(57)【要約】  本発明は、データを送信するコンピュータ断層撮影ガントリー９１に関するデバイスを提供する。ここで、上記ガントリーは、静止部分９２及び回転部分９３を有する。このデバイスは、上記ガントリー９２の静止部分及び上記ガントリー９１の回転部分９３の間で上記データを送信するよう構成される。このデバイスは、第１の波を誘導するよう構成される中空導体１０４、２０４、３０８と、上記中空導体内部に上記第１の波を送信するよう構成される送信機１０２、１０３と、上記中空導体１０４、２０４、３０８内部で実行時間後上記第１の波を受信するよう構成される受信機１０６とを有する。本発明の更なる側面は、本発明の概念によるデバイスを有するコンピュータ断層撮影ガントリー９１である。上記のデバイスを用いると、上記回転部分９３と上記静止部分９２との間でデータを送信すること、上記回転部分９３の回転速度を測定すること、及び上記静止部分９２に対する上記回転部分９３の位置を測定することが可能にされる。
2011521700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを送信するコンピュータ断層撮影ガントリーに関するデバイスであって、
前記ガントリーが、
静止部分と、
回転部分とを有し、
前記デバイスは、前記ガントリーの前記静止部分と前記ガントリーの前記回転部分との間で前記データを送信するよう構成され、
前記デバイスが、
第１の波を誘導するよう構成される中空導体と、
前記中空導体内部で前記第１の波を送信するよう構成される送信機と、
前記中空導体内部で実行時間後前記第１の波を受信するよう構成される受信機とを有する、デバイス。
【請求項２】
前記中空導体が、前記ガントリーの前記静止部分及び前記回転部分のいずれかに配置され、前記ガントリーは、ボアを有し、前記中空導体が、前記ガントリーの前記ボアの周りに配置される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記Ｘ線デバイスが、前記中空導体内部に第２の波を送信するよう構成され、前記第１の波は、時計回りに伝わり、前記第２の波が、反時計回りに伝わり、前記デバイスは、前記第１の波及び前記第２の波の前記実行時間を測定するよう構成される、請求項１又は２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記デバイスが、前記第１の波及び前記第２の波の前記実行時間を処理することにより、前記受信機と前記送信機との間の距離を計算するよう構成される、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記デバイスが、前記距離の計算を繰り返すよう構成され、前記デバイスは、前記ガントリーの前記回転部分の回転速度を計算するよう構成される、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第１の波が、データを有し、前記デバイスは、前記中空導体内部で実行時間後前記第１の波を受信するよう構成され、前記デバイスが、前記中空導体において前記第１の波の実行時間後前記第１の波から前記データを抽出するよう構成される、請求項１乃至５の一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記中空導体が、前記第１の波を緩衝するよう構成され、前記中空導体は、前記中空導体の周りでの１つの循環後前記第１の波の振幅を減弱させるよう構成される、請求項１乃至６の一項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記中空導体が、前記中空導体の周りでの１つの循環後前記第１の波の振幅を減弱させるよう構成される材料を有する、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記中空導体が、前記内部ゾーンにおいて少なくとも部分的に被覆される、請求項７又は８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記中空導体の前記被覆の少なくとも一部が、均一な化学組成である、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記中空導体が、前記中空導体の周りでの１つの循環後第１の周波数を持つ前記第１の波の振幅を減弱させるよう構成され、前記中空導体は、前記中空導体の周りでの１つの循環後第２の周波数を持つ第２の波の振幅を減弱させないよう構成され、前記第１の周波数が、前記第２の周波数とは異なる、請求項７乃至１０の一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