(57)【要約】本発明は、ガントリを有するコンピュータ断層撮影スキャナであって、そのガントリのロータにおいて、１つ又はそれ以上の移動可能質量体が備えられている、コンピュータ断層撮影スキャナに関する。回転軸についてのロータの回転中に、各々の質量体の位置は、調節ユニットにより回転軸に対して垂直方向に変えられる。ロータの回転モーメントが保存されることにより、質量体が回転軸の方に又はそれと反対方向に移動されるときに、回転速度は増加する。その結果、検査されている患者の心拍と回転速度との間の特定の比は、患者の心拍が検査中に変化する場合でさえ、維持されることが可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に関して回転することができるロータを有するコンピュータ断層撮影スキャナであって：
前記ロータに備えられた少なくとも１つの質量体；及び
前記ロータの回転中に回転軸に対して垂直方向に質量体の位置を変えるための調節ユニット；
を有するコンピュータ断層撮影スキャナ。
【請求項２】
請求項１に記載のコンピュータ断層撮影スキャナであって、前記質量体の位置は、前記回転軸の方に近づくように及びその方から遠ざかるように変えられることができる、コンピュータ断層撮影スキャナ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のコンピュータ断層撮影スキャナであって、少なくとも２つの質量体を有する、コンピュータ断層撮影スキャナであり、前記少なくとも２つの質量体のそれぞれの位置は、それらの質量体及び前記ロータの共通の重心が前記回転軸上にあるように変えられることができる、コンピュータ断層撮影スキャナ。
【請求項４】
請求項３に記載のコンピュータ断層撮影スキャナであって、前記少なくとも２つの質量体は同じ重さを有する、コンピュータ断層撮影スキャナ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れ一項に記載のコンピュータ断層撮影スキャナであって：
前記ロータの回転速度を測定するための少なくとも１つのセンサ；及び
前記センサ及び前記調節ユニットに結合し、前記ロータの前記回転速度を制御するようにデザインされている、制御ユニット；
を有する、コンピュータ断層撮影スキャナ。
【請求項６】
請求項５に記載のコンピュータ断層撮影スキャナであって、心拍を測定するための装置を有し、前記制御ユニットは、前記回転速度と前記測定された心拍との間の所定の比が保たれるように、前記ロータの前記回転速度を制御するようにデザインされている、コンピュータ断層撮影スキャナ。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れ一項に記載のコンピュータ断層撮影スキャナであって、前記の少なくとも１つの質量体の位置は前記回転軸に対して平行に変えられることができる、コンピュータ断層撮影スキャナ。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れ一項に記載のコンピュータ断層撮影スキャナであって：
前記ロータのアンバランスを測定するために少なくとも１つのセンサ；及び  
前記アンバランスを低減するように前記質量体を位置付けるための制御ユニット；
を有する、コンピュータ断層撮影スキャナ。
【請求項９】
コンピュータ断層撮影スキャナのロータの回転速度を、回転軸に関するロータの回転中に変える方法であって：
ａ）前記回転軸に対して平行に前記ロータにおいて備えられている少なくとも１つの質量体の位置を変える段階；
を有する方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって：
ｂ）回転速度を予め規定する段階；
ｃ）実際の回転速度を検出する段階；
ｄ）前記予め規定した回転速度を前記実際の回転速度と比較する段階；及び
ｅ）前記実際の回転速度が前記予め規定した回転速度に少なくとも殆ど一致するように前記質量体の位置を変える段階；
を有する、方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の方法であって：
ｆ）前記回転軸に対して平行に前記ロータにおいて備えられている少なくとも１つの質量体の位置を変える段階；
