(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有するとともに少なくとも放射線源を支持するように構成される環形状の回転ガントリであって、前記回転ガントリは、検査領域の周囲を回転軸周りに回転し、前記回転軸は、前記開口内で前記検査領域の中心領域に位置する、回転ガントリ；及び
前記回転ガントリを回転可能に支持するように構成される、静止ガントリであって：
ガントリベース；
前記回転ガントリを回転可能に支持する環形状チルトフレーム；及び
前記ガントリベース及び前記チルトフレームに且つ前記ガントリベースと前記チルトフレームとの間に付けられるチルトシステムであって、前記チルトシステムは、前記静止ガントリのチルト軸を定め、前記チルト軸は、前記ガントリベースと前記回転軸との間に位置し、前記チルトフレームは前記チルト軸周りに傾斜する、チルトシステム；を含む、
静止ガントリ；を有し、
前記チルトシステムは、前記ガントリベースに付けられる第１の端部及び前記チルトフレームに付けられる第２の反対側の端部を有する、少なくとも１つの弾性部材を有し、前記少なくとも１つの弾性部材は、垂直の傾斜していない位置と傾斜位置との間で又は前記傾斜位置と前記垂直の傾斜していない位置との間で前記チルトフレームを動かすことに応じて、曲げられた状態と曲げられていない状態との間を移行し、前記少なくとも１つの弾性部材は、互いに対して角度を有して配置される少なくとも２つの弾性部材を含み、前記チルト軸は、前記少なくとも２つの弾性直交部材の交差の交差部に沿って延びる、
イメージングシステム。
【請求項２】
前記チルト軸は、前記開口の近くに又は前記開口の下にある、
請求項１に記載のイメージングシステム。
【請求項３】
前記チルトシステムは、前記回転ガントリの少なくとも一方の側部に位置する、
請求項１又は２に記載のイメージングシステム。
【請求項４】
前記チルト軸は、前記チルトフレームの下にある、
請求項１に記載のイメージングシステム。
【請求項５】
前記チルトシステムは、前記開口の下にある、
請求項４に記載のイメージングシステム。
【請求項６】
前記チルトシステムは、前記チルトフレームの下に少なくとも部分的に位置する、
請求項５に記載のイメージングシステム。
【請求項７】
前記チルトシステムは、前記チルトフレームの外径の範囲内の領域に位置する、
請求項６に記載のイメージングシステム。
【請求項８】
前記少なくとも２つの弾性部材は、第１の前記少なくとも２つの弾性部材の長さの略半分で且つ第２の前記少なくとも２つの弾性部材の長さの略半分で、交差する、
請求項１に記載のイメージングシステム。
【請求項９】
前記少なくとも２つの弾性部材の一方は垂直に延び、前記少なくとも２つの弾性部材の他方は水平に延びる、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のイメージングシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの弾性部材の一方は垂直からゼロでない角度で垂直に延び、前記少なくとも２つの弾性部材の他方は水平からゼロでない角度に水平に延びる、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のイメージングシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも２つの弾性部材は、リーフスプリング又はコイルスプリングの少なくとも一方を含む、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のイメージングシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも２つの弾性部材は、曲げられるとき、傾斜モーメント荷重に対抗する、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のイメージングシステム。
【請求項１３】
イメージングシステムの回転ガントリのチルト角度を示す信号を受信するステップであって、前記回転ガントリは、環形状であるとともに開口を有し、前記開口の中心領域に位置する回転軸周りに回転する、ステップ；及び
前記信号に応じて前記イメージングシステムのチルトフレームを動かすために前記イメージングシステムのチルトアクチュエータを駆動するステップ；を有し、
前記チルトフレームは、チルト支持部に付けられ、前記回転ガントリは前記チルトフレームに回転可能に取付けられ、
前記チルトフレームを動かすことは、前記チルト支持部のチルト軸周りに前記チルト支持部を曲げ、したがって前記チルトフレーム及び前記回転ガントリを前記チルト軸周りに傾斜させ、前記チルト軸は前記回転軸の下に位置し、
前記チルトシステムは、前記ガントリベースに付けられる第１の端部及び前記チルトフレームに付けられる第２の反対側の端部を有する、少なくとも１つの弾性部材を有し、前記少なくとも１つの弾性部材は、垂直の傾斜していない位置と傾斜位置との間で又は前記傾斜位置と前記垂直の傾斜していない位置との間で前記チルトフレームを動かすことに応じて、曲げられた状態と曲げられていない状態との間を移行し、前記少なくとも１つの弾性部材は、互いに対して角度を有して配置される少なくとも２つの弾性部材を含み、前記チルト軸は、前記少なくとも２つの弾性直交部材の交差の交差部に沿って延びる、
