(57)【要約】断層撮影装置（１）、特にコンピュータ断層撮影装置または超音波断層撮影装置は、測定システム（２）において決定された不平衡（６１）を低減させる平衡化装置（２３；４５）を有する。平衡化装置（２３；４５）は、測定システム（２）に取付けられかつ平衡化質量を可変的に位置決めする手段と、この手段に作用する制御装置（２５）とを含み、制御装置（２５）は、平衡化質量が制御装置（２５）によって制御されて不平衡（６１）を低減させるのに適した個所に位置決め可能であるように構成されている。平衡化質量は液密な通路内に位置決め可能な流体（Ｆ）として実現することができる。平衡化方法も開示され、この方法においては、不平衡（６１）を平衡化する流体量の質量（ｍ）が求められ、後続運転のために、求められた質量（ｍ）に依存した流体（Ｆ）の量が環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に存在するように、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に磁気レオロジー流体および／または電気レオロジー流体（Ｆ）が或る量だけ導入される。
2006525048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線（４）の周りを回転可能な測定システム（２）と、測定システム（２）において決定された不平衡（６１）を低減させる平衡化装置（２３；４５）とを備えた断層撮影装置（１）において、
平衡化装置（２３；４５）は、測定システム（２）に取付けられかつ平衡化質量を可変的に位置決めする位置決め手段と、位置決め手段に作用する制御装置（２５）とを含み、制御装置（２５）は、平衡化質量が制御装置（２５）によって制御されて不平衡（６１）を低減させるのに適した個所に位置決め可能であるように構成されていることを特徴とする断層撮影装置（１）。
【請求項２】
不平衡（６１）を求める手段と、不平衡（６１）を平衡化する質量および／またはこの質量の位置を算出する手段とが設けられていることを特徴とする請求項１記載の断層撮影装置（１）。
【請求項３】
制御装置（２５）は、測定システム（２）の外側または静止側に取付けられている操作装置またはコンピュータとして構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の断層撮影装置（１）。
【請求項４】
平衡化質量は、少なくとも部分的に固体バランサ（２８）として実現されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項５】
位置決め手段は、バランサ（２８）の位置変更のために電気的に駆動可能な操作手段（２４）を含むことを特徴とする請求項４記載の断層撮影装置（１）。
【請求項６】
平衡化質量は、少なくとも部分的に流体（Ｆ）として実現されていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項７】
位置決め手段は、液密な第１の通路（３１；７１；８１，８３，８５）を含むことを特徴とする請求項６記載の断層撮影装置（１）。
【請求項８】
平衡化装置（４５）は貯蔵タンク（３３，３５；４７）を含み、貯蔵タンク（３３，３５；４７）は通路（３１；７１；８１，８３，８５）と貯蔵タンク（３３，３５；４７）との間で流体（Ｆ）を交換するために通路（３１；７１；８１，８３，８５）に液密に接続可能であることを特徴とする請求項７記載の断層撮影装置（１）。
【請求項９】
通路は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）として構成されていることを特徴とする請求項７又は８記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１０】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）は、回転軸線（４）を中心に心出しされていることを特徴とする請求項９記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１１】
貯蔵タンク（３３，３５；４７）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）よりも半径方向に内側にあるように配置されていることを特徴とする請求項９又は１０記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１２】
貯蔵タンク（４７）は環状に構成され、貯蔵タンク（４７）は回転軸線（４）を中心に心出しされていることを特徴とする請求項９乃至１１の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１３】
平衡化装置（４５）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に液密に接続可能である他の貯蔵タンク（３５）を含み、この貯蔵タンク（３５）が別の貯蔵タンク（３３）に対して直径上に対向配置されていることを特徴とする請求項９乃至１２の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１４】