を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転可能ガントリを有するコンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナに関する。そのようなコンピュータ断層撮影スキャナは、例えば、コンピュータ断層撮影スキャナの検査領域に位置付けられている患者のスライス又はボリューム画像を生成するように、医療分野で使用されている。そのようなコンピュータ断層撮影スキャナは、回転軸について回転することができるロータを有するガントリを有する。Ｘ線源は、通常、ロータにおいて備えられ、Ｘ線検出器は、通常、前記Ｘ線源に対向して備えられている。画像を生成するために、検査対象物は検査領域に位置付けられ、ロータは前記検査対象物の周りで回転する。コンピュータ断層撮影スキャナのデザインに応じて、線形、ディスク形状又は立方体形状の複数のＸ線画像が生成され、それらのＸ線画像から、スライス又はボリューム画像が、従来の再構成アルゴリズムにより生成される。
【背景技術】
【０００２】
従来のコンピュータ断層撮影スキャナはまた、動いている又は周期的に動いている対象物、例えば、人間又は動物の心臓を記録するために用いられる。この場合、ロータの回転速度は、鼓動している心臓の速度に対して特定の比であることを必要である可能性がある。例として、国際公開第９９／０７２８３号パンフレットにおいては、ロータは心拍に非同期した方式で回転することが開示されている一方、米国特許第４５４７８９２号明細書においては、ロータは心拍に同期した方式で回転することが開示されている。しかしながら、例えば、心臓が病気である、患者が興奮している若しくは造影剤又は薬物が患者に投与されている場合に、検査中に、患者の心拍が激しく変化することがみられた。このことは、回転速度と心拍との間の相対非はもはや設定されることができず、しばしば、満足のいく画像生成はもはや、可能ではない。
【特許文献１】国際公開第９９／０７２８３号パンフレット
【特許文献２】米国特許第４５４７８９２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
それ故、本発明の目的は、心拍が変化する場合でさえ、画像生成が可能であるコンピュータ断層撮影スキャナを開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、請求項１に記載しているように、回転軸について回転することができるロータと、ロータにおいて備えられた質量体と、ロータの回転中に回転軸に対して垂直方向にその質量体の位置を変化させるための調節ユニットとを有するコンピュータ断層撮影スキャナにより達成される。
【０００５】
その重い質量及び対応する大きさのために、ロータは大きい慣性モーメントを有する。現在のコンピュータ断層撮影スキャナにおいては、ロータは、通常、電気モータにより回転される。しかしながら、その電気モータは、検査に先立って比較的長い時間、ロータを回転させるため、及び制御ユニットにより特定の回転速度を維持するためのみに適している。しかしながら、大きい慣性モーメントのために、画像データの取得中に、ロータの回転速度が変化されることは、可能でない、又は可能であっても、単に僅かに可能であって決して十分な程度まででない。このことは、非常に強力な電気モータのみにより可能であるが、それらを使用することは、大きさ及び価格に、それ故、コンピュータ断層撮影スキャナの効率に非常に不利な影響を与える。
【０００６】
本発明にしたがって、ロータにおける質量体の位置が回転軸に対して垂直方向に調節されることによって、全体としてのロータの慣性モーメントを変化させることができる。その回転中に回転している対象物の慣性モーメントを変化させることにより、後者の回転速度は、保持される回転モーメント又はエネルギーによって同時に変化する。回転速度は、慣性モーメントが増加したときに減少し、慣性モーメントが減少したときに増加する。本発明にしたがったコンピュータ断層撮影スキャナにおいては、このような従来の物理的効果が、ロータの回転速度を変化させるように用いられる。質量体の位置が回転軸から離れるように移動する場合、慣性モーメントは増加し、ロータの回転速度は減少する。質量体の位置が回転軸の方に変化するとき、慣性モーメントは減少し、ロータの回転速度は増加する。
【０００７】
