(57)【要約】【課題】できるだけ簡単につりあわせをすることができる回転可能な測定装置を有する画像形成断層撮影装置を提供する。【解決手段】固定側ユニット（１）にリング状の測定装置（３）が患者検査空間（９）の周りを回転可能に取付けられ、固定側ユニット（１）が不つりあいを測定するための測定手段（１３）を有し、測定装置（３）に不つりあいを補償するためのつりあいおもりが設けられている画像形成断層撮影装置において、つりあいおもりが２つの互いに隔てられた平行なアキシャル平面に配置され、各平面に、液体を充填できる室（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）として形成された少なくとも３つのつりあいおもりが設けられ、少なくとも２つの室（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）が液体交換のための少なくとも１つの管（Ｌ１，Ｌ２）を介して互いに接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側ユニット（１）にリング状の測定装置（３）が患者検査空間（９）の周りを回転可能に取付けられ、固定側ユニット（１）が不つりあいを測定するための測定手段（１３）を有し、測定装置（３）に不つりあいを補償するためのつりあいおもりが設けられている画像形成断層撮影装置において、
つりあいおもりが２つの互いに隔てられた平行なアキシャル平面に配置され、各平面に、液体を充填できる室（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）として形成された少なくとも３つのつりあいおもりが設けられ、少なくとも２つの室（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）が液体交換のための少なくとも１つの管（Ｌ１，Ｌ２）を介して互いに接続されていることを特徴とする画像形成断層撮影装置。
【請求項２】
各平面に、４つの室（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）が約９０°のずれをもって配置され、それぞれ２つの対向する室（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）が液体交換のための少なくとも１つの管（Ｌ１，Ｌ２）を介して互いに接続されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成断層撮影装置。
【請求項３】
管（Ｌ１，Ｌ２）には液体（Ｐ１，Ｐ２）のポンプ手段が挿入されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成断層撮影装置。
【請求項４】
液体は磁性流体であることを特徴とする請求項３記載の画像形成断層撮影装置。
【請求項５】
ポンプ手段は、管（Ｌ１，Ｌ２）を部分的に貫通する電界または磁界の発生装置（Ｓ１，Ｓ２）であることを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成断層撮影装置。
【請求項６】
固定側ユニット（１）に対する測定装置（３）の回転角を求めるための他の測定手段（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の画像形成断層撮影装置。
【請求項７】
測定装置（３）の不つりあいを補償するための予め与えられたアルゴリズムに従ってポンプ手段（Ｐ１，Ｐ２）を制御するための制御装置（１１）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の画像形成断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定側ユニットにリング状の測定装置が患者検査空間の周りを回転可能に取付けられ、固定側ユニットが不つりあいを測定するための測定手段を有し、測定装置に不つりあいを補償するためのつりあいおもりが設けられている画像形成断層撮影装置、特にＸ線コンピュータ断層撮影装置または超音波断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の断層撮影装置は公知である（特許文献１参照）。固定側の収容ユニット内に、水平な回転軸線を中心に回転可能に支持された測定装置つまりガントリが収容されている。固定側の収容ユニットには測定装置の不つりあいを検出するためのセンサが設けられている。センサは、回転可能な測定装置における不つりあいを相殺するための１個または複数個のつりあいおもりを取付けるべき位置を算出する装置に接続されている。つりあわせは特別なつりあい装置なしに行なわれる。つりあわせ過程の実施のために、特につりあいおもりの正しい取付けのために、もちろん特別な熟練者が必要である。つりあわせ過程は、とりわけＸ線コンピュータ断層撮影装置部分の部分的な分解を必要とする。このような分解は時間がかかり高コストとなる。