平衡化装置（４５）は、少なくとも１つの他の環状通路（７１；８１，８３，８５）を有し、他の環状通路（７１；８１，８３，８５）は、第１の環状通路（３１）に対して同心に配置され、かつ回転軸線（４）の方向に第１の環状通路（３１）から隔てて配置されていることを特徴とする請求項９乃至１３の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１５】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）は、１つ又は複数の環状管もしくは環状ホースとして構成されていることを特徴とする請求項９乃至１４の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１６】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）と貯蔵タンク（３３，３５；４７）との間での流体交換を阻止する閉鎖要素（３７；４９；７３）が、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）と貯蔵タンク（３３，３５；４７）との間に取付けられていることを特徴とする請求項９乃至１５の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１７】
平衡化装置（４５）は、環状通路（３１）から流体（Ｆ）を排出するために、環状通路（３１）から半径方向に外側に案内されている管要素（９５）を有することを特徴とする請求項９乃至１６の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１８】
平衡化装置（４５）は、環状通路（３１）から流体（Ｆ）を排出するために、環状通路（３１）に作用する吸上げポンプ（１０１）を有することを特徴とする請求項９乃至１７の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項１９】
平衡化装置（４５）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に電場および／または磁場を発生可能である場発生手段（４１）を有することを特徴とする請求項９乃至１８の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項２０】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内の場は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って変化する強さで発生可能であることを特徴とする請求項１９記載の断層撮影装置（１）。
【請求項２１】
場発生手段（４１）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って並べられかつ個別に電圧を印加可能である複数の電極（１０３，１０４）を含み、電極（１０３，１０４）が環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に面接触していることを特徴とする請求項２０記載の断層撮影装置（１）。
【請求項２２】
場発生手段（４１）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って並べられ個別に電流を供給可能である複数のコイル（１０５；１０８）を含むことを特徴とする請求項１９又は２０記載の断層撮影装置（１）。
【請求項２３】
コイル（１０５）は、それぞれ環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）の周りに巻かれていることを特徴とする請求項２２記載の断層撮影装置（１）。
【請求項２４】
場発生手段（４１）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って並べられた複数の永久磁石（１０６）を含むことを特徴とする請求項１９乃至２３の１つに記載の断層撮影装置（１）。
【請求項２５】
永久磁石（１０６）は、コイル（１０８）によって磁化可能および／または減磁可能であることを特徴とする請求項２２及び２４記載の断層撮影装置（１）。
【請求項２６】
断層撮影装置（１）が回転軸線（４）を中心に心出しされた流体充填可能な環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）を有し、断層撮影装置（１）の回転軸線（４）の周りを回転可能な測定システム（２）における不平衡（６１）を低減させる方法において、
ａ）不平衡（６１）を平衡化する流体量の質量（ｍ）が求められ、
ｂ）断層撮影装置（１）の後続運転のために、求められた質量（ｍ）に依存した流体（Ｆ）の量が環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に存在するように、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に磁気レオロジー流体および／または電気レオロジー流体（Ｆ）が或る量だけ導入され、
ｃ）断層撮影装置（１）の後続運転のために、導入された流体（Ｆ）の粘性が電場および／または磁場の作用によって高められる
ことを特徴とする断層撮影装置の回転軸線の周りを回転可能な測定システムにおける不平衡の低減方法。
【請求項２７】
磁気レオロジー流体もしくは電気レオロジー流体（Ｆ）は、電場および／または磁場内で分極可能な粒子を含んでいることを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