方法。
【請求項１４】
前記チルト軸は、前記チルトフレームの前記開口の下に位置する、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記チルト軸は、前記チルトフレームの下に位置する、
請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は、概してイメージングシステムに関し、コンピューター断層撮影法（ＣＴ）への特定の応用とともに記載される。しかし、以下はまた、他のイメージングモダリティに適している。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照すると、従来のコンピューター断層撮影法（ＣＴ）スキャナ１００は、一般的に、静止ガントリ１０２によって回転可能に支持される回転ガントリ１０１を含む。回転ガントリ１０１は、少なくともＸ線管１０３を支持し、このＸ線管１０３は、検査領域及びその中の対象又は患者の一部を通過する放射線を放出する。患者支持部１２０（図４）は、検査領域内の対象又は患者を支持する。図示された回転ガントリ１０１はまた、検出器アレイ１０５を支持し、この検出器アレイ１０５は、検査領域を横切って放射線源１０３の反対側に位置し、この検出器アレイ１０５は、検査領域を通過する放射線を検出する。検出器アレイ１０５は信号を生成し、この信号は、体積画像データを生成するために再構成される。スキャンは、回転ガントリを垂直の傾斜の無い位置（図１）又は傾斜した位置にして実行される。
【０００３】
図１、２、３及び４に示されるように、図示されたＣＴスキャナ１００では、静止ガントリ１０２は、（例えば、ベース１０４の領域の４から６又は異なる数のポイントを介して）検査室フロアに取付けられる、ガントリベース１０４（図１、２及び４）、ガントリベース１０４から検査領域中心１１０（図１）の近くの高さまで垂直上方に延びる、側方支持部１０６（図１、２及び４）、側方支持部１０６の上に、システムの重心等検査領域の中心１１０（図１）の近くの高さに位置する、ボールベアリング又は他のベアリング等の傾斜支持部１１２（図１及び４）、及び、支持フレーム１１５（図１及び３）を含み、この支持フレーム１１５は回転ガントリ１０１を回転可能に支持する、チルトフレーム１１４（図１及び４）、を含む。
【０００４】
図１及び４に関して、チルトフレーム１１４は、チルト軸１１８に沿ってチルト支持部１１２周りに、傾斜するように構成され、このチルト軸１１８は、側方支持部１０６から側方支持部１０６に、大体中心１１０で又は代替的には検査領域のシステム（図１）の重心で横方向に延びる。チルトフレーム１１４を傾斜させることはそのようなものとして、チルト軸１１８周りに回転ガントリ１０１を傾斜させる。チルトフレーム１１４及び回転ガントリ１０１は、垂直（又は傾斜無しの）位置４０２から、後方（傾斜）位置４０４（図４に示される）及び／又は前方（傾斜）位置（図示せず）まで傾斜することができる。後方位置４０４に傾斜されるとき、チルトフレーム１１４の底部１２６（図４）は、患者支持部１２０の支持ベース１２２が、傾斜したチルトフレーム１１４との衝突を避けるためにガントリベース１０４から少なくとも距離１２８離れて位置しなければならないように、距離１２８だけガントリベース１０４を超えて突出する。
【０００５】
図１のスキャナ１００では、ガントリベース１０４及び側方支持部１０６は、概して“Ｕ”形状の組立体（図１及び２）を形成し、比較的大きい横幅１３０（図２）を持ち、側方支持部１０６は、検査領域の中心１１０（図１）を超えて延び、チルトフレーム１１４及び支持フレーム１１５（図１）の外側に接続する。結果として、ガントリベース１０４（図１、２及び４）及び支持フレーム１１５（図１及び３）、したがって、システム１００は、比較的大きく、重く、及び／又は高価になる傾向がある。高コンプライアンスの設計は、許容可能な回転ガントリのアンバランスに望ましくない厳しい制約を生み出す一方、低コンプライアンスは、高いフレーム剛性及びフレーム接点の間のより厳しい公差によって達成されることができ、これはコストを増加させる。より具体的には、従来のチルト設計の横方向の剛性は常に挑戦であり、傾斜を除く全ての軸の及び全ての軸周りの固有の大きい剛性が望ましい。加えて、ガントリベース１０４の大きい面積に渡る厳しい床の平面度の公差が、ベース支持部に与えられる荷重又は歪の量を抑制するために必要とされる。
【０００６】
