるべき対象が、位置させられ得る。回転可能なディスク１２０に結合されている導電性のスリップリング１２１を介して、電力が、回転可能なディスク１２０と支持フレーム１１０との間を伝えられ、そのスリップリング１２１は、支持フレーム１１０に結合されている導電性のブラシ１２３，１２５と接触している。空気調和システム１４０が、支持フレーム１１０に装着されている。空気調和システム１４０は、排熱換気孔１６２を有している。
【００１５】
好適な実施例においては、ＣＴ走査システム１００は、爆薬及び／又は他の密輸品の存在に関して、手荷物又は小荷物を走査するのに使用されるべく意図されていて、例えば、環境が埃っぽくなりがちな、空港で使用され得る。しかしながら、当業者は認識するであろうように、本発明は、医療用ＣＴ走査装置のような他のＣＴ走査システムに適用され得る。本実施例においては、ＣＴ走査システム１００は、回転可能なディスク１２０における開口部１０６を通して手荷物を運搬するコンベヤー１０４を有している。センサー（図示せず）が、手荷物の存在を検出すべく、開口部１０６に隣接して設けられ得る。
【００１６】
本発明の一の実施例によると、エンクロージャー１０２は、回転可能なディスク１２０における中央の開口部を通してコンベヤー１０４が手荷物を運ぶのを可能にするための開口部１０６を維持しつつ、実質的に封止されているチャンバーを回転可能なディスク１２０の周囲に生成している。この構成により、環境における埃及び泥は、機械の移動部品内への道を発見しにくくなるであろう。図３に示されているように、回転可能なディスク１２０は、軸１０８を中心とする回転のための軸受１１５上に支持されている。太線で示されているチャンバー１３０は、一つには支持フレームの基部１１２及び直立部１１４により、そしてエンクロージャー（図示せず）により、形成されている。空気調和システム１４０は、冷却熱交換器１５０と排気熱交換器１６０とを有している。冷却熱交換器１５０は、冷却出力ダクト１４２と帰りダクト１４４とに結合されている。冷却熱交換器１５０は、帰りダクト１４４を介して空気をチャンバー１３０から受容し、空気から熱を除去し、そして、ダクト１４２を介して冷気をチャンバー１３０内へ供給する。排気熱交換器１６０は、吸入換気孔１６２と、冷却熱交換器から受容した熱を排出するための排気換気孔１６４とを有している。更に、空気調和システム１４０は、凝縮器１４６を有し得、この凝縮器１４６は、チャンバー１３０から受容した湿分を、その湿分がチャンバー１３０に戻る前に除去すべく機能する。
【００１７】
好適に、断層撮影システムは、環境制御システム１７０を有しており、この環境制御システム１７０は、空気調和システム１４０の動作を制御すべく、この空気調和システム１４０に結合されており、もって、チャンバー１３０内の空気の温度及び湿度が、所定のレベルに維持される。環境制御システム１７０は、チャンバー１３０の内側の空気の温度及び湿度を監視する温度センサー１７２及び湿度センサー１７４を有し得る。環境制御システム１７０は、コンピューターシステムを有し得、このコンピューターシステムは、チャンバー１３０の内側の空気の温度及び湿度を表す、センサー１７２，１７４からの信号を受信すると共に、チャンバーの内側の空気の温度と湿度とを制御すべく、それらの信号を使用して空気調和システム１４０の動作を制御する。あるいは、環境制御システムは、空気調和システム１４０の動作を制御する温度調節装置と湿度調節装置とを有し得る。
【００１８】
図４は、本発明の別の実施例に係るＣＴ走査システム１００を示している。この実施例においては、空気調和システム１４０は、チャンバー１３０の内側の空気圧を、チャンバー１３０の外側の空気圧よりも僅かに高くなるように維持する。これは、外側の空気に対して正である圧力をチャンバーの内側に生成し、これにより、埃及び泥がチャンバー１３０に入るのを防止し、空港における手荷物エリアのような埃っぽい環境において特に有益な特徴である。図４に示されているＣＴ走査システム１００は、追加の空気がチャンバー内に導入されるのを可能にする入力源１８０とフィルター１８２とを帰りダクト１４４が有しているということを除いて、図３に示されているＣＴ走査システムと同様である。追加の空気は、エンクロージャーを通って漏れ得る空気を補償するのに必要であり得る。
【００１９】
あるいは、例えば、システムの動作環境が極めて低温である場合には、空気調和システム１３０は、チャンバー内の空気に熱を加える加熱装置を含み得る。空気調和システム１３０は、また、乾燥した環境での作動を助けるべく、加湿器を有し得る。別の実施例においては、空気調和システム１３０は、チャンバー１３０の内側の圧力を、チャンバー１３０の外側の圧力よりも高く維持するだけのシステムからなっていてもよい。
【００２０】
好適な実施例においては、ＣＴ走査システムは、チャンバー内の空気を連続的に冷却すべく作動する空気調和システムを有しており、そして、環境制御システムは、設けられていない。
【００２１】
本発明は、本発明の精神又は本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で実施され得る。従って、本実施例は、全ての点で、説明のためのものであって限定するためのものではないと見なされるべきであり、本発明の範囲は、上述した記載によってではなく、添付されている請求項によって指示されており、従って、請求項と均等なものの意味及び範囲の中に入る変更は、それらの請求項に包含されるべく意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンピューター断層撮影走査装置の前部を示す斜視図である。
【図２Ａ】エンクロージャーを取り外された、図１のコンピューター断層撮影走査装置を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａのコンピューター断層撮影走査装置の回転可能なディスクの背面図である。
【図３】本発明の一の実施例に係るコンピューター断層撮影走査装置の線平面図である。
【図４】本発明の別の実施例に係るコンピューター断層撮影走査装置の線平面図である。
【図１】
0003607611.tif 000002
【図２Ａ】
0003607611.tif 000003
【図２Ｂ】
0003607611.tif 000004
【図３】
0003607611.tif 000005
【図４】
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