ステップａ）〜ｃ）は、断層撮影装置（１）の運転時間、寿命期間、停止時間または利用時間中に、その間に変化した不平衡（６１）を平衡化するために繰り返されることを特徴とする請求項２６又は２７記載の方法。
【請求項２９】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に導入された流体（Ｆ）が不平衡（６１）を平衡化するために必要な方位角位置に自動的に移動するように、断層撮影装置（１）の測定システム（２）が共振周波数以上の回転周波数で高速回転させられることを特徴とする請求項２６乃至２８の１つに記載の方法。
【請求項３０】
質量（ｍ）のほかに、不平衡（６１）を平衡化する流体量の位置も求められ、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に導入された流体（Ｆ）が、求められた位置を用いて環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内の方位角方向に位置決めされることを特徴とする請求項２６乃至２９の１つに記載の方法。
【請求項３１】
求められた位置が測地学的に最も下の個所に来て、導入された流体（Ｆ）がその個所に集まるように測定システム（２）が位置決めされることによって、導入された流体（Ｆ）が求められた位置にもたらされることを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
導入された流体（Ｆ）が環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って分布させられ、好ましくは断層撮影装置（１）の回転時に遠心力で駆動されて分布させられおよび／または特に圧力で駆動されて環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内への十分に完全な充填によって分布させられ、
導入された流体（Ｆ）が求められた位置で電場もしくは磁場の作用によって局所的に固化され、電場もしくは磁場が、求められた質量（ｍ）と等価な強さでおよび／または求められた質量（ｍ）と等価な有効容積で流体（Ｆ）に作用することを特徴とする請求項３０又は３１記載の方法。
【請求項３３】
流体（Ｆ）の局所的な固化後かつ断層撮影装置（１）の後続運転前に、残っている固化していない流体（Ｆ）の部分が環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）から取除かれることを特徴とする請求項３１又は３２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像化断層撮影装置の分野、特に医療技術の分野に属する。
【０００２】
本発明は、回転軸線の周りを回転可能な測定システムと、測定システムにおいて決定された不平衡を低減させる平衡化装置とを備えた画像化断層撮影装置、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。
【０００３】
更に、本発明は、断層撮影装置が回転軸線を中心に心出しされた流体充填可能な環状通路を有し、断層撮影装置の回転軸線の周りを回転可能な測定システムにおける不平衡を低減させる方法に関する。
【０００４】
高速回転する測定システムを備えた断層撮影装置においては、存在する不平衡または回転中に発生する不平衡が一連の願わしくない現象をもたらす。これは、過度の軸受磨耗を介する願わしくないノイズ発生から、とりわけ画像化障害にまで達する。
【０００５】
独国特許出願公開第１０１０８０６５号明細書から、ガントリの測定システムの不平衡を検出する手段と、ガントリの測定システムにおける不平衡を平衡化するための１つ又は複数の重錘が配置されるべき１つ又は複数の個所を算出する手段とを有するコンピュータ断層撮影装置が公知である。このような組み込み式の不平衡検出装置を備えたコンピュータ断層撮影装置の場合、例えば断層撮影装置の始動時に毎回、不平衡を自動的に検査することが可能である。
【０００６】
米国特許第５１０９３９７号明細書においてはＸ線断層撮影装置の構成部品の自動位置修正が開示されている。
【０００７】
機械工学分野、特に工作機械分野から、決定された不平衡の除去、すなわちいわゆる平衡化を、このために平衡錘の手動取付けを必要とすることなしに自動的に行なう装置も公知である。例えば、回転軸線を中心に心出しされかつ多数の球体が自由に移動可能である環状通路を有する平衡化装置が公知である。これに相当するかまたは類似の平衡化装置は、米国特許第３２８２１２７号明細書、国際公開第９８／０１７３３号パンフレット、米国特許第５４６００１７号明細書、独国特許出願公開第３５０９０８９号明細書、米国特許第４０７５９０９号明細書、欧州特許出願公開第０４０９０５０号明細書、独国特許第４４４４９９２号明細書に記載されている。
【０００８】
直線移動可能な平衡錘を有する平衡化装置が独国特許出願公開第１９７１１７２６号明細書に記載されている。平衡錘のために磁気的に操作可能な操作装置が存在する。この操作装置は特に磁気レオロジー流体を操作手段として有する。独国特許出願公開第１９７１７６９２号明細書は、結合要素として電気レオロジー流体または磁気レオロジー流体の使用を開示している。
【０００９】