記デバイスが、前記送信機から前記受信機まで伝わる前記第１の波の測定に基づき、前記静止部分と前記回転部分との間の相対的な位置を決定するよう構成される、請求項１乃至１１の一項に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記送信機及び前記受信機が共に、前記静止部分及び前記回転部分の一方に提供され、反射器は、前記静止部分及び前記回転部分の他方に提供され、前記デバイスが、前記送信機から前記反射器に伝わり、前記受信機に戻る前記第１の波の測定に基づき、前記静止部分と前記回転部分との間の相対的な位置を決定するよう構成される、請求項１乃至１２の一項に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記デバイスが、２つの受信機と前記２つの受信機の間に配置される電磁シールドとを有し、第１の受信機は、時計回り方向に前記送信機から前記第１の受信機まで伝わる第１の波を検出するよう構成され、第２の受信機が、反時計回り方向に前記送信機から前記第２の受信機まで伝わる第２の波を検出するよう構成される、請求項１乃至１３の一項に記載のデバイス。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の一項に記載のデバイスを有するコンピュータ断層撮影ガントリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを送信するコンピュータ断層撮影ガントリーに関するデバイス、及び斯かるデバイスを有するコンピュータ断層撮影ガントリーに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転可能なガントリーを持つコンピュータ断層撮影デバイスを用いるＸ線画像取得において、ガントリーの位置及び速度の正確な測定は、正確な画像再構成のために非常に重要である。上記システムにおいて、回転位置及び速度は、ガントリー・ローター上のマークを計数することにより測定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この方法は、精度に関する品質が低い場合がある。その結果として、コンピュータ断層撮影システムの画像処理が損なわれる場合がある。なぜなら、ガントリーの静止部分に対するガントリーの回転部分の正確な回転速度だけでなく、ガントリーの回転部分の正確な位置を検出することができないからである。
【０００４】
更に、ガントリーの回転部分とガントリーの静止部分との間でデータの広帯域送信を提供することが望ましい場合がある。
【０００５】
広帯域送信を可能にするためにガントリーの回転部分とガントリーの静止部分との間でデータを送信するよう改良された構成だけでなく、ガントリーの回転部分の位置及び回転速度を検出するよう改良されたデバイスを提供することが望ましい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の側面によれば、データを送信するコンピュータ断層撮影ガントリーに関するデバイスであって、上記ガントリーが、静止部分と回転部分とを有し、上記デバイスは、上記ガントリーの上記静止部分と上記ガントリーの上記回転部分との間で上記データを送信するよう構成される。そして、上記デバイスが、第１の波を誘導するよう構成される中空導体と、上記中空導体内部に上記第１の波を送信するよう構成される送信機と、上記中空導体内部で実行時間後上記第１の波を受信するよう構成される受信機とを有する。
【０００７】
第２の側面によれば、本発明は、上記第１の側面によるデバイスを有するコンピュータ断層撮影（ＣＴ）ガントリーを提供する。
【０００８】
例えばＣＴデバイスのガントリーの回転部分の位置及び／又は回転速度の正確な測定のため、中空導体を使用することが、本発明の主旨と見られることができる。この中空導体が、上記ガントリーの上記静止部分及び上記回転部分のいずれかに与えられることができる。送信機は、上記中空導体に電磁波を放出することができる。電磁波は、上記中空導体に沿って進行することができ、最終的に受信機により受信されることができる。ここで、上記送信機は、上記ガントリーの上記静止部分及び上記回転部分のいずれかに提供されることができる。一方、上記受信機は、上記ガントリーの前記静止部分及び上記回転部分の他方に提供されることができる。１つ又は複数の送信機及び１つ又は複数の受信機が存在することができる。送信機及び受信機は、トランシーバに結合されることができる。例えば上記送信機から上記受信機へのタイムオブフライト、干渉、ビート検出又はドップラーシフトといった送信された波の特性を測定することは、上記送信機に対する上記受信機の現在の位置を正確に検出することを可能にする。これにより、上記ガントリーの上記静止部分に対する上記ガントリーの上記回転部分の相対的な位置及び回転速度を正確に決定することが可能にされる。これは、上記コンピュータ断層撮影システムの画像処理を改善することを生じさせることができる。
