(57)【要約】ほぼ「Ｏ」の字形状のガントリ・リング１１を備えるＸ線走査イメージング装置であって、ガントリ・リングの一部分１６をこのリングから完全にまたは部分的に取外しすることができ、画像化する対象物体を半径方向にリングの内側に入れることができる開口を備える。次いで、前記部分１６を再度取り付けて、対象物をガントリ１１で囲むことができる。ガントリ１１を閉じると、円形ガントリ筐体は環状に固定状態を維持し、ガントリ１１内で患者の周囲を３６０°連続的あるいはステップ的に回転できるＸ線画像走査装置を形成する。このＸ線装置は、二次元および／または三次元のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）の画像化用途において、特に有用である。
2005517486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央開口を有するガントリ・リングと、
画像化する対象物が前記リングの半径方向に進入および退出できる開口を前記ガントリ・リングに設ける、前記ガントリの取外し可能部分と、
前記ガントリ・リングの内側周りに３６０°回転でき、前記対象物に放射線を照射する放射源と、
前記照射された放射線を検出するように位置する検出器と、を備えているイメージング装置。
【請求項２】
請求項１において、さらに、前記ガントリの一部分を取付けおよび取外しするためのラッチ機構を備えたガントリ装置。
【請求項３】
請求項１において、前記ガントリの一部分が前記ガントリ・リングから完全に取り外し可能であるガントリ装置。
【請求項４】
請求項１において、前記ガントリの一部分が、ヒンジによって前記ガントリ・リングに取り付けられているガントリ装置。
【請求項５】
請求項１において、前記ガントリの一部分が前記ガントリ・リングにはまり込むことにより、前記開口を設けているガントリ装置。
【請求項６】
請求項１において、前記放射源がＸ線源であるガントリ装置。
【請求項７】
請求項１において、前記ガントリが、さらに、前記放射源を前記ガントリの内側周りに回転させるためのモータを備えているガントリ装置。
【請求項８】
請求項７において、前記モータが外部の電源に接続されているガントリ装置。
【請求項９】
請求項８において、前記モータが摺動リングを介して外部の電源に接続されているガントリ装置。
【請求項１０】
請求項８において、前記モータがケーブルを介して外部の電源に接続されているガントリ装置。
【請求項１１】
請求項１において、さらに、前記放射源が前記ガントリの内側周りを回転するように案内するための軸受機構を備えているガントリ装置。
【請求項１２】
請求項１において、前記検出器が、前記放射源の回転と連係して前記ガントリの内側周り回転するガントリ装置。
【請求項１３】
請求項１２において、前記放射源および前記検出器が、モータ駆動ロータ上で回転するガントリ装置。
【請求項１４】
請求項１において、前記ガントリが移動式支持構造体に固定されているガントリ装置。
【請求項１５】
請求項１４において、前記移動式支持構造体が台車を有するガントリ装置。
【請求項１６】
請求項１において、前記ガントリが支持構造体に片持ち方式で固定されているガントリ装置。
【請求項１７】
請求項１において、前記ガントリが、少なくとも一軸に沿って移動または少なくとも一軸を中心として回転でき、前記放射源の回転が、前記ガントリの移動と独立であるガントリ装置。
【請求項１８】
請求項１において、前記ガントリが、実質的に回転可能に取り付けられているガントリ装置。
【請求項１９】
請求項１において、さらに、前記検出器から検出した放射データを受け取り、このデータを処理して前記対象物の画像を生成するプロセッサを備えているガントリ装置。
【請求項２０】
請求項１９において、前記プロセッサが、コンピュータ断層撮影を利用して前記対象物の三次元再現画像を生成するガントリ装置。
【請求項２１】
請求項１において、前記画像化する対象物が人間の患者を含んでいるガントリ装置。
【請求項２２】
中央開口を有するガントリ・リングと、
画像化する対象物が前記リングの半径方向に進入および退出できる開口を前記ガントリ・リングに設ける、前記ガントリの取外し可能部分と、
前記ガントリ・リングの内側周りを３６０°回転して、前記対象物からの放射線を検出する検出器と、を備えているイメージング装置。