床の平面度の公差は、チルト支持部の位置の間にかなり大きな構造を加えることによって減少され得、これはコストを増加させ得る。さらに、チルト支持部１１２のベアリングの摩擦は、摩耗及びトルク変動につながる。また、患者支持部１２０のスキャン可能な範囲は、患者支持部１２０のテーブル面１２４が検査領域を通って移動する範囲によって定められる。チルト軸１１８周りにチルトフレーム１１４を傾斜させることの結果は、支持ベース１２２が、上述のようにガントリベース１０３から離れた少なくとも距離１２８になければならないので、スキャン可能な範囲が距離１２８だけ減少することである、又は、代替的には、テーブル面１２４（誘導、ベアリング、運動装置等を持つ往復台システムを含む）長さがスキャン可能な距離の喪失１２８を補うために増加されなければならないことであり、これは患者支持部１２０のコストを増加させ得る。さらに、ベース１０４及びテーブル面１２４（往復台等を含む）は、所定の公差内にたわみを保持しながら、大きい片持ち荷重に適応するように十分固くあるべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本出願の態様は、上記の問題及びその他を扱う。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様によれば、イメージングシステムは、開口を有するとともに少なくとも放射線源を支持するように構成される環形状の回転ガントリを含み、回転ガントリは、検査領域の周囲を回転軸周りに回転し、回転軸は、開口内の検査領域の中心領域に位置する。イメージングシステムはさらに、回転ガントリを回転可能に支持するように構成される、静止ガントリを含む。静止ガントリは、ガントリベース、回転ガントリを回転可能に支持する環形状チルトフレーム、及びガントリベースとチルトフレームとに、及びベースとチルトフレームとの間に付けられるチルトシステムを含み、チルトシステムは、静止ガントリのチルト軸を定め、チルト軸は、ガントリベースと回転軸との間に位置し、チルトフレームはチルト軸周りに傾斜する。
【０００９】
他の態様によれば、方法は、イメージングシステムの回転ガントリのチルト角度を示す信号を受信するステップを含む。回転ガントリは、環形状であるとともに開口を有し、開口の中心領域に位置する回転軸周りに回転する。方法はさらに、信号に応じてイメージングシステムのチルトフレームを動かすためにイメージングシステムのチルトアクチュエータを駆動するステップを含む。チルトフレームは、チルト支持部に付けられ、回転ガントリはチルトフレームに回転可能に取付けられる。チルトフレームを動かすことは、チルト支持部のチルト軸周りにチルト支持部を曲げ、したがってチルトフレーム及び回転ガントリをチルト軸周りに傾斜させ、チルト軸は回転軸の下に位置する。
【００１０】
他の態様によれば、イメージングシステムの静止ガントリは、ベース、チルトフレーム、及び少なくとも２つの弾性部材を含む。少なくとも２つの弾性部材は、互いに対して角度をなして配置される。少なくとも２つの弾性部材のそれぞれは、ベースに付けられる第１の端部及びチルトフレームに付けられる第２の端部を含む。少なくとも２つの弾性部材は、少なくとも２つの弾性部材の交差部においてチルトフレームのチルト軸を定める。チルトフレームは、チルト軸周りに傾斜する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明は、様々な要素及び要素の構成、並びに様々なステップ及びステップの構成の形を取り得る。図面は、好適な実施形態を示す目的のみのためであり、本発明を限定すると解釈されるべきではない。
【図１】イメージングシステムのための例示の従来技術のチルト支持部を示す。
【図２】イメージングシステムのための例示の従来技術のチルト支持部を示す。
【図３】イメージングシステムのための例示の従来技術のチルト支持部を示す。
【図４】イメージングシステムのための例示の従来技術のチルト支持部を示す。
【図５】イメージングシステムのチルト支持部を概略的に示す。
【図６】イメージングシステムのチルト支持部を概略的に示す。
【図７】イメージングシステムのチルト支持部を概略的に示す。
【図８】図５、６及び７のチルト支持部の例を示す。
【図９】図５、６及び７のチルト支持部の例を示す。
【図１０】図５、６及び７のチルト支持部の例を示す。
【図１１】図５、６及び７のチルト支持部の他の例を示す。
【図１２】図５、６及び７のチルト支持部の他の例を示す。
【図１３】図５、６及び７のチルト支持部の他の例を示す。
【図１４】図５、６及び７のチルト支持部の他の例を示す。
【図１５】図５、６及び７のチルト支持部の他の例を示す。
【図１６】図５、６及び７のチルト支持部の他の例を示す。
【図１７】図５、６及び７のチルト支持部の他の例を示す。
【図１８】図５、６及び７のチルト支持部の他の例を示す。
【図１９】方法の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図５、６及び７は、コンピューター断層撮影法（ＣＴ）スキャナ等、イメージングシステム５００の一部を概略的に示す。図５は正面図を概略的に示し、図６は側面図を概略的に示し、図７は、チルトしていない及びチルト位置の例を示す。
【００１３】
イメージングシステム５００は、概して、静止ガントリ５０２及び回転ガントリ５０４を含み、この回転ガントリ５０４は、ベアリング等を介して静止ガントリ５０２によって回転可能に支持される。
【００１４】