【０００９】
更に、本発明の別のエッセンスとして、データの広帯域伝送が、上記中空導体の助けを借りて提供されることができる。そこでは、上記送信機から上記受信機へのデータ通信により、例えば制御データが、上記静止部分に配置される制御部から上記回転部分に配置されるＸ線管へと提供されることができる。そこでは、上記データは、コンタクトレスで、即ち上記送信機と上記受信機との間の任意の機械的な接触なしに送信されることができる。
【００１０】
導波管とも呼ばれるこの中空導体は通常、容積を持つ横方向の表面を用いて実現されることができる。通常この容積は、空気で満たされる。中の電磁波は、中空導体内に保たれるよう、横方向の表面により反射される。横方向の表面の１つは、その長さに沿って溝をつけられることができる。この溝は、送信機、受信機及び／又はアンテナを中空導体へと延ばすことを可能にすることができる。
【００１１】
更なる実施形態が、従属項に組み込まれる。
【００１２】
本発明によれば、あるデバイスが提供され、そこでは、上記中空導体が、上記ガントリーの上記静止部分及び上記回転部分のいずれかに配置され、上記ガントリーが、中ぐりボア（inner bore）を有し、上記中空導体が、上記ガントリーの上記中ぐりボアの周りに配置される。
【００１３】
この状況において、送信機又は受信機は、ガントリーの回転部分に配置され、中空導体は、ガントリーの静止部分に配置される。中空導体は、その周縁に沿ってスリットを持ち、ガントリーと同心状に配置される管状リングとすることができる。中空導体は、例えば回転部分から延びる少なくとも１つの更なる送信機、受信機、アンテナを有する。対向する構成も、可能である。即ち、中空導体が、ガントリーの回転部分に配置される。
【００１４】
例示的な実施形態によれば、あるデバイスが提供され、そこでは、上記デバイスが、上記中空導体内部に第２の波を送信するよう構成され、上記第１の波が、時計回りに伝わり（run）、上記第２の波が、反時計回りに伝わり、上記デバイスが、上記第１の波及び上記第２の波の上記実行時間を測定するよう構成される。
【００１５】
本書において、実行時間は、送信機から受信機まで来るのに必要な第１及び第２の波の持続時間を指す。これらの実行時間、及び特に第１の波の実行時間と第２の波の実行時間との間の差は、ガントリーの静止部分に対する回転部分の位置及び／又は回転速度を決定するために用いられることができる。
【００１６】
本発明によれば、あるデバイスが与えられ、そこでは、上記デバイスが、上記第１の波及び上記第２の波の上記実行時間を処理することにより、上記受信機と上記送信機との間の距離を計算又は決定するよう構成される。
【００１７】
そこでは、上記受信機と上記送信機との間の距離は、第１及び第２の波の移動経路に沿ったある距離を示すことができる。言い換えると、ガントリーの静止及び回転部分の１つに取り付けられる中空導体に沿って波が進行するとき、受信機と送信機との間の決定された距離は、回転部分と静止部分との間の相対的な位置を示すことができる。この相対的な位置は、静止部分に対する回転部分の角位置を示すこともできる。
【００１８】
例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが提供され、そこでは、上記デバイスが、上記距離の計算又は決定を繰り返すよう構成され、上記デバイスは、上記ガントリーの上記回転部分の回転速度を計算するよう構成される。
【００１９】
言い換えると、送信機及び受信機の間の距離が、異なる時間点で反復的に決定され、個別の決定間での決定された距離及び時間の変化から、ガントリーの回転部分の回転速度が決定されることができる。
【００２０】
この概念に基づかれる測定は、ガントリーの回転部分の位置及び回転速度の正確な結果をもたらすことができる。これらの正確な結果は、コンピュータ断層撮影システムの全体の画像処理に関するポジティブなインパクトを与えることができる。
【００２１】
例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが与えられ、そこでは、上記第１の波が、データを有し、上記デバイスが、上記中空導体内部で実行時間後上記第１の波を受信するよう構成され、上記デバイスが、上記中空導体において上記第１の波の実行時間後上記第１の波から上記データを抽出するよう構成される。
【００２２】