【請求項２３】
放射線を用いて対象物を画像化する方法であって、
ガントリ・リングの半径方向の開口を通して、対象物をガントリ・リング内に配置し、
少なくとも１つの放射源および放射線検出器を、前記ガントリ・リングの内側周りに回転させて前記対象物を画像化することを含む方法。
【請求項２４】
請求項２３において、さらに、前記ガントリ・リングの一部分を少なくとも部分的に取り外して前記半径方向の開口を設けることを含む方法。
【請求項２５】
請求項２３において、さらに、前記ガントリ・リングの一部分を取り付けて前記半径方向の開口を閉じることを含む方法。
【請求項２６】
請求項２３において、前記対象物のガントリ・リング内への配置が、前記対象物を前記ガントリ・リング方向に移動する、および前記ガントリ・リングを前記対象物方向に移動する、うちの少なくとも１つを含む方法。
【請求項２７】
請求項２３において、さらに、前記放射源から前記対象物に放射線を照射することを含む方法。
【請求項２８】
請求項２７において、前記放射がＸ線放射を含む方法。
【請求項２９】
請求項２３において、さらに、前記対象物からの放射線を検出することを含む方法。
【請求項３０】
請求項２９において、さらに、検出した放射線に対応するデータを処理して前記対象物の画像を生成することを含む方法。
【請求項３１】
請求項３０において、前記データが、コンピュータ断層撮影を用いて処理され、前記物体の三次元再現画像が生成される方法。
【請求項３２】
請求項２３において、画像化する対象物が人間の患者を含んでいる方法。
【請求項３３】
請求項２３において、さらに、前記ガントリを１つの軸に沿ってまたは１つの軸の周りに動かすことを含み、このガントリの運動が、前記放射源および／または前記検出器の回転と独立である方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
医療の現場において、主に放射線診断部門における診断ツールとして、三次元コンピュータ断層撮影イメージング装置はきわめて大きな価値があることが明らかになっている。手術室、集中治療部門、および救急部門など、医療の他の分野は、診断および治療の指針の主たる手段として、二次元画像（蛍光透視画像、超音波画像、移動式二次元Ｘ線画像）に依存している。「非放射線診断部門」用かつ患者本位の三次元画像用の真の意味での移動式かつ現実的な解決策は、今までのところ存在しない。これは主に、現在の断層撮影スキャナが、患者が頭または足から進入しなければならない固定開口を有しているためである。横方向から患者に接近して高品質の画像を得ることが不可能であるため、放射線診断部門以外の場面に設置する移動式三次元イメージング装置の採用および使用は妨げられてきた。
【０００２】
手術室、処置室、集中治療室、救急部門および病院の他の部門、外来手術センター、医師診療所、ならびに戦場において使用でき、簡潔かつ直接的な方法で高品質の画像を生成できる小型かつ／または移動式のＣＴスキャナが望まれている。
【発明の開示】
【０００３】
イメージング装置は、中央開口を有するガントリ・リングと、画像化する対象物がリングの中央開口へと半径方向に進入および退出できる開口をガントリ・リングに与える前記ガントリの取外し可能部分と、ガントリの内側周りに３６０°回転でき、リング内の対象物に放射線を照射するよう構成されているガントリ内の放射源と、照射放射線を検出するように配置された検出器とを備える。好ましい実施形態においては、放射源がＸ線源であり、装置は、二次元Ｘ線または三次元コンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージングに使用される。
【０００４】
１つの態様によれば、本発明は、画像化する対象物がガントリ・リングの中央画像化領域まで半径方向に進入および退出できる開口すなわち「切欠部」をリングに設けるために、ガントリの一部分をガントリ・リングから少なくとも部分的に取り外すことができる「取外し可能」すなわち「切断可能」なガントリ・リングに関する。ここで用いる用語「取外し可能」および「切断可能」は、ガントリ・リングの一部分について用いられるとき、同じ意味に解され、すなわち、一部分をリング自身から完全にまたは部分的に分離することができ、かつ／または、ヒンジもしくははめ込み式によって、あるいはリング内への半径方向の入り口を残す任意の他の手段によって、リングに取り付けられた状態で残る。特定の実施形態においては、一部分がヒンジによってガントリに取り付けられ、この一部分がドアのように回転する。別の実施形態においては、一部分がガントリの固定部分にはまり込み、あるいはガントリの固定部分の上に重なる。さらに別の実施形態においては、一部分がガントリの固定部分から完全に取り外しでき、また再度取り付けできる。