このような磁気レオロジー流体および電気レオロジー流体は、例えば欧州特許出願公開第１２１９８４９号明細書または欧州特許出願公開第０６４４２５３号明細書に記載されている。これは、オイルまたは他の基礎液体中における小さい粒子の懸濁液または乳濁液であり、粒子は特定の電気的または磁気的特性を有する。電場および／または磁場を印加すると、レオロジー流体の現象形態が可逆的に変化する。電場および／または磁場を与えられた状態において流体が剛性に至るまで固化し、すなわち粘性が増大する。電気粘着性の液体は独国特許出願公開第４１３１１４２号明細書および独国特許出願公開第４０２６８８１号明細書に開示されている。
【００１０】
磁性流体とも呼ばれる純粋な磁性液体は、電気レオロジー流体もしくは磁気レオロジー流体から切り離して考えるべきである。これは、一般に、基礎液体中における小さな強磁性粒子のコロイド溶液である。磁性液体が磁石近くにもたらされると、液体全体が磁石の方へ引き寄せられ、液体全体が強磁性であるかのように振る舞う。このような磁性液体は、例えば欧州特許出願公開第０６４４２５３号明細書または２００１年発行の刊行物「Ｐｈｙｓｉｋ  ｉｎ  ｕｎｓｅｒｅｒ  Ｚｅｉｔ（われわれの時代における物理学）」の第１２２〜１２７頁に掲載されたＳｔｅｆａｎ  Ｏｄｅｎｂａｃｈ（ステファンオーデンバッハ）氏の専門解説「Ｆｅｒｒｏｆｌｕｉｄｅ −  ｉｈｒｅ  Ｇｒｕｎｄｌａｇｅｎ  ｕｎｄ  Ａｎｗｅｎｄｕｎｇｅｎ（磁性流体−その基礎および用途）」に記載されている。磁性流体はしばしばシール材として使用される。
【００１１】
液体を自動的な平衡化のための操作手段として使用するばかりでなく、液体自体を平衡化質量として使用する提案もなされている。ルブラン（Ｌｅ  Ｂｌａｎｃ）による相応の平衡化装置は独国特許出願公開第３５０９０８９号明細書内で言及されている。この明細書には粘性液体中への球体の配置も開示されている。更に、平衡化質量としての通常の液体が独国特許出願公開第３３０９３８７号明細書、独国特許出願公開第３１０２７２６号明細書および独国特許出願公開第１９５０８７９２号明細書に開示されている。
【００１２】
電場によって移動される重金属塩イオン、例えば水銀塩イオンを重量平衡化のために使用することが国際公開第０１／９８７４５号パンフレットに記載されている。独国特許第６９５２４５号は熱供給によって再液化可能な物質を平衡化のために使用することを教示している。
【００１３】
特開平３−２６１５００号公報の英文抄録には自動平衡化洗濯機が開示されている。この平衡化装置は磁性流体を充填された閉鎖環状通路を有する。環状通路には、その周囲に亘って分布させられた多数の電磁石が存在し、電磁石はそれぞれ個別に駆動可能である。分離された不平衡検出ユニットによって不平衡の強さおよび位置が求められる。洗濯機の停止後に１つ又は複数の電磁石が作動させられる。それによって、磁性流体が作動磁石の方向へ移動してそこに集まり、それによって洗濯機の次の再運転開始に対して不平衡が低減される。それぞれの電磁石の限られた作動範囲のために、この平衡化装置は、垂直な回転軸線の場合、すなわち水平状態にある環状通路の場合にしか適用できない。更に、磁石の限られた引力と、引き寄せた流体を後続の運転状態において維持する磁石の限られた能力とに制約されて、平衡化できる不平衡の強さまたは質量の増大が限られている。更に、後続の回転運転状態において、遠心力が、引き寄せられた流体山の液化によって、磁気保持力に対抗する力を生じさせる。更に、回転運転状態においても流動性の集塊状態にとどまっている流体を取入れることは、多くの用途にとって、例えば残留振動または震動、あるいはそれどころか故障時の漏出に対する運転安全性の要求が満たされていない。
【００１４】
ソ連国特許出願公開第１７７１８９３号明細書から高速度フライスのための平衡化装置が知られている。このフライスは、そのフライス盤に切り抜きによって形成された環状通路を有し、環状通路には強磁性液体が充填されている。このようにフライス盤に形成された封鎖された空洞内に、周囲に亘って分布させられて、多数の半径方向に向けられた電磁石が均一な磁場の発生源として取付けられている。フライスは次のように動作する。初期状態において電磁石のコイルには電圧が印加されていないので、強磁性液体は流動状態にあり、水平状態にある環状通路の下側表面に亘って一様に液化している。回転開始後に強磁性液体は遠心力作用のもとにフライスの回転軸線から環状通路の端面壁に向けて移動する。不平衡の影響により平衡化質量が不均一に分布して、振動および不平衡を平衡化するように努める。安定運転整定後にコイルに電圧が印加される。それによって磁場が発生し、この磁場の作用のもとで強磁性液体は固化させられる。フライスは運転準備が完了する。
【００１５】
ソ連国特許出願公開第１７７１８９３号明細書に記載された装置も、例えばフライスにおける欠けた歯によって引き起こされるような僅かな不平衡だけしか除去できない。換言すれば、平衡化装置の動特性範囲が少ないということである。ソ連国特許出願公開第１７７１８９３号明細書に従って平衡化質量がほぼ自動的に不平衡を平衡化しようと試みられる受動的な平衡化メカニズムは、一般に信頼性をもって動作する限りにおいて、僅かな不平衡しか平衡化できない。
【００１６】
本発明の課題は、画像化の品質が改善可能である画像化断層撮影装置および断層撮影装置の「平衡化」方法を提供することにある。
【００１７】
装置に関する課題は、本発明によれば、冒頭に述べた断層撮影装置において、平衡化装置は、測定システムに取付けられかつ平衡化質量を可変的に位置決めする位置決め手段と、位置決め手段に作用する制御装置とを含み、制御装置は、平衡化質量が制御装置によって制御されて不平衡を低減させるのに適した個所に位置決め可能であるように構成されていることによって解決される。