回転ガントリ５０４は、環状（又はリング形状）であり、内径及び外径５０３及び５０５を有する。回転ガントリ開口５０１は、検査領域の範囲を制約する。回転ガントリ５０４は、検査領域５０６の周囲を回転軸５０８（又はアイソセンタ）周りに回転するように構成され、この回転軸５０８は検査領域５０６の略中心である。回転ガントリ部５０４は、放射線を発生させる、放出する及び検出するための様々な構成要素５１０を支持するように構成され、検出された放射線を示す信号を発生させる。図示された実施形態では、放射線源５１２及び放射線感受性検出器アレイ５１４のみが、明確さのために示される。しかし、回転ガントリ５０４によって支持されている他の構成要素は、限定されるものではないが、熱交換器、電気ケーブル、構成要素を支持するための構造支持部材、バランシングウェイト等を含む。第４世代システムでは、検出器アレイ５１４は、代わりに静止ガントリ５０２によって支持される。
【００１５】
概して静止したガントリ５０２は、検査室フロアに取付けるように構成されるガントリベース５１６、回転ガントリ５０４を回転可能に支持するように構成されるチルトフレーム５１８（図６、この例では図５では見えない）、及びガントリベース５１６とチルトフレーム５１８との間並びにガントリベース５１６及びチルトフレーム５１８の両方に付けられるチルト支持部５２０、を含む。チルトフレーム５１８は、回転ガントリ５０４と同様に、概して環状（リング形状）であり、回転ガントリ５０４の開口５０１より大きい開口を有し、内径及び外径を持つ。チルト支持部５２０はチルト軸５２２を定め、このチルト軸５２２周りにチルトフレーム５１８、したがって回転ガントリ５０４が傾斜（チルト）する。図示されるように、チルト軸５２２は、回転軸５０８の下に、ガントリベース５１６と回転軸５０８の間に、位置する。
【００１６】
チルト軸５２２は、この実施形態においてガントリベース５１６と回転ガントリ５０４との間の高さの範囲５２１で示されているが、他の構成では、回転ガントリ部５０４と交差し且つ開口５０１の下である高さの範囲５２３、開口５０１と交差するが、回転軸５０８の下である高さの範囲５２５、又は、回転軸５０８以上の高さであり得る。加えて、図示されたチルト軸５２２は、チルトフレーム５１８の下に示される。他の構成では、チルト軸５２２は、それ以外、例えば、チルトフレーム５１８の後ろ（患者支持部５２６から離れた方を向くチルトフレーム５１８の側）、チルトフレーム５１８の前（患者支持部５２６の方を向くチルトフレーム５１８の側）、部分的に下且つ一方の側、部分的に下且つ両側、又は下ではなく且つ両側に位置し得る。
【００１７】
回転軸５０８の下のチルト軸５２２の位置では、概して静止したガントリ５０２のサイズは、チルト軸が回転軸５０８と同じ位の高さ又は回転軸５０８より高い（例えば図１に示される）構成より、小さくすることができる。例えば、図５、６及び７では、チルト支持部５２０は、図１に示された構成がそうであるように、回転軸５０８の高さまで延びず、ガントリベース５１６及びチルト支持部５２０は、図１−４に示されたものより、小さく且つ軽い。さらに、チルトフレーム５１８より下のこのチルト軸５２２により、チルト支持部は、図３のチルト支持部１１５に対して、小さくなり得る。一般的に、ベース５１６及びチルト支持部のサイズ及び／又は重量の削減は、図１−４に示された構成に対して、７５％まで、例えば、２０％、３０％、４５％、５０％、又は７５％又はそれより高くまでの他のパーセントになることができ、これはシステム５００の設置面積および重量を減少させるだけでなく、システム５００の全体のコストも減少させ得る。
【００１８】
さらに、より低いチルト軸５２２では、スキャン前、スキャン中及び／又はスキャン後に対象又は患者を検査領域５０６に支持する、患者支持部５２６の支持ベース５２４は、図７に示されるように、チルトフレーム５１８及び回転ガントリ５０４（この例では明確さのためにまとめて７０８として示される）の傾斜無しの位置７０４及び傾斜位置７０６の両方に適した距離７０２だけ、図１−４の構成に対して、傾斜した回転ガントリ５０４と支持ベース５２４との間の衝突なしに回転ガントリ５０４の近くに位置することができる。したがって、テーブル面５２８の与えられた長手方向の長さに関して、傾斜していないスキャン可能な範囲は、図４に示された構成に対して、大きい。このようなものとして、スキャン可能な範囲は、システム５００に関して拡張されることができ、コストは、与えられたスキャン可能な範囲に対してテーブル面５２８の長さを減少させることによって削減されることができ、又は、拡張されたスキャン可能な範囲及びテーブル面５２８のコスト削減の組み合わせ並びに／又は性能の向上が達成されることができる。
【００１９】