【０００５】
特定の実施形態においては、ガントリは、ガントリ上に互いに対向して配置された電磁放射源および検出器を備えている。放射源および検出器をモータ駆動ロータに固定することにより、放射源および検出器を相互の位置関係を保ちながら、ガントリの内側周りに回転させることができる。ガントリはさらにレールおよび軸受機構を備えて、放射源および検出器を保持して回転するロータを案内することができる。
【０００６】
さらに本発明は、対象物を画像化する方法であって、対象物をガントリ・リング内に、ガントリ・リングの半径方向の開口を通して配置し、および、少なくとも１つの放射源および放射検出器を、前記ガントリ・リングの内側周りを回転させて前記対象物を画像化することを含む方法に関する。１つの実施形態において、前記方法はガントリの少なくとも一部分を取り外して、ガントリ・リングに半径方向の開口を設け、（対象物をガントリ方向に移動することによって、またはガントリを対象物の方向に移動することによって、あるいはこの両者によって）対象物を半径方向の開口を通してリング内に配置し、前記一部分をガントリ・リングに再取付けして対象物をリングで囲み、および、放射源および放射検出器の少なくとも１つを、ガントリ・リングの内側周りに回転させることを含む。放射源は放射線をリングの内側に放射し、画像化する対象物を通過して、検出器を照射することができる。好ましくは、放射源はＸ線源であり、検出されるＸ線放射を用いて、二次元Ｘ線または三次元コンピュータ断層撮影（ＣＴ）対象物画像を生成できる。
【０００７】
従来のＣＴスキャン装置に関する本発明の利点は、Ｘ線ガントリをスキャンする対象物の周囲で操作した後に、Ｘ線画像化を実行するためにガントリを閉じることができる点にある。例えば、本発明の移動式Ｘ線ガントリ装置は、医療処置の間に横方向から容易に患者に接近する（あるいは、患者を近づける）ことができ、患者の周りを囲んで、（三次元Ｘ線ＣＴ画像など）高品質の画像を得ることができ、医療処置（例えば、麻酔、患者の監視、消毒、手術室看護など）の最小限の中断ですむ。病院の放射線診断部門で一般に用いられている大型の固定開口の装置と対照的に、本発明の装置は、手術室、処置室、集中治療室、救急部門および病院の他の部門、外来手術センター、医師診療所、ならびに戦場など、さまざまな環境で好都合に使用できる。
【０００８】
本発明の前述およびその他の目的、特徴、および利点は、添付図面に示す本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明で明らかになるであろう。図面では、同一参照符号は異なる図面においても同一部品を指す。図面は必ずしも縮尺通りでなく、本発明の原理を示すことに重点が置かれている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１０】
図１は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）Ｘ線スキャナなど、本発明の１つの実施形態によるＸ線スキャン・システム１０の概略図である。通常、Ｘ線スキャン・システム１０は、移動または固定の台車、患者支持台、壁面、床、あるいは天井などの支持構造体に固定されたガントリ１１を備えている。図１に示すように、ガントリ１１はリング位置決めユニット２０を介して、移動式台車１２に片持ち方式で取り付けられている。特定の実施形態においては、リング位置決めユニット２０により、例えばｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の少なくとも１つに沿った平行移動、および／または、ｘ軸およびｙ軸の少なくとも１つを中心にした回転など、ガントリ１１を支持構造体に対して移動および／または回転させることができる。片持ち支持による複数自由度可動ガントリを備えるＸ線スキャン装置は、本件出願人の所有である２００２年６月１１日出願の米国特許仮出願第６０／３８８，０６３号および２００２年８月２１日出願の米国特許仮出願第６０／４０５，０９８号に開示されており、これら仮出願における内容の全ては、参照により本明細書に引用したものとする。