【００１８】
このような断層撮影装置においては、有利に、自動的な平衡化または／および装置への動作外の介入なしの、例えばハウジングの開放なしの平衡化または／および整備員の介入なしの平衡化が可能である。
【００１９】
有利な実施態様によれば、断層撮影装置は不平衡を求める手段と、不平衡を平衡化する質量および／またはこの質量の位置を算出する手段とを有する。それにより不平衡の処理に関するプロセス全体を自動化できる。そのうえ更に、装置自身が、例えばスイッチ投入事象または時計によって始動されて、自動的に、場合によっては運転中に発生する不平衡を識別して平衡化することも可能である。上記手段は自動的に平衡化を制御するコンピュータ内の機能グループとして実現することができる。
【００２０】
制御装置は、好ましくは測定システムの外側または静止側に取付けられている操作装置またはコンピュータとして構成されている。
【００２１】
平衡化質量は、少なくとも部分的に固体バランサとして、または少なくとも部分的に流体として実現することができる。流体の使用は、平衡化が大きな動的範囲に亘って、すなわち大きな範囲に亘って変化し得るとして仮定された不平衡において実施可能である利点を有する。
【００２２】
位置決め手段は、バランサの位置変更のために電気的に駆動可能な操作手段を含むと好ましい。
【００２３】
位置決め手段は流体の収容および案内移動のために特に液密な第１の通路を含む。通路は特に環状通路として構成され、しかも環状通路は回転軸線を中心に心出しされているとよい。環状通路は特に例えば注入開口を通して充填可能である。
【００２４】
特に有利な実施態様によれば、平衡化装置は貯蔵タンクを含み、貯蔵タンクは通路つまり環状通路と貯蔵タンクとの間で流体を交換するために通路に液密に接続可能である。貯蔵タンクは平衡化タンクとしても機能することができる。
【００２５】
貯蔵タンク内で場合によって起こり得る不平衡の影響を最小にするために、貯蔵タンクは環状通路よりも半径方向にさらに内側にあるように配置されていると好ましい。
【００２６】
断層撮影装置の有利な実施態様によれば、貯蔵タンクは環状に構成され、貯蔵タンクは好ましくは回転軸線を中心に心出しされている。この種の環状の貯蔵タンクは、環状通路との流体交換時に貯蔵タンク内の変動する流体容量によって不平衡が発生しないという利点を有する。なぜならば、貯蔵タンク内に残る流体は遠心力によって貯蔵タンク周囲に亘って均一に分布させられるからである。
【００２７】
他の有利な実施態様によれば、平衡化装置は、環状通路に液密に接続可能である他の貯蔵タンクを含み、好ましくはこの貯蔵タンクが別の貯蔵タンクに対して直径上に対向配置され、特に同じ半径方向距離に配置されている。この実施態様は、求められた不平衡を平衡化するために必要であり環状通路へ移すべき流体量が両貯蔵タンクから同じ量で取出し可能であるので、この場合にも両貯蔵タンク内の変動する流体容量によって（好ましくはいずれにせよ半径方向にさらに内側にある）貯蔵タンク内の事象による不平衡がほとんど発生しないという利点をもたらす。
【００２８】
貯蔵タンクが正確に直径上にかつ等しい半径方向距離で対向配置されていない場合、貯蔵タンクによる僅かな不平衡が生じるが、この不平衡は、両貯蔵タンクが既知の位置にあれば、自動平衡化を制御するコンピュータによって最初から必要な平衡化質量の算出の中に含めることができるので、結果的には決定された不平衡は完全に除去可能である。
【００２９】
特に有利な実施態様によれば、平衡化装置は、少なくとも１つの他の環状通路を有し、他の環状通路は、第１の環状通路に対して同心に配置され、かつ回転軸線の方向に第１の環状通路から隔てて配置されている。それにより、断層撮影装置の方位角方向の不平衡のみならず、軸線方向に発生する不平衡も除去される。
【００３０】
１つの環状通路および／または他の各環状通路は１つ又は複数の環状管もしくは（固体のまたは部分的可撓性の）環状ホースとして構成されているとよい。
【００３１】
環状通路と貯蔵タンクとの間には、環状通路と貯蔵タンクとの間での流体交換を阻止するための閉鎖要素が取付けられている。閉鎖要素は、特に自動的に平衡化を制御するコンピュータによって作動可能である。
【００３２】
新たな自動的なつりあわせ時に流体が再び環状通路から抜き取られなければ場合に、幾つかの可能性が存在し、そのうち好ましくは次のことが再現される。
【００３３】
平衡化装置は、環状通路から流体を排出するために、環状通路から半径方向に外側に案内されている管要素を有する。これは、一般に水平な（仮想の）回転軸線のために、すなわち垂直な環状通路のために可能である。なぜならば、外側に案内されている管要素を測地学的に最も下の位置へ位置決めすれば、流体が自動的に環状通路から出ていくからである。外側に案内されている管要素によって、流体を、例えば他の管要素を介して再び複数の平衡化タンクまたは１つの平衡化タンクに戻すことができ、特に外側に案内され今や流体を満たされた管要素が測地学的にさらに上にある位置に移動された後には、そこから流体が自動的に平衡化タンク内へ還流する。
【００３４】
代替または追加として、平衡化装置には、環状通路から流体を排出するために、環状通路に作用する吸上げポンプが付設されている。
【００３５】
特に有利な実施態様において、平衡化装置は環状通路内に電場および／または磁場を発生することのできる場発生手段を有する。