本発明においては。用語“質量体”は非常に一般的な種類であると理解される必要がある。先ず、その用語は、何れの形態の固体本体、例えば、特に、鉛のような高密度を有する金属から成る本体を意味するとして理解される必要がある。しかしながら、液体であって、例えば、チャンバ内に位置付けられた、液体が、本体として用いられることがまた、可能である。チャンバの形を変えることにより、又は、回転軸の近くにある又は回転軸から遠く離れたところにある第２チャンバ内に液体の少なくとも一部を保存することにより、液体、即ち、本体の位置が変化することを可能にする。用語“質量体の位置”に関しては、質量体の重心の位置がまた、勿論、代替として用いられることが可能である。
【０００８】
本発明においては、用語“隣接ユニット”は非常に一般的な種類であると理解される必要がある。固体本体の位置は固定され、多くの既知の手段によりロータにおいて変化されることが可能であり、前記手段は、通常、機械的なものである。下記においては、それ故、用語“隣接ユニット”の適用範囲は決して限定されないにも拘わらず、幾つかの数実施例についてのみ、説明している。電気、空気圧又は水圧駆動を考えることができる。固体本体の移動は、歯付きホイール及び歯付きラックの組み合わせを介するスピンドル駆動の回転により、又はケーブル機構及びローラによりもたらされることが可能である。液体が質量体として用いられる場合、その液体の位置を、バルブ及びポンプによって複数のチャンバにおいてその液体を分配することにより変えることができる。
【０００９】
回転速度が、回転中にのみ減少する場合、質量体は、ロータが静止し且つ留め具により底に留まっているとき、内側の位置に移行することが可能である。動作中、回転速度を減少させるように、留め具は開放され、次いで、質量体は、遠心力により、留め具と接触する外側の位置の方にガイドに沿って移動する。液体が用いられるとき、このような原理は、バルブを開状態にすることにより、同様な方法で実施されることができ、内側チャンバ内に位置付けられている液体は、この場合、遠心力により外側チャンバの方に移動する。他方、請求項２に記載の実施形態により、ロータの回転速度は、回転中に増加する及び減少することが可能である。
【００１０】
位置が変更可能であるまさに１つの質量体がロータにおいて備えられている、又は、ロータに取り付けられた可動部品が存在しない場合、ロータ及び質量体に共通の重心が正確に回転軸上にある、質量体の２つ以上の位置が存在する。他の全ての位置においては、共通の重心は、静的アンバランスが生じる結果として、回転軸に隣接して存在する。このような静的アンバランスは、質量体がバランスした位置から遠ざかれば遠ざかる程、大きくなる。静的アンバランスは、ロータが静止しているときに、既知の方法で測定され、回転中には、回転軸に対して垂直方向の遠心力が生じる。この遠心力は、コンピュータ断層撮影スキャナの他の構成要素により取り上げられ、伝達されなければならない。
【００１１】
請求項３に記載された実施形態により、そのような静的アンバランスは、回転軸から質量体までの距離に依存せずに、回避される又は少なくとも殆ど削除されることができる。それ故、ロータは、隣接領域にある、何れの回転速度の質量体とバランスする。遠心力を取り上げるための、コンピュータ断層撮影スキャナの他の構成要素の対応する寸法決めは、もはや必要ない。
【００１２】
請求項４に記載の実施形態においては、質量体の位置を変化させるように、質量体全てについて同じである装置を用いている。更に、質量体の複数の進行経路は、回転軸に対して対象であるように備えられることが可能である。
【００１３】
他方、回転速度は、例えば、制御ユニットにより隣接するユニットを制御し、それにより質量体の位置を調節するコンピュータ断層撮影スキャナを使用することにより、準手動式に変えることが可能である。しかしながら、請求項５に記載しているように、動作中にユーザが異なる回転速度を規定することが可能であり、その回転速度は、その場合、質量体の位置を対応させて変えることによって、制御ユニットにより自動的に設定される。
【００１４】
上記のように、一部の医療用アプリケーションについては、回転速度と患者の心拍との間に特定の比が存在することは有利である。この比は、請求項６に記載した実施形態により自動的に維持されることが可能である。更に、制御ユニットは、心拍における変化を特定のパラメータ（例えば、ＥＣＧにおける特徴的な点）により予測することができ、そして、その場合、回転速度はこの予測を与えるように適合されるような方式にあることが可能である。
【００１５】