【００１１】
図１の移動式台車１２には、随意により、電源、Ｘ線発電機、Ｘ線スキャン装置の作動を制御し、画像処理、断層画像再生あるいはその他の処理機能を実行するためのコンピュータ・システム、および装置を制御するためのユーザ・インターフェイスを有する表示システムを備えることができる。なお、１つまたは複数の固定ユニットによってこれら機能を実行することもできる。
【００１２】
ガントリ１１は、画像化する対象物が配置される開口を中央（中心部）に有するおおむね円形、すなわち「Ｏの字型」の筐体である。ガントリ１１は、Ｘ線放射１５ビームをガントリの中央開口に放射し、画像化する対象物を通り、ガントリの反対側に位置する検出アレイ１４に照射するＸ線源１３（回転陽極パルスＸ線源などの）を収容している。さらに、Ｘ線源１３は、ガントリ１１の内側周りを連続的またはステップ的に３６０°回転することができ、Ｘ線ビームを種々の角度で対象物を通過するよう照射できる。Ｘ線放射ビームは、各照射角度で対象物を通過し、対象物によって減衰する。次いで、減衰した放射線が、Ｘ線源の反対側に位置する検出アレイによって検出される。好ましくは、ガントリがＸ線源の回転に連携してガントリの内側周りに回転する検出アレイを備えることにより、すべての照射角度において、検出アレイがガントリ上でＸ線源の反対側に位置するようになる。検出された各照射角度からのＸ線放射を公知の再構成法を用いて処理し、対象物の二次元または三次元の再生画像を生成できる。
【００１３】
従来のＸ線ＣＴスキャン・システムにおいては、画像化される対象物（通常は、患者）は、ガントリの前方または後方のいずれかから長手方向に（すなわち、ガントリ開口の中心軸に沿って）画像化領域に進入しなければならない。これが、ＣＴスキャンの利用が最も有用であると思われる手術など多くの医療処置の際にＸ線ＣＴスキャンを使用することを、不可能ではないにしても困難にしている。さらに、従来のＸ線ＣＴスキャナは、固定開口を有する比較的巨大な固定された装置であり、病院の放射線診断部門などの専用のＸ線室に配置されているのが通常である。ＣＴスキャン装置は、通常、救急部門、手術室、集中治療室、処置室、外来手術センター、医師診療所、および戦場といった多くの環境では使用されない。今までのところ、医療処置中を含む種々の設置および環境で容易に使用することができ、高品質の画像を比較的低コストで生成できる小型あるいは移動式ＣＴスキャン装置は存在しない。
【００１４】
１つの態様においては、本発明はＸ線イメージング装置の従来設計の改良に関し、この改良により、これらの欠点およびその他の欠点を克服する。詳細には、図１に示すように、「Ｏ」字型のガントリ１１は、ガントリ・リング（ガントリのリング状本体）から少なくとも部分的に分離する部分１６を備えることにより、ガントリ・リングに開口すなわち「切欠部」を設けて、画像化される対象物がガントリ・リングの中央画像化領域まで半径方向に進入および退出できるようにする。例えば、図１においては、ガントリ１１の一部分１６が、前記部分を完全に閉じた位置（図２Ｂを参照）から完全に開いた位置（図２Ａを参照）までドアのように回転して開くように、ヒンジ１７でガントリに取り付けられている。したがって、画像化する対象物（例えば、患者）は、（従来のシステムにおいては、ガントリの前側または後ろ側からであるのと対照的に）開いている側からガントリ内に進入でき、次いで、ヒンジ式部分を再度取り付けて、対象物をガントリ・リングで完全に囲むことができる。（代替方法として、あるいはこれに加えて、開いた状態にあるガントリを対象物の方に横方向に動かし、対象物を画像化領域内に配置し、その後開いている部分を閉じて、対象物を囲むこともできる。）
【００１５】
図１、２Ａ、および２Ｂのヒンジ式ドアの実施形態に加えて、ガントリ・アセンブリの他のさまざまな実施形態が、図３〜７に示されている。これらシステムのそれぞれにおいて、ガントリの一部分が少なくとも部分的にガントリ・リングから分離することにより、画像化する対象物がガントリ・リングの中央画像化領域まで半径方向に進入および退出できる開口すなわち「切欠部」をガントリ・リングに設け、その後、前記部分をガントリに再度結合して、二次元Ｘ線または三次元断層撮影Ｘ線画像化が実行される。