中空導体の助けを借りたデータ通信は、データの広帯域通信を可能にする。そこでは、データは、回転部分と静止部分との間の機械的又は電気的接続を必要とすることなく、ガントリーの静止部分から回転部分まで、又はその逆向きに送信されることができる。回転部分の現在の回転位置及び速度とは独立して、ガントリーの静止部分及び回転部分のいずれかに配置される送信機からガントリーの静止部分及び回転部分の他方に配置される受信機へと、データは例えば８ビット／２μｓの高いデータ転送レートで送信されることができる。これにより、ガントリーの静止部分と回転部分との間の無線出力通信に加えて、例えばガントリーの回転部分に配置されるＸ線管に供給される電圧を制御するための余剰のデータリンクが提供されることができる。
【００２３】
例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが与えられ、そこでは、上記中空導体が、上記第１の波を緩衝するよう構成され、上記中空導体が、上記中空導体の周りでの１つの循環又は回転後上記第１の波の振幅をかなり減弱させるよう構成される。
【００２４】
中空導体内を進行する第１の波の減衰は、円形の中空導体の周りを数回にわたり伝わる波の望ましくない反射又は干渉が基本的に抑制される態様であるべきである。例えば、中空導体の周りを１回進行した波の振幅は、中空導体の周りを２回進行した波の振幅とは明確に識別可能であるべきである。
【００２５】
別の例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが与えられ、そこでは、上記中空導体が、上記中空導体の周りでの１つの循環後上記第１の波の振幅をかなり減弱させるよう構成される材料を有する。
【００２６】
言い換えると、中空導体を形成する材料の特性は、中空導体内を進行する波がかなり緩衝され、これによりその振幅が減弱されるようなものとすることができる。例えば、中空導体の材料は、十分に低い電気伝導性を持つことができる。
【００２７】
別の例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが与えられ、そこでは、上記中空導体が、上記内部ゾーンにおいて少なくとも部分的に被覆される。
【００２８】
例えば、中空導体は、低い電気伝導性を持ち、及び／又は高い減衰係数を持つ材料で被覆される、電気導電性の高いベース材料を有することができる。代替的に、中空導体のベース材料は、電気的に非導電性とすることができ、低い電気導電性の材料で被覆されることができる。
【００２９】
例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが与えられ、そこでは、上記中空導体の上記被覆が、一様である。これは、上記被覆の少なくとも一部が、類似する、特に一様な、化学組成でありえることを意味する。
【００３０】
減衰は、波を減衰させることにより特徴付けられる中空コンストラクタの構造に関する斯かる材料を使用することにより実現されることができる。別の可能性は、中空導体の内部ゾーンの一部の被覆である。内部ゾーンの全体の領域を被覆することも可能である。被覆は通常、一様である。しかし、被覆が中空導体に沿って異なることも可能でもある。
【００３１】
例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが与えられ、そこでは、上記中空導体が、上記中空導体の周りでの１つの循環後第１の周波数を持つ上記第１の波の振幅をかなり減弱させるよう構成され、上記中空導体が、上記中空導体の周りでの１つの循環後第２の周波数を持つ第２の波の振幅をそれほど減弱させないよう構成され、上記第１の周波数が、上記第２の周波数とは異なる。
【００３２】
別の例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが与えられ、そこでは、中空導体の側面が閉じられる。
【００３３】
例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが与えられ、そこでは、中空導体が環状である。
【００３４】
別の例示的な実施形態によれば、Ｘ線デバイスが与えられ、そこでは、中空導体は、溝付きウェーブガイドとも呼ばれる溝付き中空導体である。
【００３５】
別の例示的な実施形態によれば、上記デバイスが、上記送信機から上記受信機まで伝わる上記第１の波の測定に基づき、上記静止部分と上記回転部分との間の相対的な位置を決定するよう構成される。
【００３６】