以上においては、ロータが少なくとも殆どバランスしたことを前提としている。しかしながら、そのような場合である必要はなく、即ち、ロータはバランスしていない。例示として、ロータに取り付けられ、動作中に、ロータに対するそれらの位置を変えるＣＴ装置の構成要素が存在する。例えば、Ｘ線源と検査領域との間に可動式スクリーンが存在することが可能であり、そのスクリーンにより、Ｘ線源により生成されるＸ線ビームの形は、異なるアプリケーションの要求に応じて設定されることが可能である。回転中、そのような構成要素の位置における変化のために、アンバランスがまた、生じる可能性がある。アンバランスはまた、ロータの欠陥構成要素が置き換えられ、その置き換えられた構成要素がオリジナルの構成要素と同じ質量を有しない又は異なる質量分布を有するときに、生じる。それらのアンバランスが静的である場合、それらのアンバランスは、請求項３に記載した実施形態により少なくとも殆ど削除される。更に、ロータは、それ故、適切にバランスされる必要はなく、その結果、製造におけるコスト削減がなされる。
【００１６】
静的アンバランスに加えて、ロータはまた、所謂、動的アンバランスを有する可能性がある。既知のように、純粋動的アンバランスは、ロータの重心が回転軸上にあるが、ロータの主慣性軸が回転軸と一致していないときに、生じる。純粋動的アンバランスは、静止の観点から、個々のアンバランス力は加算して０になるため、動作中にのみ生じる。通常、回転軸に沿った曲げモーメント（所謂、アンバランスモーメント）における純粋動的アンバランス自体は、周期的に変化する軸受け負荷をもたらす。
【００１７】
動的アンバランスは、請求項７に記載の実施形態により少なくとも殆ど削除される。回転軸に対して平行に２つ以上の質量体を移動させることにより、知られているように、ロータの主慣性軸は、その主観性軸が回転軸上にあるように回転される。アンバランスモーメントは、その場合、カウンターモーメントにより補償される。１つ又はそれ以上の付加質量体はまた、ロータにおいて備えられ、その質量体の位置は、回転軸に対して平行にのみ変化される。
【００１８】
請求項８に記載した実施形態により、動作に先行して及び／又は動作中、静的アンバランス、動的アンバランス又はそれらの両方を同時に、自動的に減少することが可能である。このために用いられるセンサは、一般に、例えば、自動車ホイールのためのバランシングマシンにより知られている。これに関しては、ここでは、更なる詳細説明は省略する。
【００１９】
本発明の目的は、請求項９及び１０に記載の方法により、同様に達成される。
【００２０】
本発明は、図に示す実施形態の実施例を参照して更に詳述するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に示すコンピュータ断層撮影スキャナは、例えば、患者のスライス画像又はボリューム画像を生成する医療分野において、又は空港で手荷物を検査するために用いられることが可能である。そのコンピュータ断層撮影スキャナはガントリを有し、ガントリのロータが模式的に示されていて、ｚ方向に対して平行に進む回転軸１４について回転することが可能である。ロータ１はステータ６０において設置され、そのステータは、明確化のために図１には示していないが、図６に別個に示している。扁平チューブの形状を有し、ロータ１及びステータ６０を収容するハウジングもまた、示していない。好適には、ロータ１は一定に回転するように、しかし、調節可能な角速度で、モータ２により駆動される。放射線源Ｓ、例えば、Ｘ線管はロータ１に固定されている。前記放射線源は、放射線源Ｓにより生成される放射線から円錐形状の光線束４を形成するコリメータ構成３を備えている。光線束４は円筒形検査領域１３を透過し、その検査領域において、対象物、例えば、患者支持テーブル（図示せず）上の患者（図示せず）又は他の技術的対象物が位置付けられている。一旦、光線束が検査領域１３を透過すると、Ｘ線束４は、ロータ１において固定されている二次元検出器ユニット１６に衝突する。付加的に又は代替として、検出器ユニット１６はまた、対象物により散乱されるＸ線放射が検出されるようになっている。
【００２２】