図５、６及び７を参照すると、チルトアクチュエータ５３０（図５及び６）が、傾斜位置（図７）と傾斜していない位置（図７）との間でチルトフレーム５１８を動かすように構成される。適切なアクチュエータの例は、リニアボールネジを持つピストン、液圧ピストン、及び／又は他のチルトアクチュエータを含む。１又は複数のスプリング又は同様のものが、アクチュエータ５３０を補助するために使用され得る。図示された実施形態では、１つのチルトアクチュエータ５３０のみが示されている。しかし、１より多い同様の又は異なるチルトアクチュエータ５３０が使用され得る。さらに、図示されたチルトアクチュエータ５３０の位置は、限定するものではなく、チルトアクチュエータ５３０は、チルト支持部５２０の前に（図示されるように）、チルト支持部５２０の後ろに、チルト支持部５２０の側部に、及び／又は他の位置に配置されることができる。オプションのブレーキ（図示せず）がチルトアクチュエータ５３０とともに使用されることができる。
【００２０】
１つの例では、チルトアクチュエータ５３０は、通常傾斜していないチルトフレーム５１８をチルト位置に（例えば、０度から３０度に）傾斜させるために使用される。他の例では、チルトアクチュエータ５３０は、通常傾斜したチルトフレーム５１８を傾斜していない位置に（例えば、３０度から０度に）動かすために使用される。さらに他の例では、チルトアクチュエータ５３０は、通常傾斜したチルトフレーム５１８を、さらに傾斜した位置と傾斜していない位置との間に（例えば、１５度から３０度又は０度に、０度から−３０度又は＋３０度に等）動かすために使用される。前述のものでは、０度は７０４（図７）の位置のような垂直位置を示し、３０度は後方傾斜（図７）又は前方傾斜（図示せず）を示す。しかし、これらの傾斜角度は相対角度であり、０、１５、及び３０の特定の角度の値は説明目的のためのものであり、限定するものではないことが理解されるべきである。加えて、３０及び６０度の上述の傾斜範囲もまた説明目的のためのものであり、限定するものではない。
【００２１】
チルトアクチュエータコントローラ（見えない）は、チルトアクチュエータ５３０を作動させるように構成される。例えば、回転ガントリ５０４の（垂直に対して）ゼロでない傾斜角度を含むスキャンプロトコルを示す入力を受信するイメージングシステム５００のコンソールに応答して、コンソールはコントローラに命令を送り、コントローラは、傾斜角度に基づいてチルトフレーム５１８を傾斜させるようにチルトアクチュエータ５３０を作動させる。スキャン後、コンソールは、コントローラに命令を送ることができ、コントローラは、チルトフレーム５１８を垂直位置に戻すために又はチルトフレーム５１８を他の傾斜角度に動かすためにチルトアクチュエータ５３０を作動させる。入力信号は、マウス、キーボード、又は他の入力デバイスを介してプロトコルを選択するユーザに、及び／又はそうでなければ、特定の傾斜角度、及び／又は他を選択又は示すユーザに応じ得る。さらに他の実施形態では、静止ガントリ又は他の所にある制御装置は、ユーザが手動でチルトフレーム５１８を傾斜させることを可能にする。ユーザは、認定されたイメージング技術者又は臨床医、サービス要員、製造人員、及び／又は他の認定された人又はロボットであり得る。
【００２２】
一般的にシステム５００とともに利用される他の構成要素は、簡潔さと明確さのために図示されていないが、体積画像データを生成するために検出器アレイ５１２によって生成された信号を再構成する再構成装置、及びオペレータがシステムの動作を制御すること、例えば、傾斜及び傾斜無しのプロトコルを選択すること、手動でチルトフレーム５１８を傾斜させること、スキャニングを開始すること等、を可能にするそこに常駐するソフトウェアを持つオペレータコンソール（例えば、汎用又は専用コンピュータ）、を含む。
【００２３】
構成要素５００、５０２、５０４、５１２、５１４、５１６、５１８及び５２０の１又は複数の相対的な幾何学形状及び／又は位置は、説明目的のために提供されるもので限定するものではないことが理解されるべきである。このようなものとして、他の実施形態では、これらの構成要素の１又は複数は、他の相対的な幾何学形状を有し得る及び／又は他に配置され得る。
【００２４】
図８、９及び１０は、図５、６及び７のチルト支持部の例を示す。図８は、ガントリベース５１６に接続するチルト支持部５２０の限定されない実施形態を示し、図９は、ガントリベース５１６、チルトフレーム５１８、回転ガントリ部５０４、及び回転ガントリ部５０４に取付けられる幾つかの構成要素５１０に接続する図８の限定されないチルト支持部５２０を示し、チルトフレーム５１８の通常の状態は傾斜した状態であり、図１０は、アクチュエータ５３０がチルトフレーム５１８を垂直の傾斜していない位置に動かすために使用されている図９を示す。チルトアクチュエータ５３０はこれらの図に示されていないことに留意されたい。
【００２５】
最初に図８を参照すると、この実施形態では、ベース５１６は、本体部８０６及び少なくとも１つの脚部８０８（２つの脚部８０８が図示された実施形態には示されている）を含む。脚部８０８は、実質的に水平に且つ本体部８０６の同じ側部８１０から同様の方向に突出する。一般的に、システム５００に設置されるとき、本体部８０６の側部８１０は、患者支持台５２６（図６及び７）に面する。チルト支持部５２０は、例えば、リーフスプリング、コイルスプリング、及び／又は他の弾性部材等、少なくとも１つの弾性部材を含む。説明目的のために、以下は、リーフスプリングに関連して記載される。しかし、他の弾性部材がここに考慮されることが理解されるべきである。