例えば、受信機は、ガントリーの静止部分に配置される。一方、送信機は、ガントリーの回転部分に配置される。受信機及び送信機の間の回転角度は、時間依存角度α（ｔ）として表されることができる。この角度α（ｔ）における変動は、送信機と受信機との間で送信されるデータの遅延における小さな変動をもたらす場合がある。電磁波が中空導体内を光速で、即ちおよそ３×１０８ｍ／ｓで進行するとき、典型的なガントリーの外周は例えば３．８ｍであるので、送信機及び受信機が１８０°離れているとき、最大の遅延はおよそ６．３ｎｓとすることができる。この遅延を測定することで、送信機と受信機との間の回転角度が明らかにされることができる。これは、既知のタイムオブフライト原理として解釈されることができる。最新技術の電子機器はピコ秒の分解能で遅延を測定することが可能であるべきである。結果として、通常は０．０３°（１ｐｓ／６．３ｎｓ ｘ １８０°）の角分解能が生じる。これは、回転角度を測定するのに従来使用されているリゾルバーの分解能より約３倍良好でありえる。プレーンのタイムオブフライト原理を使用する代わりに、互いに対するガントリーの部分の角位置又は速度を測定するため、干渉、ビート検出又はドップラーシフトが使用されることもできる。
【００３７】
別の例示的な実施形態によれば、送信機及び受信機が共に、静止部分及び回転部分のいずれかに提供される。送信機及び受信機は、トランシーバと呼ばれる１つのシングル要素として提供されることができる。反射器は、静止部分及び回転部分の他方に提供される。すると、上記デバイスが、上記送信機から上記反射器に伝わり、上記受信機に戻る上記第１の波の測定に基づき、上記静止部分と上記回転部分との間の相対的な位置を決定するよう構成される。
【００３８】
この特定の実施の形態では、送信機から受信機へと実際にデータを送信する必要はない。なぜなら、送信機及び受信機は両方とも、ガントリーの同じ部分に配置されるからである。代わりに、簡単な信号が、反射器に向かう方向に送信機により放出されることができる。反射器において、この信号が反射され、受信機の方に戻る。反射器を備える斯かる構成を用いると、波の移動経路の距離が２倍になり、これにより、検出回路の時間分解能に関する要件が減らされる。言い換えると、電磁波により進まれる距離を２倍にすることは、必要な分解能を半分にすることを生じさせることができる。
【００３９】
別の例示的な実施形態によれば、上記デバイスが、２つの受信機を有し、電磁シールドが、上記２つの受信機の間に配置される。第１の受信機が、時計回り方向に上記送信機から上記第１の受信機まで伝わる第１の波を検出するよう構成され、第２の受信機が、反時計回り方向に上記送信機から上記第２の受信機まで伝わる第２の波を検出するよう構成される。
【００４０】
言い換えると、円形の中空導体又は導波管を通る波の双方向性伝搬、即ち時計回り（ＣＷ）及び反時計回り（ＣＣＷ）の両方の方向における伝搬が、送信機及び受信機の相対的な位置を決定するために用いられることができる。１つの受信機で、時計回りの進行波の受信と反時計回りの進行波の受信とを区別することは困難であるので、間に電磁シールドがある２つの受信機を使用することは有利でありえる。電磁シールドは、影響を与える電磁波の送信をブロックする、又は少なくともかなり緩衝するよう構成されることができる。こうして、時計回り及び反時計回りの各電磁波に対して専用の受信機があることで、電子回路が波を識別することがより容易になる。
【００４１】
上記の特徴は組み合わせられることもできる点に留意されたい。上記の特徴の組合せは、たとえ詳細が明示的に説明されていなくても、相乗効果をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】Ｘ線デバイスに関する中空導体上での側面表示と強度のダイアグラムを示す図である。
【図２】Ｘ線デバイスに関する中空導体上での側面表示を示す図である。
【図３】Ｘ線デバイスに関する変換部に構成される中空導体の断面を示す図である。
【図４】Ｘ線デバイスに関する特定の中空導体上での側面表示を示す図である。
【図５】Ｘ線デバイスに関する別の特定の中空導体上での側面表示を示す図である。
【図６】コンピュータ断層撮影ガントリーにおける角位置を測定するための回路を示す図である。
【図７】コンピュータ断層撮影ガントリーの斜視図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明のこれら及び他の側面は、本書において述べられる実施形態から明らかとなり、及び実施形態を参照して説明されることになる。
【００４４】
本発明の例示的な実施形態が、以下の図面を参照して以下に説明されることになる。
【００４５】
図面は、概略的なものにすぎず、大きさ通りに描かれてはいない。類似する要素は、図面にわたり類似する参照符号を用いて示される。
【００４６】