【００３６】
次に、場発生手段を特に有利な構成に関して説明する。
【００３７】
環状通路内の場が環状通路に沿って変化する強さで発生可能であると好ましい。
【００３８】
同様に、場発生手段は環状通路に沿って並べられかつ個別に電圧を印加可能である多数の電極を含み、電極が環状通路に面接触していると好ましい。このように構成された断層撮影装置は特に電気レオロジー流体を用いた運転に適している。
【００３９】
場発生手段は、環状通路に沿って並べられ個別に電流を供給可能である複数のコイルを含むとよい。この変形例は特に磁気レオロジー流体を用いた運転に適している。
【００４０】
一般的に言えば、場発生手段は環状通路に沿って並べられた個別に作動可能な複数の永久磁石を含む。
【００４１】
コイルがそれぞれ環状通路の周りに巻かれていると好ましい。
【００４２】
場発生手段に給電する電源装置または付属の電源系統の停電時における運転安全性への高い要求を考慮して、場発生手段が環状通路に沿って並べられた多数の永久磁石を含むと特に有利である。永久磁石が上記コイルによって磁化可能および／または減磁可能であることによって、例えば、変化し得る磁場を環状通路に局所的に可変に与えることが実現可能である。
【００４３】
更に、上述の課題は、本発明によれば、冒頭に述べた方法において、
ａ）不平衡を平衡化する流体量の質量が求められ、
ｂ）断層撮影装置の後続運転のために、求められた質量に依存した流体の量が環状通路内に存在するように、環状通路内に磁気レオロジー流体および／または電気レオロジー流体が或る量だけ導入され、
ｃ）断層撮影装置の後続運転のために、導入された流体の粘性が電場および／または磁場の作用によって高められる
ことによって解決される。
【００４４】
公知の方法とは違って、本発明による方法の場合、環状通路内の一定の流体量を出発点としていない。寧ろ環状通路内の流体量は求められた不平衡に依存して流体交換によって調整される。それによって数グラムの不平衡も数キログラムまでの不平衡も平衡化される。
【００４５】
流体交換は、本発明との関連において、環状通路内への流体供給でもあり、環状通路からの流体排出でもあると理解される。
【００４６】
平衡化装置を有する断層撮影装置は特に本発明による方法を実施するのに適している。断層撮影装置に関して述べた利点および実施態様は方法にも当てはまる。
【００４７】
環状通路は、本発明との関連において、回転軸線の周りをほぼ周囲方向に延び、それにともない少なくとも回転軸線に平行な方向に見てほぼ環状である閉じられたまたは閉鎖可能な流体容積であると理解される。環状通路は環状切抜きとして、あるいは個別に入れられた環状管群として、例えば円形のまたは角張った横断面の環状ホースまたは環状管として構成することができる。
【００４８】
有利な実施態様によれば、磁気レオロジー流体もしくは電気レオロジー流体は、電場および／または磁場内で分極可能な粒子を含んでいる。この種のレオロジー流体は断層撮影装置の回転動作に対して特に良好に安定可能であり、更に特に特定の周囲位置に定めて的確に固定可能である。
【００４９】
方法の有利な実施態様によれば、ステップａ）〜ｃ）は、断層撮影装置の運転時間、寿命期間、停止時間または利用時間中に、その間に変化した不平衡を平衡化するために繰り返される。
【００５０】
本発明による方法は、流体が不平衡を平衡化するために必要な方位角位置に自動的に移動する動作様式にも、流体が不平衡を平衡化するために必要な前もって求められた位置に能動的に位置決めされる動作様式にも適している。
【００５１】
１番目に述べた動作様式に関して、断層撮影装置は、環状通路内に導入された流体が不平衡を平衡化するために必要な方位角位置に自動的に移動するように、特に共振周波数以上の回転周波数で高速回転させられる。この動作様式の場合、電場および／または磁場が相応の場発生手段によって環状通路の周囲全体に亘って一様に投入される。特定の方位角位置で行なわれる選択的な局所的な場投入は必要でない。
【００５２】
２番目に述べた動作様式に関して、本発明による方法における特に有利な実施態様に従って、質量のほかに、不平衡を平衡化する流体量の位置も求められ、環状通路内に導入された流体が、求められた位置を用いて環状通路内の方位角方向に位置決めされる、すなわち特に固定される。
【００５３】
以下において、導入された流体が所望の方位角位置にもたらされる３つの変形例を説明する。
【００５４】
ｉ）断層撮影装置の測定システムの回転軸線が一般に水平であることから、測定システム
の求められた位置が測地学的に最も下の個所に来て、導入された流体がその個所に集まるように測定システムを位置決めすることによって、導入された流体を求められた位置へもたらすことができる。従って、この場合には環状通路が部分的に流体で満たされ、しかも前もって求められ平衡化のために必要である質量（上記方法のステップａ））に応じた流体量のみが注入されると好ましい。
【００５５】
断層撮影装置の後続の回転運転のための場の投入は、この変形例では、求められた位置において局所的にまたは周囲全体に亘って一様に分布させられて行なわれる。
【００５６】
場の局所的な投入は、付加的なパラメータを介して、環状通路内に導入された流体を環状通路内に正確に位置決めおよび固定する際の他の自由度がもたらされるという利点を有する。それにより、僅かな計算費用で既に正確な結果が可能である。他方では、特に周囲に一様に分布させられた場活性化の場合、測地学的に最も下の個所に集まる流体湖の形を流体質量の算出に取入れることができるので、多くの適用分野について局所的な場活性化を放棄することができる。