【００２６】
図示されるように、チルト支持部５２０は、第１のリーフスプリング８１２、第２のリーフスプリング８１４及び第３のリーフスプリング８１６を含む。第１及び第２のリーフスプリング８１２及び８１４の第１の端部領域８１２１及び８１４１は、留め具８１８１及び８１８２を用いて本体部８０６の側部８１０に固定され、物質のない領域によって分離され、脚部８０８に対して垂直上方に対称的に延びる。他の実施形態では、リーフスプリング８１２及び８１４は対称的には延びない。加えて、図示されたリーフスプリング８１２及び８１４は同じ長さであるが、リーフスプリング８１２及び８１４は異なる長さであり得る。第３のリーフスプリング８１６の第１の端部領域８１６１は、留め具８１８３を用いて本体部８０６の上部８２０に固定され、脚部８０８と平行に且つ第１と第２のリーフスプリング８１２と８１４との間の物質のない領域の間を延びる。リーフスプリング８１６は、リーフスプリング８１２及び８１４の少なくとも１つと同じ又は異なる長さであり得る。
【００２７】
図９を見ると、チルトフレーム５１８に設置されるとき、第１及び第２のリーフスプリング８１２及び８１４（見えない）の第２の端部領域８１２２及び８１４２（見えない）は、留め具８１８４及び８１８５（見えない）を用いてチルトフレーム５１８の後部９０２に固定され、この後部９０２は、回転ガントリ部５０４から離れる方に面する。さらに、第３のリーフスプリング８１６の第２の端部領域８１６２もまた、留め具８１８６を用いてチルトフレーム５１８の後部９０２に固定される。図９では、ベルト、チェーン、ギヤ、又は同様のものを用いて回転ガントリ部５０４を回転させるモータ９０４も示される。
【００２８】
図９に示された実施形態では、チルトフレーム５１８は、（垂直）リーフスプリング８１２及び８１４と（水平）リーフスプリング８１６とが、互いに直交し且つ曲げられておらず、スプリング８１２及び８１４のスプリング８１６との交差部９０８に位置するチルト軸５２２を持つように、チルト支持部５１６に取付けられる。図示された実施形態では、交差部は、リーフスプリング８１２及び８１４の長さの半分且つリーフスプリング８１６の長さの半分に位置する。チルト軸５２２は、交差部９０８に位置し、この交差部９０８は、この実施形態では、チルトフレーム５１８の後ろに（患者支持台５２６に面する側と反対側のチルトフレーム５１８の側に）位置する。他の実施形態では、交差部９０８及び／又はチルト軸５２２は、ここに記載されるように他に位置する。
【００２９】
図示されたチルトフレーム５１８は、垂直に対してある角度に傾斜する。適切な角度は、例えば、３０度、１５度、又は他の角度等、０（垂直）から４５度の間の角度を含む。最大傾斜と傾斜無しとの間の角度（例えば、０度と３０度との間で傾斜する場合の１５度）は、チルトモータの出力必要条件を下げ得る。図示された実施形態では、フレーム５１８は、回転ガントリ部５０４及び構成要素５１０の組み合わせの重心９０６が、リーフスプリング８１２及び８１４とリーフスプリング８１６との交差部９０８の上に位置するように、傾斜される。しかし、他の実施形態では、重心９０６は、チルト軸５２２の前又は後ろにあることができる。１つの例では、重心９０６をオフセットさせる（ずらす）ことは、アクチュエータへのプリロードを増加させ、このプリロードは、アクチュエータシステムがバックラッシュ（すなわち、圧縮から引張りに移行する非常に低い剛性の領域）を有する場合、有利であり得る。プリロードは、アンバランスなロータ荷重を補償するために使用されることができる。
【００３０】
この実施形態では、前方（図１０に示されるように）又はさらに後方（図示せず）に傾斜されるとき、リーフスプリング８１２、８１４及び８１６は曲がり、力はそれに対して自然にチルトモーメント荷重に対抗する。これは、リーフスプリング８１２−８１６のない構成（例えば、図１−４）に対して、より小さいストローク及び低荷重のチルトアクチュエータを可能にし、これはまた全体のコストを減少させ得る。さらに、設備安全性が、個別の構成の荷重を低下させることによって向上され得る。限定されない例として、１つの構成要素に故障があり且つ装置がなお完全な機能性を有することが可能である。限定されない他の例として、低出力アクチュエータは、スキャンされる対象に対する危害を軽減する。
【００３１】
離間された２つの垂直リーフスプリング８１２及び８１４を使用することによって、剛性が増大されることができ、リーフスプリング周りのねじれが、１つのリーフスプリングのみが使用される構成に対して、軽減されることができる。他の実施形態では、２より多い垂直及び／又は水平リーフスプリング並びに／又は２より少ない垂直及び／又は水平リーフスプリングが使用され得る。
【００３２】
変形形態が考慮される。
【００３３】
図９では、フレーム５１８が傾斜するとき、リーフスプリング８１２、８１４、８１６は曲げられていない状態にある。１つの変形形態では、２つのリーフスプリング８１２及び８１４の少なくとも１つ又はリーフスプリング８１６は、代替的には、チルトフレーム５１８が傾斜されるとき、曲げられた状態にあるように構成され得る。