例えばＣＴシステム・ガントリーといった回転システムでは、回転側と非回転側との間の低レイテンシ又は反応時間フリーなデータ転送のために、丸い、クローズ型の及び溝付きの中空導体（導波管）が使用されることができる。規定された周波数を持つパルスパターン化された波が、送信機により送信されることができる。受信機は、この信号を、２つのシングルパルスとして、又は非常に高い振幅を持つ１つのパルスとして測定する。ガントリーの送信機の位置に基づき、これらの交互の種類のパルスが発生することができる。高精度の回転速度測定は、受信パルスの強度測定により、又は送信機及び受信機周波数を離調し、干渉パルスを測定することにより、可能である。
【００４７】
図１は、中空導体（導波管）１０４を示す。ここでは、同じ送信機１０２、１０３の２つの異なる位置（位置１、位置２）が図示されている。送信機１０３の位置１から始まり、第１の波が、受信機１０６の方へ時計回りに伝わり、第２の波は、受信機１０６の方へ反時計回りに伝わる。受信機１０６により検出される、第１の波及び第２の波の実行時間の処理を用いると、送信機１０３の位置１を測定することができる。強度の図は、送信機が受信機１０６に対向される状況１０８（１８０度、位置２、１０２）を示す。点線１１０は、送信機１０２が受信機１０６に直接対向して構成される状況を示す。この状況は、強度１０８を生じさせる。この強度は、受信機１０６により検出される。点線１１０は、中空導体１０４の中央を通過する。強度１０７及び１０９は、送信機１０３が位置１にあるとき、受信機１０６により検出される状況を示す。
【００４８】
図１において、１つの送信機１０２、１０３及び１つの受信機１０６を持つ導波管リング１０４が示される。マイクロ波において符号化されて送信される信号が、導波管リングの両側に沿って延びる。２つのパルス１０７、１０９は、受信機により測定されることができる。送信機及び受信機が対向する位置（１８０°）にある場合、両方のパルスは同じ実行時間を持ち、結果として生じる１つのパルス１０８（両方のパルスの加算）だけが測定される。１つのパルスの間の時間と両方のパルスの最大距離とが、回転速度の指示を与える。より容易に、２つの「１つのパルスが測定された」状況の間の時間が測定されることができる。それは、１つの回転の間の時間である。
【００４９】
有利なことに、回転速度は、（スリット又は計数マークのような）追加的な機械的な要素なしに測定されることができる。本発明の概念によれば、信号の実行時間又は干渉パターンを用いて、従来のシステムより、ガントリーの位置及び回転速度のより高精度な測定が可能である。
【００５０】
図２は、中空導体２０４及びガントリー２０５の回転部分を示す。図２では、処理ユニット２０２及び２０１を備えるデータ送信機／受信機２０３も表される。データ処理手段２０７、２０６を備える送信機／受信機２０８も図示される。
【００５１】
図２は、波が誘導されることができる中空導体２０４を持つガントリー２０５の回転部分を示す。これは、ガントリーの回転部分とガントリーの静止部分との間の機械的な接続なしに、ガントリーの回転部分の間の中空導体内部のデータをガントリーの静止部分に送信することを可能にする。ガントリーの静止部分に送信機又は受信機を構成すること、及びガントリーの回転部分に送信機又は受信機を構成することが可能である。従って、データは両方向に送信されることができ、データはガントリーの静止部分から回転部分へと送信されることができ、及びデータはガントリーの回転部分から静止部分へと送信されることができる。中空導体２０４の内部ゾーンにおいて防振又は吸収構造を、周期的に、即ち等距離に、又は非周期的に構成することが特に有利である。中空導体において循環する波を緩衝するため、中空導体におけるディエレクトリカム（dielectricum）又はスロットにおいて欠損を構成することも可能である。
【００５２】
ユニット２０６は、アンテナ２０８にデータを供給する。そこでは、送信機は、中空導体２０４における波を送信する。中空導体２０４における第１の循環後波がかなり緩衝されるという態様で、中空導体は、波を緩衝する。これは、循環後の波の振幅が減るため、中空導体２０４における１つ又は複数の循環後、波をフィルタリングすることが可能であるという効果をもたらす。受信機２０３は、波を検出する。更に、波においてエンコードされるデータが、処理ユニット２０２、２０１によりデコードされることができる。従って、このデバイスは、ガントリーの回転部分とガントリーの静止部分との間の機械的な接続なしに、ガントリーの静止部分でガントリーの回転部分の間のデータを送信する可能性を提供する。このデバイスは、ガントリーの回転部分とガントリーの静止部分との間の中断なしに、データを送信することも可能にする。
【００５３】