【０００３】
工具ホルダのつりあわせ装置において工具ホルダの寸法および不つりあいを求めることは公知である（特許文献２および特許文献３参照）。
【０００４】
回転子のつりあわせ装置において、回転子の不つりあいの補償のために、定められた不つりあいを有し互いに適切な角度位置で回転子に固定可能である２つのバランスリングを設けることは公知である（特許文献４参照）。
【０００５】
同様に、それぞれ定められた不つりあいを有する２つのバランスリングを回転子に取付け、不つりあい補償のためにバランスリングの角度位置を互いに変化させることができるようにした回転子のつりあわせ方法は公知である（特許文献５参照）。バランスリングの角度位置を互いに変化させるために、バランスリングの固定装置のロックが解除される。バランスリングは戻り止めにより固定保持され、回転子がバランスリングに対して相対的に予め与えられた角度だけねじられる。しかる後にバランスリングは再びロックされる。
【０００６】
このようなバランスリングのロックを簡単化するために、バランスリングをその角度位置でばね付勢された係止装置により回転子に固定することが提案されている（特許文献６参照）。バランスリングは力作用により回転子に対して相対的な角度位置に移動可能であり且つ自動的にロック可能である。
【０００７】
この種のバランスリングの正しいロック位置の見つけ出しを簡単化するために、回転子がつりあい位置に存在するときにマーキング装置によりマーキングをバランス要素上に投影することが提案されている（特許文献７参照）。
【０００８】
回転子の不つりあいの継続的な補償方法において、不つりあい測定装置により回転子の不つりあいを測定することは公知である（特許文献８参照）。回転子は、不つりあいの補償のために異なる回転子角度位置に配置されバランス用液体を満たされた複数のバランス室を有する。不つりあいの補償のためにバランス用液体の量が適切にバランス室において増減される。
【０００９】
工作機械またはつりあい機の不つりあい補償装置において、つりあいおもり回転子の使用によりつりあい機がバランスさせられ、つりあいおもり回転子の位置が記憶されることは公知である（特許文献９参照）。しかる後に、工作物を受け入れたつりあい機は、再度、つりあいおもり回転子の位置調整によってバランスさせられる。工作物の有無によるつりあいおもり回転子の位置偏差から工作物の不つりあいが推量される。
【００１０】
回転体のつりあわせ方法において、回転体に対して半径方向および／または角度位置において移動可能であるつりあいおもりを回転体に取付けることは公知である（特許文献１０および特許文献１１参照）。この方法の開始時につりあいおもりがまずゼロ位置に置かれる。ゼロ位置ではこの位置から発生されたベクトルが互いに相殺される。しかる後に、回転体の不つりあいが測定され、つりあいおもりの適切な移動によって補償される。
【００１１】
従来技術により公知の方法の実施は一般に専門の熟練者を必要とする。そのことは別としてこれらの公知の方法の幾つかは断層撮影装置における測定装置のつりあわせには適していない。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１０８０６５号明細書
【特許文献２】米国特許第６３５４１５１号明細書
【特許文献３】西独特許第６９８０４８１７号明細書
【特許文献４】独国実用新案第２９７０９２７３号明細書
【特許文献５】独国特許第１９９２０６９９号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第１９９２０６９８号明細書
【特許文献７】独国実用新案第２９８２３５６２号明細書
【特許文献８】独国特許第１９７２９１７２号明細書
【特許文献９】独国実用新案第２９９１３６３０号明細書
【特許文献１０】独国特許出願公開第１９７４３５７７号明細書
【特許文献１１】独国特許出願公開第１９７４３５７８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、従来技術による欠点を除去し、特にできるだけ簡単につりあわせをすることができる回転可能な測定装置を有する画像形成断層撮影装置を提供することにある。また、使用時に特別な訓練者をもはや必要としないように、つりあわせ過程をできるだけ全自動で実施可能にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は請求項１による方法によって解決される。望ましい構成は請求項２乃至７の特徴事項から得られる。
【００１４】
本発明によれば、つりあいおもりが２つの互いに隔てられた２つの平行なアキシャル平面に配置され、各平面に、液体を充填できる室として形成された少なくとも３つのつりあいおもりが設けられ、少なくとも２つの室は液体交換のための少なくとも１つの管を介して接続されている。