【００５７】
ｉｉ）断層撮影装置は、導入された流体が遠心力により環状通路に沿って分布させられるように回転させられ得る。導入された流体は、求められた位置において、電場もしくは磁場の作用によって局所的に固化される。場は、求められた質量と等価な強さでおよび／または求められた質量と等価な有効容積で流体に作用する。
【００５８】
局所的な固化のために、環状通路の周囲に沿って並べられた複数の場発生手段が存在するとよい。例えば活性化された場発生要素の個数によって有効容積が影響を及ばされ得る。
【００５９】
ｉｉｉ）環状通路に沿った分布は、まず十分に環状通路の全体容積が、特に圧力で駆動されて、流体を満たされる。その後、ｉｉ）におけるように局所的な固化が行なわれる。
【００６０】
他の有利な実施態様によれば、流体の局所的な固化後かつ断層撮影装置の後続運転前に、残っている固化していない流体の部分が環状通路から取除かれる。従って、まず環状通路内に流体の過剰量が充填される。余分の流体量の取除きは徐々に行なうこともでき、各ステップにおいて最適な平衡化結果が到達されるまで場の強さまたは有効容積が変化させられる。
【００６１】
場合によっては、環状通路のための流体が取出される貯蔵タンクの必要な構造空間を考慮して、環状通路に、平衡化プロセスの開始と同時に、部分的にのみ、前もって求められ平衡化のために必要である質量（上述の方法のステップａ））に一致または依存した流体量を充填すると有利である。
【００６２】
以下において、図１〜図１０に基づいて本発明による方法および断層撮影装置の多数の実施例を更に詳細に説明する。
図１は本発明の断層撮影装置の第１実施例を示し、
図２は本発明の断層撮影装置の第２実施例を示し、
図３は第１の運転状態にある本発明の断層撮影装置の第３実施例を示し、
図４は他の運転状態にある図２による断層撮影装置を示し、
図５は別の運転状態にある図２および図３による断層撮影装置を示し、
図６は本発明の断層撮影装置の第４実施例を示し、
７は本発明の断層撮影装置の第５実施例を示し、
８は本発明の断層撮影装置の第６実施例を示し、
図９は上述の実施例に関係する電場発生手段の詳細を示し、
図１０は上述の実施例に関係する磁場発生手段の詳細を示す。
【００６３】
図１は、回転可能な装置として、全体的に参照符号１にて示されているＸ線コンピュータ断層撮影装置１を示す。断層撮影装置１はガントリの回転部分として測定システム２を含み、この測定システム２は、静止したハウジング３内で、紙面に対しては垂直な仮想の水平な回転軸線４の周りを回転可能である。測定システム２には多数の部品、すなわちＸ線源５と、Ｘ線源５に対向するＸ線検出器６と、コンピュータ断層撮影装置の運転時にＸ線源５のＸ線管から発生される熱の排出のための概略的にのみ示された冷却装置７とが配置されている。コンピュータ断層撮影装置１の運転時には測定システム２が回転軸線４の周りを回転し、Ｘ線源５から出射したＸ線ファンビーム８が測定視野９を種々の投影角で透過してＸ線検出器６に入射する。その際に発生するＸ線検出器６の出力信号からデータ処理装置１０が測定値を形成し、この測定値がコンピュータ断層撮影装置１の制御および画像処理コンピュータ１１に導かれる。制御および画像処理コンピュータ１１はその測定値から、測定視野９内に存在する図示されていない患者の画像を算出する。データ処理装置１０は、図示されていない例えばスリップリングシステムまたは無線の光学式伝送区間を含むデータ区間１２を介して、制御および画像処理コンピュータ１１に接続されている。Ｘ線源５およびＸ線検出器６の電気的接続も公知のようにスリップリングを介して行なわれる。
【００６４】
測定値から画像を再構成することができるようにするために、コンピュータ断層撮影装置１のハウジング３に位置センサ１３が配置されている。位置センサ１３は、測定システム２の運転時に常に、ハウジング３に対して相対的なこの回転部分２の位置を検出し、この情報を配線１４により制御および画像処理コンピュータ１１に伝達する。
【００６５】
コンピュータ断層撮影装置１の製造時に一般に測定システム２における不平衡が回転軸線４に対して半径方向にも軸線方向にも発生するので、測定システム２はその回転軸線４に対して正確に回転しない。この種の不平衡は、コンピュータ断層撮影装置１の運転時にも、例えば冷却装置７における冷媒の変化によって、あるいは回転可能な測定システム２における電子部品やその他の部品の追加または交換によって発生する。この種の不平衡は願わしくない。なぜならば、不平衡は、コンピュータ断層撮影装置１により形成される不鮮明な画像を生じ、あるいは機械的な懸架の破損も招くからである。
【００６６】
断層撮影装置１は、不平衡を求める手段として、および、不平衡を平衡化する質量および選択自由でこの質量の位置を算出する手段として、多数の測定検出器１６を有する。測定検出器１６は振動加速度センサとして構成され、配線１７を介して制御および画像処理コンピュータ１１に接続されている。測定検出器１６の１つは、測定システム２の回転中に生じる半径方向の振動を検出し、これに対して他の測定検出器１６は測定システム２の回転中に軸線方向に生じる振動を検出する。
【００６７】
平衡化ソフトウェアを装備している制御および画像処理コンピュータ１１には配線１９を介してモニタ１８が付設され、モニタ１８には不平衡検出の結果が表示可能である。このような結果の保存のためにメモリ２２がある。
【００６８】