【００１６】
例えば、図３においては、ガントリの一部分１６は、ガントリ・リング１１の固定部分から完全に取り外すことができ、その後再度取り付けて、Ｘ線画像化工程を実行できる。同様に、図４においても、ガントリの一部分１６を、リングから完全に取り外して開口を形成することができる。ただし、この場合には、取り外した部分がガントリ上に「重ね合わされ」ている。この実施形態は、リンク機構を備えており、リンク機構によってリングに結合された状態でドア１６をリング１１から分離し、ガントリ・リング１１の固定部分の上部周辺方向に移動できる。
【００１７】
図５は、さらに別の実施形態を示しており、取外し可能部分１６を周方向に移動させて固定のガントリ・リング１１にはめ込むことによってガントリが開く。１つの実施形態においては、取外し可能部分１６を、位置決めピンでガントリ・リング１１に取り付けることができる。解放機構によってピンを解放し、部分１６の側壁をガントリ・リングの外側に平行移動させ、部分１６を固定されているガントリ・リング１１の上部にはめ込むことができる。
【００１８】
図６においては、好ましくは台車１２上に位置する垂直昇降機構１８によってガントリの上部１６をリングから持ち上げることにより、ガントリが開く。
【００１９】
図７は、さらに別の実施形態を示しており、旋回可能なガントリ部分１６を備えている。これは図１のヒンジ式の構成と類似しているが、異なる点は、分離可能部分１６を開口とは反対側のガントリ側部にヒンジで取り付けることにより、ガントリの上半分全体を持ち上げて、内側の画像化領域にアクセス可能としたことである。
【００２０】
これら実施の形態のいずれにおいても、好ましくは、ガントリの取外し可能部分は、閉じた状態のガントリ構造体の所定の位置に前記取外し可能部分を固定する機構を備え、さらに、取外し可能部分を容易に取り外して、ガントリ・リングを開放すなわち「切断」可能とする。
【００２１】
例えば、図８〜１０においては、ラッチ機構を用いて、ガントリを閉じたとき（例えば、Ｘ線画像化工程の間）に、ヒンジ式のガントリ部分１６を所定の位置に固定する。固定状態においては、ヒンジ止めされた部分１６は、閉じた状態のガントリ・リングから回転して外に出ることはできず、Ｘ線源１３および検出器１４が、閉じた状態のガントリ・リングの内側を周って３６０°回転できる。ただし、ラッチ機構は容易に解除することもでき、ヒンジ式部分１６を旋回させて開くことができる。
【００２２】
例えば、図８において、把手２１、リンク部材２２、２３、上部および下部掛け金２４、２５を備えるラッチ機構は、ロックされていない状態にあり、ヒンジ式ガントリ部分１６は、完全に開いた状態にある。図９においては、ガントリの一部分１６が閉じた状態にあるが、ラッチ機構はまだロックされていない。図１０に示すとおり、把手２１をロック位置へと引き下げることによってラッチ機構がロックされる。ラッチ機構は、把手を解除位置へと押し上げることによって容易にロックを解除することができ、ヒンジ式ガントリ部分１６を旋回させて開くことができる。
【００２３】
図１１には、ラッチ機構が、開状態にあるガントリの一部分１６の内側が先端を手前にした図によって示されている。この図に示されているとおり、ばねで押された位置決めピン３４がヒンジ式ガントリ部分１６に設けられ、くさび形のラッチ２４、２５によって固定ガントリ１１上のブッシング３５（図８を参照）に押し込まれて、ガントリの一部分１６をガントリの固定部分１１に固定している。くさび形のラッチ２４、２５は、ユーザによって操作される把手２１に連結されたリンク部材２２、２３によって駆動される。この図には、さらに、モータ駆動ロータ・アセンブリ３０（図１２を参照）との電気的接続を維持する摺動リング２６、およびガントリ１１の内側周りに回転するロータ・アセンブリ３０を案内する曲線レール２７をもつ軸受機構が示されているが、これらの詳細については後で述べる。ガントリが閉じられてロック状態にあるとき、分離可能部分１６の摺動リング２６および曲線レール２７が、固定ガントリの摺動リングおよび曲線レールと整列して、Ｘ線源および検出アレイを保持するモータ駆動ロータ・アセンブリ３０（図１２を参照）を、ガントリ内で正確に回転できるようになる。動作の間、好ましくは摺動リング２６がロータ・アセンブリ３０との電気的接続を維持し、Ｘ線源／検出システムの動作に必要な電力を外部の電源から供給し、アセンブリ全体をガントリの枠内で回転させる。また摺動リング２６を利用して、検出器から例えば図１の移動台車１２内などガントリ外に位置する別個の処理ユニットに、Ｘ線画像化データを送信することもできる。