【００３４】
図１０では、チルトフレーム５１８が傾斜していない垂直位置にあるとき、リーフスプリング８１２、８１４、８１６は曲げられた状態にある。変形形態では、２つのリーフスプリング８１２及び８１４の少なくとも１つ又はリーフスプリング８１６は、代替的には、チルトフレーム５１８が傾斜していない垂直位置にあるとき、曲げられていない状態にあるように構成され得る。
【００３５】
他の変形形態では、２つの垂直リーフスプリング８１２及び８１４は、代替的に、水平リーフスプリングとして構成され得るとともに、１つの水平リーフスプリング８１６は、代替的に、１又は複数の垂直リーフスプリングとして構成され得る。
【００３６】
他の変形形態では、１つの垂直リーフスプリング（リーフスプリング８１２又は８１４）が使用され、他のリーフスプリングは省かれる。リーフスプリング８１２又は８１４の一方を省くことはさらに、チルトシステム５１６の全体のサイズ及び／又はコストを低減する。しかし、垂直リーフスプリング８１２及び８１４の両方を使用することは、１つの垂直リーフスプリングの構成に対して、リーフスプリング８１２及び８１４の長手方向軸周りのねじれを減少させ得る。
【００３７】
他の変形形態では、チルト支持部５１６は、２より多い垂直リーフスプリング８１２及び８１４並びに／又は１より多い水平リーフスプリング８１６を含む。
【００３８】
他の変形形態では、２つの垂直リーフスプリング８１２又は８１４の少なくとも２つ及び／又は水平リーフスプリング８１６は１つのリーフスプリングとして構成される。
【００３９】
概して、図８−１０に示されるチルト支持部２１６の構成は、最適に小さいフレームサイズをもたらす。
【００４０】
図１１、１２、１３及び１４は、チルト支持部５２０の限定されない構成を示す。これらの図に示されるように、外側リーフスプリング１１０２が、図８−１０の外側リーフスプリング８１２及び８１４からさらに離間される。より具体的には、リーフスプリング１１０２はそれぞれ、チルトフレーム５１８の外径１１０６の外縁１１０４のほぼ下に位置する。結果として、図１１−１４のチルト支持部５２０は、図８−１０に示される構造に対して、より固く且つねじれに対して影響されにくい。この構成では、チルト軸５２２は、チルトフレーム５１８の後ろに（患者支持台５２６に面する側と反対側のチルトフレーム５１８の側）且つチルトフレーム５１８、回転ガントリ５０４、及びその上の構成要素５１０の下に位置する。加えて、外側リーフスプリング１１０２は、斜めの水平リーフスプリングであり、内側リーフスプリング１１０８は、斜めの垂直リーフスプリングである。応力に対して最適化される場合、リーフスプリングは、傾斜範囲の中心において曲げられていない。
【００４１】
図１５及び１６は、チルト支持部５２０の他の限定されない変形形態を示す。この構成では、外側リーフスプリング１５０２及び内側リーフスプリング１５０４は、回転ガントリ部５０４の左の一方の側部１５０６に位置し、チルトフレーム５１８の第１の側部領域１５０８に付けられ、この第１の側部領域１５０８は、回転ガントリ部５０４の外径を超えた左に突出する。同様に、外側リーフスプリング１５１０及び内側リーフスプリング１５１２は、回転ガントリ部５０４の、検査領域を隔てて第１の側部１５０６の向かい側にある、第２の反対側の側部１５１４に位置し、チルトフレーム５１８の第２の側部領域１５１６に付けられ、この第２の側部領域１５１６は、回転ガントリ部５０４の外径を超えた右に突出する。
【００４２】
ベース５１６の本体８０６は、それぞれ脚部８０８の１つを持つ、第１及び第２の本体部半部８０６１及び８０６１を含み、この脚部は、患者支持台５２６（図６及び７）から離れる方向を向く。外側リーフスプリング１５０２は、第１の本体部半部８０６１とチルトフレーム５１８との間に水平に取付けられ、内側リーフスプリング１５０４は、第１の本体部半部８０６１とチルトフレーム５１８との間に垂直に取付けられる。対照的に、外側リーフスプリング１５１０は、第２の本体部半部８０６２とチルトフレーム５１８との間に垂直に取付けられ、内側リーフスプリング１５１２は、第２の本体部半部８０６２とチルトフレーム５１８との間に水平に取付けられる。
【００４３】
この実施形態では、チルトアクチュエータ５３０は、脚部８０８の一方に接続して配置される。加えて、チルト軸５２２は、チルトフレーム５１８の前（チルトフレーム５１８と患者支持台５２６との間）且つ回転軸５０８より下に位置し、回転ガントリ５０４の開口５０１のほぼ周縁１５１８を横切る。他の例では、チルト軸は、開口５０１の周縁１５１８より下又は上にある。
【００４４】
図１７及び１８は、チルト支持部２２０の他の限定されない変形形態を示す。この構成では、全てのリーフスプリング１７０２、１７０４及び１７０６は、回転ガントリ５０４の一方の側部に位置し、回転ガントリ５０４の外径を超えて突出するチルトフレーム５１８の側部領域１７０８に付けられる。ベース５１６は、本体部８０６を含み、この本体部８０６は、この例では、１つの脚部８０８を有し、この脚部８０８は、患者支持台５２６（図６及び７）に直交する方向に、システム５００の横方向軸に沿って向く。