中空導体２０４は通常、環状であり、中空導体２０４の少なくとも１つの横方向の表面は、閉じられている。有利には、中空導体２０４は、溝をつけられ、空気で充填される。中空導体２０４は、少なくとも１つの送信機及び１つの受信機を有する。この場合、中空導体２０４が２つのユニットを有することも可能である。このユニットは、送信機及び受信機の両方の機能を有する。この事実により、データはガントリーの静止部分から回転部分へと、又はその逆へと送信されることができる。中空導体２０４において複数の送信機又は複数の受信機を構成することも可能である。この場合、ユニットは、送信機及び受信機の両方の機能を満たすことができる。有利には、中空導体は、第１の循環後波を緩衝するため、送信機により送信された波を緩衝する。これは例えば、導通状態の悪い中空導体の材料により実現されることができる。緩衝する中空導体２０４に到達するための更なる例は、中空導体２０４の内部ゾーンのコーティングの使用である。
【００５４】
図３は、一方では、ガントリーの静止部分３０５から回転部分３０３へとパワーを供給するのに使用されることができる変換部の横断面を示す。他方では、この変換部において、溝付き中空導体３０８を介して静止部分から回転部分へとデータ送信（submission）が提供される。Ｅ形状の核を持つ変換部の第１の側３０５と、変換部の回転部分である変換部の第２の側３０３とが図示される。変換部の巻線３０４、３１１、３１２、３１０も図示される。変換部の第２の部分（回転部分）３０３が、中央線３０２の周りで回転する。送信又は受信するためのユニット、又は変換部の第２の側３０３で送信及び受信両方の機能を行うユニット３０７が構成される。ユニット３０７の助けを借りて、中空導体３０８内部でデータを送信することが可能である。ユニット３０７は、変換部の第２の側３０３の回転速度だけでなく、変換部の第２の側の位置を検出することも可能にする。中空導体３０８は、空気で充填される。中空導体３０８は、ユニット３０７が中空導体３０８へと延在することを可能にするため溝をつけられる。中空導体３０８は、５面の横方向の表面３０９を有する。送信機／受信機／アンテナ３０７が中空導体３０８へと延在することを可能にするため、５面の横方向の表面３０９のうちの２つが曲げられる。
【００５５】
本発明の概念によるデバイスは、ガントリーの回転部分とガントリーの静止部分との間の機械的な接続なしに使用されることが可能であるよう構成される。その事実により、中空導体（導波管）は、保守不要であると考えられることができる。
【００５６】
導波管リンクシステムを造るとき、（異なる周波数の）複数のデータスロットが利用可能である。溝付き導波管の１つの周波数（データスロット）は、回転−速度−パルス−パターンのために使用されなければならない。受信機は、このパターンを検出することができ、実行時間を測定することができる。回転−速度−パルス−パターンを分析／評価／解釈するためには、様々な方法が可能である。いずれかのパルス実行時間のフーリエ変換が、プロセッサにおいて実現されることができ、ピークを含む周波数スペクトルを与える。高さは、回転速度（建設的干渉）に依存する。２つの最大の間の時間は、１つのガントリーの回転時間である。別の可能な評価は、両方の信号の実行時間の解析である。実行時間を予測するために、カールマンフィルタモデルが用いられることができる。予測された実行時間が測定された実行時間と整合する場合、与えられたガントリー速度が実現される。
【００５７】
図４は、ガントリー４０５の回転部分とその上に構成される中空導体４０４との特定の実施形態を示す。受信機及び送信機の両方として機能するトランシーバ４０３が、ガントリーの静止部分に提供され、処理ユニット４０１、４０２に接続される。中空導体４０４は、中空導体内を進行する電磁波を反射するよう構成される反射器４１０を具備する。反射器４１０は、ガントリー４０５の回転部分と共に回転する。
【００５８】
トランシーバ４０３により放出される電磁波は、反射器４１０に向かって、矢印４１１により示されるように時計回り方向に進行する。そこで、波は、反射され、矢印４１２により示されるようにトランシーバ４０３に向かって反時計回り方向で戻ってくる。トランシーバにおいて、戻ってくる波が検出される。タイムオブフライト原理の使用は、トランシーバ４０３における送信機及び受信機の併置を可能にするため、電磁波の斯かる反射を含む。これは、電磁波により進まれる距離を２倍にし、処理ユニット４０１、４０２の必要な分解能を半分にし、並びに送信機及び受信機に関して同じタイミング信号を使用することを可能にする。これにより、２つの別々のクロックの同期の必要性が除去されることができる。
【００５９】
円形の導波管又は中空導体４０４は通常、２つの方向、即ち時計回り及び反時計回りの両方においてトランシーバ４０３により放出される電磁波を誘導する。図４には詳細に示されていないが、トランシーバ４０３により放出される電磁波はまず、反射器４１０で反射される前に反時計回り方向に進み、トランシーバ４０３に向かって時計回り方向に戻る。