【００２４】
図１５Ａ〜Ｅは、Ｘ線イメージング装置の別の実施形態を示しており、この装置は、Ｘ線源および検出器をガントリ・リングの内側周りで３６０°回転させるためのケーブル操作機構を有する。この例においては、Ｘ線源／検出システム用の電力、およびＸ線源／検出システムをガントリ内で回転させるための電力が、前述の摺動リングによるものとほぼ同じ手法で、１つまたは複数のケーブルを含むケーブル・ハーネス３６によって（少なくとも一部が）供給される。またケーブル・ハーネス３６を用いて、Ｘ線源／検出器と外部の処理ユニットとの間で信号およびデータを送信することができる。
【００２５】
好ましくは、ケーブル・ハーネス３６は、可撓性の連結されたケーブル保持具３７内に収容される。保持具３７の一端は、ガントリ１１や台車など、静止している物体に取り付けられる。保持具３７の他端は、Ｘ線源１３および検出器１４を収容したモータ駆動ロータ・アセンブリ３０に取り付けられる。図１５Ａ〜Ｅに示した例では、ロータ３３は、図１５Ａに示すとおり、Ｘ線源１３（図１）がガントリの上部にあり検出器１４（図１）がガントリの下部にある初期位置（すなわち、ロータ角度＝０°）から始動する。次いで、ロータ３３は、図１５Ｂ（９０°回転）、図１５Ｃ（１８０°回転）、図１５Ｄ（２７０°回転）、および図１５Ｅ（３６０°回転）に示すように、ガントリの内側を周って時計回りの方向に回転する。図１５Ｅにおいて、ロータ３３は、ガントリ１１の内側を周って完全に３６０°回転し、Ｘ線源１３がガントリの上部にあり検出器１４がガントリの下部にある初期位置に再び戻る。回転の間、ケーブル保持具３７は、ロータ３３およびガントリ１１の両者に連結されたままであり、ロータ３３が開始位置から少なくとも３６０°容易に回転できるよう、充分な長さと柔軟性を有している。次の３６０°回転を実行するため、ロータ３３は、先の回転の終了位置（例えば、図１５Ｅのロータ角度＝３６０°）から図１５Ａの初期位置に戻るまで、反時計回りに回転することができる。後続の回転において、この工程を無期限に繰り返し、ロータを交互に時計回り方向と反時計回り方向に、完全に３６０°回転させることができる。
【００２６】
図１１および１２は、ガントリ内でＸ線源１３および検出器１４を回転させて、二次元および／または三次元のＸ線画像化手順を実行するためのレールおよび軸受機構の一例を示している。図１２に示すように、モータ駆動ロータ・アセンブリ３０は、Ｘ線源１３および検出アレイ１４を、ロータ・アセンブリがＸ線ガントリ内を回転する際にＸ線源と検出器との間に一定の空間が維持されるように設計された剛体の枠組３３内に収容している。（なお、モータ駆動ロータはほぼＣ字形状であり、ガントリの開口を妨げることがないよう、開放領域が少なくともガントリ枠の取外し可能部分１６と同じ大きさである。）さらに、ロータ・アセンブリ３０は、ロータ・アセンブリをガントリ内部周りに駆動するためのモータ３１および歯車３２を備えている。図１１に示すように、ガントリの内側側壁には、ガントリが閉じた状態のときに、ガントリの内側周りを連続環として延びる曲線レール２７を備える。ロータ・アセンブリ３０の歯車３２が、ガントリの曲線レール２７に接触し、このレールを、ガントリ内側周りにロータ・アセンブリを駆動するのに使用する。さらに、ロータ・アセンブリ３０は、曲線レール保持体２９を備えており、この保持体２９とガントリの曲線レール２７とが組み合わさってガントリ内を回転するロータ・アセンブリ３０の案内を補助する軸受機構となる。
【００２７】
図１２に示した検出器アレイ１４は、ガントリ・リングの曲率に近い角度で傾斜し、横並びに配置された３つの二次元平板半導体検出器を備えている。ただし、本発明において、通常のファン・ビームまたはコーン・ビームＣＴスキャナにおいて使用される任意の検出器構成を含む種々の検出器および検出器アレイを用いることができることは、理解されるであろう。好ましい検出器は、シンチレータ・アモルファス・シリコン技術を用いた二次元薄膜トランジスタＸ線検出器である。