光線束４の開き角度αｍａｘは、検査される液対象物が測定値の取得中に位置付けられる対象物シリンダの直径を規定する。その開き角度は、光線束４の端部において回転軸１４に対して垂直な面内にある光線が放射線源Ｓ及び回転軸１４により規定される面で囲われる角度として規定される。検査領域１３、対象物又は患者支持テーブルは、モータ５により回転軸１４に対して又はｚ軸に対して平行に移動されることが可能である。しかしながら、それと同等の方式で、ガントリはまた、この方向に移動されることが可能である。対象物が技術的対象物であって、患者ではない場合、その対象物は検査中に回転されることが可能である一方、照射線源Ｓ及び検出器ユニット１６は静止したまま維持される。
【００２３】
モータ２及び５が同時に動作するとき、放射線源Ｓ及び検出器ユニット１６は、検査領域１３に対して螺旋軌道を描いて動く。他方、回転軸１４の方向に進むために、モータ５はアイドリング状態であり、モータ２がロータ１を回転させるようにするとき、このことは、検査領域１３に対して放射線源Ｓ及び検査ユニット１６について、円形軌道をもたらす。
【００２４】
検出器ユニット１６により取得される測定値は、例えば、非接触データ送信（図示せず）により検出器ユニット１６に接続された再構成コンピュータ１０に供給される。再構成コンピュータ１０はＣＴ画像を再構成し、例えば、モニタ１１において、それを表示する。２つのモータ２及び５、再構成コンピュータ１０、放射線源Ｓ及び検出器ユニット１６から再構成コンピュータ１０への測定値の転送は、制御ユニット７により制御される。制御ユニット７は、例えば、コンピュータであることが可能である。
【００２５】
ロータ１において回転する構成要素の動作のために必要な電力はスリップリング（図示せず）により送られる。
【００２６】
図２に模式的に示すように、ロータ１において、重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の形式の３つの質量体が備えられている。重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３は各々、それらが、回転軸１４に対して垂直方向に移動することができるように、ガイドＦ１、Ｆ２及びＦ３において備えられている。図３は、詳細に重量Ｍ３を示している。モータ５１はスピンドル５２が回転するように駆動する。スピンドルは、重量Ｍ３に対応する中心孔に嵌め込まれ、重量Ｍ３と共にスピンドルドライブを形成する。スピンドル５２の回転方向に応じて、重量Ｍ３は、矢印Ａ３で示すように、回転軸１４の方に又は回転軸から離れるように移動する。最後には、モータ５１に対向するように、スピンドル５２は、回転する及び旋回するように、ベアリングブロック５７に備えられる。第２スピンドルの駆動はモータ５５、スピンドル５６及びベアリングブロック５７により行われ、スピンドル５６の軸は、スピンドル５２の軸とある角度をなす。スピンドル５６を回転することにより、ベアリングブロック５７及び、それ故、重量Ｍ３は、ｚ軸の方向、即ち、回転軸１４に対して平行に移動することができる。このために、モータ５１は、軸５１ａについてチルトするように備えられている。モータ５１及び５５は制御ユニット７により制御される。
【００２７】
任意に、重量Ｍ３とスピンドル５２との間の接続が開放可能な留め具（図示せず）により与えられ、その留め具は、例えば、電磁石により制御される。回転速度の突然で急速な減少が必要な場合、この留め具は開放され、重量Ｍ３とスピンドルとの間の接続は切られる。遠心力により、重量Ｍ３は、取り付け位置に応じて、ベアリングブロック５７か又はモータ５１のどちらかに接合するまで、回転軸から遠ざかるように移動する。その場合、接続がその留め具により重量Ｍ３とスピンドル５２との間で再構築される。
【００２８】
図４は、例示として与えられる、下記の計算を実行するために用いられるモデルを示している。重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３を有しないロータは、質量ｍ＝９００ｋｇを有する。このモデルにおいては、そのモデルは、内径ｒ１＝５７０ｍｍ及び外径ｒ２＝９７０ｍｍを有する第１中空円筒により簡略化されている。その第１中空円筒は慣性モーメントＪｓｔａｔを有する。重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３は共に、１００乃至４００ｋｇの質量を有し、可変内径ｒ１＝７０±１５ｍｍ及び可変外径ｒ２＝８７０±１５ｍｍを有する第２中空円筒により協働して簡略化されている。これは、各々の場合に、中心の開始位置についての回転軸の方に１５ｍｍ近づき及び回転軸から１５ｍｍ遠ざかる、重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の位置の変化に対応している。第２中空円筒は可変慣性モーメントＪｄｙｎを有する。