【００６０】
トランシーバ４０３及び反射器４１０の相対的な位置に基づき、１つの波が、他の波より早期に到達することになる。到着時間の差は、必要とされる唯一の測定である。図４に示される実施形態では、トランシーバ４０３だけが、精密なクロックを必要とする。図２に示される実施形態では、受信機２０８だけが、斯かる精密なクロックを必要とする。このクロックは、絶対的な時間を提供する必要はないし、同期化させられる必要もないが、元は時計回り方向に放出された波の到着時間と元は反時計回り方向に放出された波の到着時間との差を測定することだけが必要とされる。
【００６１】
図５は、中空導体５０４を備えるガントリー５０５の回転部分の別の特定の実施形態を示す。２つの別々の受信機５０８、５０９は、回転部上に提供され、処理ユニット５０６、５０７に接続される。受信機５０８、５０９の間に電磁シールド５１３が提供される。送信機５０３から生じる電磁波がシールド５１３を通り送信されることができないよう、電磁シールド５１３が、中空導体５０４において適合及び構成される。従って、図５に示されるように、反時計回りの方向に進行する電磁波が、受信機５０９により受信され、一方時計回り方向に進行する電磁波は、受信機５０８で受信される。これは、回路５０６、５０７を用いた波の識別をより容易にする。
【００６２】
パルス又はパルスの列を単に送信するとき、必要とされる分解能はピコ秒の範囲にある。しかしながら連続的なシヌソイド波が使用される場合、ビート検出、位相シフト測定を適用することができ、ドップラーシフト測定とさえすることができる。これらの共通に使用される方法は、タイミング回路に関する制約条件を緩和することができる。
【００６３】
図６に示される回路により概略的に示されるように、プレーンのパルスを使用するとき、正確なタイミング識別器（ＴＤＣ）が必要とされる。例えば、矩形のパルスは、ガントリーの静止部分上の送信機６０３により放出されることができる。波信号は、ガントリーの回転部分に配置される受信機６０８により検出されることができる。処理ユニット６０７の部分であるタイミング識別器は、その入力ポートに適用されるパルスの立ち上がり傾斜を正確に検出することができる。時計回り方向での波送信と反時計回り方向での波送信とに対応する２つのパルスが、互いの直後に検出されることができ、その到着時間における差は、角位置α（ｔ）を計算するために用いられることができる。
【００６４】
別の実施形態では、ガントリーの静止部分及び回転部分の間のデータリンクを確立するために用いられる担体信号が、到着時間における差を計算するためにも使用される。２つの対向する波（ＣＷ）、（ＣＣＷ）の干渉は、送信機／受信機の角位置に関する情報を含む。この情報は、補間を介して及び既知の干渉計原理を用いて正確に抽出されることができる。理想的には、斯かる場合、（ａ）測定を乱しかねない多くの回転を波が作り出すことを防止するため、電磁波は、例えば２つの受信アンテナ間に挿入される追加的なアブソーバによりアンテナで吸収されるか、又は（ｂ）この周縁が、定常波を生み出す担体波の波長の倍数を測定する。
【００６５】
図７は、コンピュータ断層撮影ガントリー９１構成の例示的な実施形態を示す。ガントリー９１は、高周波数パワー源９８に接続される静止部分９２と、静止部分９２に対して回転するよう構成される回転部分９３とを有する。Ｘ線源９４及びＸ線検出器９５は、テーブル９７上に配置される患者の周りで回転可能であるよう、対向する位置で回転部分９３に付けられる。Ｘ線検出器９５及びＸ線源９４は、Ｘ線検出器９５及びＸ線源を制御し、Ｘ線検出器９５の検出結果を評価するよう構成される制御及び解析ユニット９９に接続される。
【００６６】
「sender」という用語は、「transmitter」という用語で置換されることができる点に留意されたい。
【００６７】
「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、「ａ」又は「ａｎ」は、複数性を除外するものではない点に留意されたい。また、異なる実施形態に関連して記載される要素が、結合されることができる。
【００６８】
また、請求項における参照符号は、請求項の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない点に留意されたい。
【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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