【００２８】
大視野画像化については、検出器１４は、モータ駆動検出器レールおよび軸受機構などにより、Ｘ線源１３と対向する線または円弧に沿った２つ以上の位置に移動し、そこで画像データを収集できる。このような検出器システムは、本件出願人の所有である２００２年３月１９日出願の米国特許仮出願第６０／３６６，０６２号に開示されており、この仮出願における内容全体は、参照により本明細書に引用したものとする。
【００２９】
図１３Ａ、ＢおよびＣは、医療画像化手順に使用されるスキャナ・アセンブリ１０の１つの実施形態を示している。図１３Ａには、移動式Ｘ線イメージング装置１０の横に置かれたテーブル４１上に横たわる患者４０が示されており、装置１０では、ガントリ・リング１１のヒンジ式部分１６が完全に開いた状態にある。次に、図１３Ｂに示すように、装置全体を患者に向かって横方向に移動する（代替方法として、または追加して、患者をイメージング装置に向かって移動することもできる）ことにより、患者の診断希望部位をＸ線ガントリ１１内に配置できる。最後に、図１３Ｃに示すように、ガントリ・リング１１のヒンジ式部分１６が閉じられて患者をガントリ・リングで完全に囲み、Ｘ線画像化手順が実行される。
【００３０】
以上図示および説明した実施形態において、ガントリの中心軸は基本的に水平を向いており、患者など画像化する対象物は、画像化領域内に長手方向に位置する。ただし、別の実施形態においては、ガントリを一軸の回りに回転させて位置合わせし、中心軸が患者または画像化する対象物に対して実質的に任意の角度に延びるようにすることもできる。例えば、図１４に示すように、ガントリの中心軸をほぼ垂直に向けることができる。ここで、ガントリの中央開口は、直立あるいは着座している人間の胴体によって形成される「円柱体」と同心になる。前記の実施形態と同様、ガントリは、ガントリ・リング１１から少なくとも部分的に取外しできる部分１６を備えることにより、画像化される対象物がガントリ・リングの中央画像化領域まで半径方向に進入および退出できる開口すなわち「切欠部」を設ける。患者は、この開口から直立または着座した状態でガントリに進入でき、前記部分を容易に再取付けして、画像化手順を実行できる。したがって、画像化手順の全体を、患者が直立あるいは着座した状態のままで実行することができる。以上述べた医療手順のほか、垂直軸ガントリは、立てた状態や垂直向きの状態のままでの画像化が好都合である他の物体の画像化にも有用である。
【００３１】
ここに示したＸ線イメージング装置は、二次元および／または三次元のＸ線スキャンに好都合に用いることができる。ガントリの回転に沿った設定角度からのそれぞれの二次元照射を観察でき、あるいは部分回転または全回転を通じて収集した複数の照射データを、コーンまたはファン・ビーム断層撮影再構成手法を用いて再生できる。
【００３２】
本発明を好ましい実施形態により図示し、説明してきたが、当業者には、添付の請求項に包含される本発明の範囲から逸脱することなく、形態または細部にさまざまな変更を加えるのが可能であることは理解されるであろう。
【００３３】
例えば、ここで図示し、説明した特定の実施形態は、一般に、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）Ｘ線画像化用途に関係したものであるが、本発明の原理を、例えば磁気共鳴画像（ＭＲＩ）、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）、単一光子放射コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）、超音波画像、および写真画像を含む他の医療用途および非医療の画像化用途に拡張できることも、理解されるであろう。
【００３４】
また、本明細書で示した実施形態は、主に医療画像化に関係しているが、本発明を材料の試験や分析、容器の検査、および大きな物体の画像化などの工業用途を含む他の多数の用途に利用できることも、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の１つの実施形態による部分開放ガントリ・リングを備えたＸ線スキャン・システムの概略図である。