【００２９】
回転軸としての長手方向の軸に関する中空円筒の慣性モーメントは、一般に、Ｊ＝（１／２）ｍ（ｒ２２＋ｒ１２）から計算される。回転軸に関する重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３並びにロータについての共通の慣性モーメントを、Ｊ＝Ｊｓｔａｔ＋Ｊｄｙｎから求めることができる。エネルギーは保存されるために、回転体の回転モーメントは、その回転速度又は慣性モーメントが変化するときに、保存される。回転モーメントＬは、通常、Ｌ＝Ｊ・ωのように計算され、ここで、回転速度ｆ及び回転時間Ｔにおいて、ω＝２πｆ＝２π／Ｔである。回転モーメントの保存により、Ｔ１Ｔ２＝Ｊ２Ｔ１である。図５は、重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の位置における変化の関数として回転速度の変化が、１００ｋｇ乃至４００ｋｇの４つの異なる総重量について示されている図である。ロータの回転時間は縦軸に示され、重量の位置の変化は横軸に示されている。４００ｋｇの重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の総重量について、例えば、オリジナルの回転時間は、回転軸から遠ざかるように重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３を移動させることにより０．４２ｓｅｃ乃至０．３８２ｓｅｃの範囲内で減少される、又は、回転軸の方に近づくように重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３を移動させることにより０．４６８ｓｅｃに増加されることができる。
【００３０】
図１はまた、患者を検査するためにユーザが種々の医療用アプリケーションを選択することができる操作ユニットを示している。ロータ１の回転速度及び患者の心拍の比が特定の比にある、即ち、互いに対して最適な比にあるとき、特に適切な結果を与えるアプリケーションが知られている。コンピュータ断層撮影スキャナのユーザがそのようなアプリケーションを選択する場合、そのような比は、制御ユニット７について規定される。ＥＣＧ装置１９を用いる場合、検査領域１３内に位置付けられている患者（図示せず）の心拍を特に検出することが可能である。制御ユニット７は、角度センサ１７により決定される、実際の回転速度に対する検出された心拍の比を比較する。その比が適切でない場合、重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３は、実際の比が所定の比に一致するまで移動される。
【００３１】
例示目的のために、上記の回転速度と心拍との比については、文献“Ａｄａｐｔｉｖｅ  ｔｅｒｍｉｎａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｈｅｌｉｃａｌ  ｃａｒｄｉａｃ  ｃｏｎｅ−ｂｅａｍ  ＣＴ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”，ｂｙ  Ｍａｎｚｋｅ，ｅｔ  ａｌ，Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，３０（１２），ｐｐ．３０７２−３０８０，２００３及び“Ｈｅｌｉｃａｌ  ｃａｒｄｉａｃ  ｃｏｎｅ−ｂｅａｍ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ  ＥＣＧ  ｇａｔｉｎｇ”，ｂｙ  Ｍ．Ｇｒａｓｓ，ｅｔ  ａｌ．，Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，４８（１８），ｐｐ．３０６９−３０８４，２００３を例として参照する必要がある。
【００３２】
上記文献においては、回転速度及び心拍の関数として平均時間分解能を決定するように用いることができるアルゴリズムが記載されている。この関係について、図７に例示として示している。その図は、心拍（分当たりの心拍、横軸）の関数として時間分解能（縦軸）を示している。曲線は、３つの異なる回転速度Ｔｒｏｔ、０．３３ｅｃ、０．４２ｓｅｃ及び０．５０ｓｅｃについて示されている。