【００１５】
つりあいおもりが２つの互いに隔てられた平行なアキシャル平面に配置されていることによって、不均一なアキシャル重量分布によって惹き起こされた不つりあいの補償も可能である。従って、それによって惹き起こされたよろめき運動を補償することができる。１つの平面における少なくとも２つの室を少なくとも１つの管により接続することによって、液体移転によって簡単に不つりあい補償に必要なつりあいおもりを調整することができる。このために高価な機械的装置を必要としない。本発明による画像形成断層撮影装置は簡単に実現可能である。
【００１６】
本発明の有利な構成によれば、各平面に、４つの室が約９０°のずれをもって配置され、それぞれ２つの対向する室が液体交換のための少なくとも１つの管を介して互いに接続されている。この実施態様は特に簡単に制御される。２つの互いに対向する室は２つの管により互いに接続されていてもよい。両管を適切に接続するならば、液体に作用する遠心力をバランスさせることができる。
【００１７】
好ましい構成によれば、管にポンプ手段が挿入される。ポンプ手段は或る室から他の室への液体の往復を可能にする。
【００１８】
液体としては磁性流体を使用することができる。磁性流体は磁界の作用下で変化する粘性を有する液体である。液体として磁性流体を使用する場合、ポンプ手段は管を部分的に貫通する電界または磁界の発生装置であるとよい。電界または磁界の適切な変化によって、ポンプ作用により磁性流体を行ったり来たりさせることができる。
【００１９】
他の構成によれば、固定側ユニットに対する測定装置の回転角を求めるための他の測定手段が設けられている。この他の測定手段は、測定装置における不つりあいの補償に必要なつりあいおもりの配分の特に簡単な決定を可能にする。
【００２０】
他の有利な構成によれば、測定装置の不つりあいを補償するための予め与えられたアルゴリズムに従ってポンプ手段を制御するための制御装置が設けられている。このような制御装置はマイクロプロセッサを備えた従来の制御装置であってよい。制御装置は、不つりあいを測定するための測定手段並びに場合によっては測定装置の回転角を求めるための他の測定手段から供給される信号に依存して、測定装置における不つりあいの補償に必要なつりあいおもりの配分を算出すると望ましい。測定結果に関係して、ポンプ手段は、算出されたつりあいおもり配分を得るのに必要な液体移動が室内で行なわれるように制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下において、図面を参照しながら、本発明の実施例を更に詳細に説明する。
図１はＸ線断層撮影装置の概略側面図、
図２は測定装置の第１実施例を示す概略側面図、
図３は測定装置の第２実施例を示す概略側面図を示す。
【００２２】
図１は固定側ユニット１を有するＸ線断層撮影装置の概略側面図を示す。固定側ユニット１には紙面に対して直角方向にある回転軸線２の周りを回転可能にリング状の測定装置３つまりガントリが収容されている。測定装置３の回転方向は矢印ａで示されている。測定装置３には、対向配置されたＸ線源４およびＸ線検出器５が取付けられ、Ｘ線検出器５の後には評価電子装置６が接続されている。Ｘ線源４から出射したＸ線ファンビーム７は測定装置３の回転時に円形の測定視野８を定める。測定視野８は破線で示されている患者検査空間９内にある。特に、評価電子装置６は概略的に示されているスリップリング１０を介してコンピュータ１１に接続されている。コンピュータ１１はデータ表示のためのモニタ１２を有する。固定側ユニット１には、固定側ユニット１へ伝達される振動を測定するための複数の第１のセンサ１３が設けられ、これらのセンサのうち、ここでは１つだけが示されている。第１のセンサ１３は、固定側ユニット１へ伝達された振動が測定装置３の回転軸線２に対して垂直方向にある２つの平行な平面において測定可能であるように、回転可能な測定装置に対向して取付けられている。第１のセンサ１３は、固定側ユニット１に伝達された振動を測定可能にする従来のセンサである。固定側ユニット１に取付けられている別のセンサ１４は、固定側ユニット１に対する測定装置３の相対的な回転角の検出に用いられる。センサ１３および別のセンサ１４は、それにより測定された信号を評価するために、同様にコンピュータ１１に接続されている。図１には図示の分かり易さのために測定装置３に設けられているつりあいおもりは図示されていない。
【００２３】