【図２Ａ】図１のＸ線スキャン・システムについて、ヒンジ止めされたガントリ部分が完全に開いた状態を示す側面図である。
【図２Ｂ】同ガントリ部分が完全に閉じた状態を示す側面図である。
【図３】取外し可能ガントリ部分を有するＸ線スキャン・システムを示す。
【図４】積重ね式ガントリ部分を有するＸ線スキャン・システムを示す。
【図５】はめ込み式のガントリ部分を有するＸ線スキャン・システムを示す。
【図６】垂直持上げ式ガントリ部分を有するＸ線スキャン・システムを示す。
【図７】旋回式ガントリ部分を有するＸ線スキャン・システムを示す。
【図８】Ｘ線スキャナ・システムのガントリ・リングを示しており、ヒンジ式ガントリ部分およびラッチ機構が、開放位置および非固定位置にある。
【図９】図８のガントリ・リングを示しており、ガントリの一部分およびラッチ機構が、閉鎖位置および非固定位置にある。
【図１０】図８のガントリ・リングを示しており、ガントリの一部分およびラッチ機構が、閉鎖位置および固定位置にある。
【図１１】ヒンジ止めされたガントリ部分を示しており、レールおよび軸受アセンブリならびにラッチ機構を備えている。
【図１２】モータ駆動ロータ・アセンブリを示しおり、このロータ・アセンブリにより、Ｘ線源および検出器アレイを本発明のＸ線スキャン装置のガントリ・リング内で回転させる。
【図１３Ａ】ガントリ・リングのヒンジ止めされた部分の開放部を通ってＸ線スキャン装置に入る患者を示した概略図である。
【図１３Ｂ】ガントリ・リングのヒンジ止めされた部分の開放部を通ってＸ線スキャン装置に入る患者を示した概略図である。
【図１３Ｃ】閉じられたガントリ・リング内の患者を示した概略図である。
【図１４】垂直軸ガントリを有するＸ線イメージング装置を示しており、直立または着座している患者を画像撮影するため、ガントリの一部分が取外し可能である。
【図１５Ａ】Ｘ線源および検出器をガントリ・リングの周りで３６０°回転させるためのケーブル操作機構を有するＸ線イメージング装置を、ロータ角度０°の状態で示す。
【図１５Ｂ】同装置のロータ角度９０°の状態を示す。
【図１５Ｃ】同装置のロータ角度１８０°の状態を示す。
【図１５Ｄ】同装置のロータ角度２７０°の状態を示す。
【図１５Ｅ】同装置のロータ角度３６０°の状態を示す。
【符号の説明】
【００３６】
１１：ガントリ・リング
１６：取外し可能部分
２０：摺動リング
２１〜２５：ラッチ機構
２６，２７，２９：軸受機構
【図１】
2005517486.tif 000003
【図２Ａ】
2005517486.tif 000004
【図２Ｂ】
2005517486.tif 000005
【図３】
2005517486.tif 000006
【図４】
2005517486.tif 000007
【図５】
2005517486.tif 000008
【図６】
2005517486.tif 000009
【図７】
2005517486.tif 000010
【図８】
2005517486.tif 000011
【図９】
2005517486.tif 000012
【図１０】
2005517486.tif 000013
【図１１】
2005517486.tif 000014
【図１２】
2005517486.tif 000015
【図１３Ａ】
2005517486.tif 000016
【図１３Ｂ】
2005517486.tif 000017
【図１３Ｃ】
2005517486.tif 000018
【図１４】
2005517486.tif 000019
【図１５Ａ】
2005517486.tif 000020
【図１５Ｂ】
2005517486.tif 000021
【図１５Ｃ】
2005517486.tif 000022
【図１５Ｄ】
2005517486.tif 000023
【図１５Ｅ】
2005517486.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月13日(2004.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５Ｂ】
2005517486.tif 000025
【国際調査報告】
2005517486.tif 000026
2005517486.tif 000027