【００４５】
リーフスプリング１７０２及び１７０４は、本体部８０６と側部領域１７０８との間に垂直に取付けられるとともに、物質のない領域によって離間される。リーフスプリング１７０６は、本体部８０６と側部領域１７０８との間に水平に取付けられるとともに、リーフスプリング１７０２及び１７０４と直交し且つリーフスプリング１７０２と１７０４との間にある。チルト軸５２２は、チルトフレーム５１８の前（チルトフレーム５１８と患者支持台５２６との間）且つ回転軸５０８より下に位置し、回転ガントリ５０４の開口５０１の周縁１５１８のちょうど上を交差する。他の例では、チルト軸は、開口５０１の周縁１５１８のちょうど上を横切る。
【００４６】
他の変形形態では、ここに記載されたリーフスプリングの少なくとも１つは、そこへ隣接して積み重ねられる１又は複数の追加的なリーフスプリングを含む。この構成では、追加的なリーフスプリングは、一方の端部を介して固定して取付けられ且つ自由フローティング端部を含み、この自由フローティング端部は、リーフスプリングの１又は複数が曲がるとき、固定された端部に対して自由に移動できる。
【００４７】
他の変形形態では、ガントリベース５１６は、患者支持ベース５２４の一部である。
【００４８】
チルトシステム５２０はまた、例えば、傾斜の自然な運動が、ロータを、６時のロータ位置において垂直近くに動かすので、システム５００を構成要素を持ち上げる及び／又は降ろすためのサービスツールとして用いるこために使用され得る。
【００４９】
図１９は方法の例を示す。
【００５０】
ここに記載される方法の動作の順序は限定するものでないことが理解されるべきである。このようなものとして、他の順序がここに考えられる。加えて、１又は複数の動作は省かれ得る、及び／又は、１又は複数の追加的な動作が含められ得る。
【００５１】
１９０２において、イメージングシステム５００のコンソールは、スキャンプロトコルを示す信号を受信し、このスキャンプロトコルは、回転ガントリ５０４の（垂直に対して）ゼロでない傾斜角度を含む。信号は、マウス、キーボード、又は他の入力デバイスを介してプロトコルを選択するユーザに、及び／又は他に応じ得る。
【００５２】
１９０４において、コンソールは、チルトアクチュエータ５３０を制御するコントローラ５２９に命令を送る。この命令は、ゼロでない傾斜角度を含む。
【００５３】
１９０６において、コントローラは、傾斜角度に基づいてチルトフレーム５１８を傾斜させるようにチルトアクチュエータ５３０を作動させる。
【００５４】
１９０８において、スキャンが傾斜した回転ガントリ５０４で実行される。
【００５５】
１９１０において、コンソールは、チルトアクチュエータ５３０を制御するコントローラ５２９に他の命令を送る。
【００５６】
１９１２において、コントローラは、チルトフレーム５１８をそのホームポジションに戻すようにチルトアクチュエータ５３０を作動させる。
【００５７】
上記は、コンピュータプロセッサにより実行される場合、プロセッサに記載された動作を実行させるコンピュータ可読命令を用いて実施され得る。このような場合に、命令は、関連するコンピュータに関連付けられたコンピュータ可読記憶媒体に記憶される又は他の形でアクセス可能である。
【００５８】
以下は、適切なリーフスプリングを決定するための限定されない例を提供する。この例では、低くされたチルト位置が、３０度において０から１０００Ｎｍに変化するチルトモーメントに対するスプリング補償を提供する。１／２ｌにおいて交差部を持つ２つの直交して配置されるリーフスプリングの配向に対する剛性は：剛性＝２ＥＩ／ｌを使って決定されることができ、ここで、最大応力＝φＥｔ／（２ｌ）、Ｅ＝リーフスプリング弾性係数、Ｉ＝リーフスプリングイナーシャ、ｔ＝リーフ数リング厚さ、及びｆ＝リーフスプリング角度である。回転剛性は：Ｋ＝Ｍｍａｘ／φを使って決定されることができ、Ｋ＝９５４．９３Ｎｍ／ｒａｄである。Ｅ＝２．１Ｅ１１Ｐａの係数、ｌ＝０．２ｍのアガサ、及びｂ＝．２５０ｍの幅を持つ鋼をでは、スプリングの厚さは
【数１】
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を使って決定されることができ、ｔ＝３．５２１×１０−３ｍである。交差湾曲部の応力は、曲げによって支配され：
【数２】
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を使って決定することができ、σ＝９．６７９×１０８Ｎ／ｍ２である。
【００５９】
本発明は、様々な実施形態を参照してここに記載されている。修正及び変更は、ここの記載を読むと他者が思いつき得る。本発明は、添付の請求項又はそれらの均等物の範囲に入る限り全てのこのような修正及び変更を含むと解釈されることが意図される。
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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