図２および図３では、図の分かり易さのためにＸ線源４および評価電子装置６付きのＸ線検出器５は図示されていない。図２および図３に示された第１の平面には９０°ずらされた４つの室Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が測定装置３に固定されている。それぞれ２つの互いに対向する室Ｃ１，Ｃ３もしくはＣ２，Ｃ４は、それぞれ１つの管Ｌ１もしくはＬ２を介して液体交換のために互いに接続されている。管Ｌ１，Ｌ２にはそれぞれポンプＰ１，Ｐ２が挿入されている。２つの互いに対向する室Ｃ１，Ｃ３もしくはＣ２，Ｃ４と、管Ｌ１もしくはＬ２と、ポンプＰ１もしくはＰ２とから構成されている装置（すなわち、２つの互いに対向する室Ｃ１，Ｃ３と、管Ｌ１と、ポンプＰ１とから構成されている装置、および２つの互いに対向する室Ｃ２，Ｃ４と、管Ｌ２と、ポンプＰ２とから構成されている装置）はそれぞれつりあいおもりを形成し、つりあいおもりの位置は測定装置３に対する液体の往復の相対移動によって可変である。液体は例えば水圧液体である。
【００２４】
図３に示された第２実施例では、互いに対向する室Ｃ１，Ｃ３もしくはＣ２，Ｃ４が、それぞれ２つの管を介して互いに接続されている。各管は、それぞれ一方の室Ｃ１，Ｃ３もしくはＣ２，Ｃ４の半径方向の内側にある端部を、対向する他方の室Ｃ３，Ｃ１もしくはＣ４，Ｃ２の半径方向の外側にある端部に接続する。すなわち、室Ｃ１の半径方向の内側にある端部は管Ｌ１ａを介して対向する室Ｃ３の半径方向の外側にある端部に接続され、室Ｃ３の半径方向の内側にある端部は管Ｌ１を介して対向する室Ｃ１の半径方向の外側にある端部に接続されている。さらに、室Ｃ２の半径方向の内側にある端部は管Ｌ２を介して対向する室Ｃ４の半径方向の外側にある端部に接続され、室Ｃ４の半径方向の内側にある端部は管Ｌ２ａを介して対向する室Ｃ２の半径方向の外側にある端部に接続されている。管Ｌ１，Ｌ１ａ，Ｌ２，Ｌ２ａの提案された配置によって、室Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に収容されている液体に作用する遠心力を補償することができる。これによって測定装置の回転中における室間の液体の往復ポンプ作用に僅かなパワーしか必要としない。更に、ここに示された第２実施例においては、ポンプＰ１，Ｐ２の代わりに、管Ｌ１，Ｌ２を部分的に貫通する磁界を発生するのためのコイルＳ１，Ｓ２が設けられている。この場合には、液体として磁性流体が使用される。磁性流体は磁気粘性特性を有する流体であり、流体の粘性がそれに作用する磁界の強さに依存する。流体の粘性は、例えば磁界作用時に高粘性になるかもしくは硬直化する。従って、それにともないコイルＳ１，Ｓ２による適切な磁界発生によって管Ｌ１，Ｌ２を通る磁性流体の通流が発生する。磁性流体の代わりに、粘性が電界の強さ依存する電気粘性特性を有する流体を使用することもできる。この場合に、ポンプとしては、コイルＳ１，Ｓ２の代わりに、管Ｌ１，Ｌ２を貫通する電界を発生するための電極を使用することができる。
【００２５】
図２および図３では、つりあいおもりの配置がそれぞれ第１の平面に示されている。回転軸線２に対して垂直方向にあるこのような第１の平面は、例えば測定装置３の前面によって形成することができる。測定装置３の不つりあいの完全な補償を保証するためには、第１の平面に対して平行に設けられた第２の平面において測定装置３に別のつりあいおもりを設けるとよい。第２の平面は、例えば測定装置３における前面に対向する背面であってよい。第２の平面に設けられたつりあいおもりは、例えば図２および図３に示された補償装置に応じて形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】Ｘ線断層撮影装置の概略側面図
【図２】測定装置の第１実施例を示す概略側面図
【図３】測定装置の第２実施例を示す概略側面図
【符号の説明】
【００２７】
１                    固定側ユニット
２                    回転軸線
３                    測定装置
４                    Ｘ線源
５                    Ｘ線検出器
６                    評価電子装置
７                    Ｘ線ファンビーム
８                    測定視野
９                    患者検査空間
１０                    スリップリング
１１                    コンピュータ
１２                    モニタ
１３                    第１のセンサ
１４                    第２のセンサ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４  室
Ｌ１，Ｌ２              管
Ｐ１，Ｐ２              ポンプ
Ｓ１，Ｓ２              コイル
ａ                      回転方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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