【００３３】
下記については、上記文献に記載されている。即ち、時間分解能が低い程、品質に関する結果はより良好である。０．４２ｓｅｃの回転速度Ｔｒｏｔにおいて、不所望の心拍がそれに応じて、回転時間、例えば、１４２．８６ｂｐｍ、９５．２４ｂｐｍ又は７１．４３ｂｐｍと調和して得られる。所望の心拍は、１１４ｂｐｍ、８２ｂｐｍ又は６４ｂｐｍのような相関が解除された心拍において得られる。下記の例に関しては、最適な分解能について、回転時間は０．５０ｓｅｃであり、心拍は約７０ｂｐｍである。画像コントラストを改善するように、造影剤が患者に投与され、その結果として、心拍は約８０ｂｐｍに増加する。しかしながら、この心拍においては、時間分解能はかなり低品質である。回転速度を約０．４２ｓｅｃに増加することにより、殆ど最適な分解能がもう一度、得られる。
【００３４】
このために、図７の曲線データは、例えば、ルックアップテーブルの形で、制御ユニットに対して利用可能である。制御ユニットは、それらの曲線データから、各々の心拍について最も有利である回転速度を演繹し、重量を移動させることにより上記の回転速度を設定することができる。
【００３５】
更なる実施形態においては、制御ユニット７はまた、ＥＣＧ装置１９から受診された信号を適切に評価することにより既知の方法を用いて心拍における変化を予測するように、及び、実際の変化の直前に回転速度を適合させるようにデザインする。
【００３６】
更なる実施形態においては、制御ユニット７はまた、生じる何れの静的アンバランス及び動的アンバランスを検出するように、及びできるだけそれらを削除することが可能であるようにデザインされる。そのようなアンバランスは、例えば、コンピュータ断層撮影スキャナのユーザが、異なるアプリケーションを用いて検査対象物を検査することを好むことにより、操作中に生じる可能性がある。このために、円錐形状の光線束４の形状を変化させるように、コリメータ構成３を旋回させる必要がある可能性がある。アンバランスは、それにも拘らず、ロータ１に対するコリメータ構成３の変化された位置により生じたものである。
【００３７】
コンピュータ断層撮影スキャナのステータ６０（図６に示す）は床に四つ足（図においては、足６１、６２及び６３のみが見えている）で立っている。圧電要素が、足６１、６２及び６３の各々に備えられている。知られているように、圧電要素は、圧力変化の場合に対応する電気信号を出力する。足６１、６２及び６３に備えられた圧電要素のそれら信号は制御ユニット７により検出され、評価される。ロータ１がステータ６０において回転するとき、ロータ１のアンバランスは、それ故、ステータ６０に伝えられ、その結果、対応する電気信号がその圧電要素に発生する。足６１及び６２の圧電要素は、静的アンバランスが存在する場合に、対応する電気信号を発生し、足６２及び６３の圧電要素は、純粋動的アンバランスの場合に対応する電気信号を発生する。
【００３８】
圧電要素の信号及び角度センサからの情報に基づいて、制御ユニット７は、ロータがどのようにバランスされなければならないか、計算し、それに応じて、静的及び動的アンバランスを補償するように重量Ｍ１、Ｍ２及びＭ３を移動させる。
【００３９】
回転系において静的及び動的アンバランスを検出するために、異なるセンサを使用する多くの可能性が機械工学により知られていて、同様に、本発明にしたがったコンピュータ断層撮影スキャナにおいてそれらを使用することが可能である。本発明は、それ故、上記の実施例に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にしたがったコンピュータ断層撮影スキャナの模式図である。
【図２】コンピュータ断層撮影スキャナのロータを示す図である。
【図３】調節重量を示す図である。
【図４】ロータの慣性モーメントを決定するモデルを示す図である。
【図５】重量の関数としてのロータの回転時間及び回転軸からの重量までの距離を示す図である。
【図６】コンピュータ断層撮影スキャナのステータを示す図である。
【図７】分解能、心拍及び回転速度の間の関係を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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