制御および画像処理コンピュータ１１は、コンピュータ断層撮影装置１の始動の際に毎回、自動的に測定システム２の不平衡を求める。
【００６９】
不平衡を求める手段および不平衡を平衡化する質量を算出する手段の詳細に関しては、独国特許出願公開第１０１０８０６５号明細書を参照されたい。この独国特許出願公開明細書の開示内容は、とりわけそこに示されている請求項１乃至８に関して、本件明細書に明示的に取入れられる。
【００７０】
図１に示された第１実施例においては、図１には明示されていない不平衡の動的な平衡化または可変的な除去のために平衡化装置２３が存在する。平衡化装置２３は、方位角が異なり直径上において相補的でない複数（ここでは３つ）の位置に、電気的に操作可能なモータまたは操作手段２４を有する。データ接続線２６を介して制御装置２５に接続されている操作手段２４により、それぞれ１つの固体の重たい金属バランサ２８が接線方向に移動可能である。制御コンピュータ１１内の機能グループとして構成された制御装置２５は、バランサ２８を、必要ならば、不平衡を平衡化するために必要であり公知の平衡化ソフトウェアにより前もって算出された他の個所に位置決めする。バランサ２８は、それぞれ、該当する操作手段２４によって駆動可能なねじ棒２９に沿って、このねじ棒２９により移動可能である。ねじ棒２９は、方位角的に隔てられた対向軸受３０に回転可能に支持されている。
【００７１】
図２に示された第２実施例においては、図２に明示されていない不平衡の動的な平衡化または可変の除去のために、測定システム２の周囲に沿って、可撓性ホースとして構成された環状通路３１が取付けられている。環状ホースの可撓性によって、環状通路３１を、模範的に示されている部品３２の周りに置くことができる。これは図示のコンピュータ断層撮影装置１において特に有利である。なぜならばコンピュータ断層撮影装置１においては測定システム（ガントリ）２に多数の電気部品および機械部品が配置されなければならないからである。
【００７２】
更に、回転する測定システム２に、電気レオロジー流体または磁気レオロジー流体Ｆを充填された２つの貯蔵タンク３３，３５が取付けられている。これらは互いに回転軸線４に対して対称的に等間隔で向かい合っている。貯蔵タンク３３，３５は環状通路３１よりも半径方向にさらに内側にあるので、有利に、場合によって貯蔵タンク３３，３５によって生じさせられた不平衡が最初から僅かにとどめられる。しかしながら、両貯蔵タンク３３，３５を正確に対称的に構成しかつ対称的に作動させる場合、環状通路３１よりも半径方向にさらに外側にある取付け位置も可能である。
【００７３】
貯蔵タンク３３，３５は、制御および画像処理コンピュータ１１によって開閉に関して操作可能な閉鎖要素３７，３９を介して環状通路３１に連通しているので、貯蔵タンク３３，３５と環状通路３１との間で、例えば重力または遠心力による駆動により流体交換を行なうことができる。環状通路３１の内部は、環状コイルとして構成された磁場発生手段４１により磁場の作用を受けることができるので、環状通路３１内に注入された磁気レオロジー流体Ｆはそれによって固化可能である。環状コイルは、環状通路３１の周囲全体に沿って連続的にこれの周りに巻かれ、配線４３を介して制御および画像処理コンピュータ１１に接続されている。このようにして環状通路３１内に、その周囲に沿って十分均一な磁場が発生可能である。
【００７４】
環状通路３１と、閉鎖要素３７,３９を備えた貯蔵タンク３３，３５と、磁場発生手段４１とは、全体として、前述の不平衡を低減させる平衡化装置４５を構成する。不平衡を低減させるために、まず不平衡を平衡化する流体量の質量ｍが測定検出器１６により求められ、環状通路３１内への磁気レオロジー流体Ｆの相応量が貯蔵タンク３３，３５から同じ量で環状通路３１内へ導入される。その際に断層撮影装置１の測定システム２は高速回転させられている。回転周波数は、最低でも、高速回転中に例えば測定検出器１６により前もって求められた共振周波数まで高められる。共振周波数以上では、不平衡に対して、流体Ｆとして導入された平衡化質量の位相は１８０°変化し、平衡化質量は不平衡を平衡化するために必要な方位角位置へ自動的に移動する。この位置は、理想的な場合には、求められた（個々の）不平衡質量に対して直径方向に正確に正反対の位置にある。このプロセスが終了した後に、磁場発生手段４１への電流印加によって流体Ｆが磁場にさらされる。その際に流体はゼラチン状の固まった媒体に変化（「固化」）し、必要な位置に永続的にとどまる。
【００７５】
断層撮影装置１は今や平衡状態となって、運転準備完了状態にある。
【００７６】
不平衡を低減させるために使用された電気レオロジー流体または磁気レオロジー流体は、電場内および／または磁場内で分極可能な粒子が分布する基礎液体を有する。流体は特に好ましくは非コロイド状の懸濁液として構成されている。この種の分極可能なレオロジー流体は、磁石の存在のもとで磁石に引き寄せられないか又はほとんど引き寄せられないという利点を有する。それによって、有利に、高い動特性を有する正確な平衡化の可能性がもたらされる。流体は強磁性特性を持たないと好ましい。双極子モーメントが例えば場の影響下で初めて生じる粒子は、０．５μｍよりも大きい範囲、特に０．１μｍ〜１０μｍの範囲の大きさを有すると好ましい。この粒子は、特に主に、例えば軟鉄の如き鉄、鋼、コバルトまたはカルボニル鉄からなる。基礎液体は主に水および／または特に合成オイルまたはシリコーンを基礎とするオイルからなるとよい。
【００７７】
障害に対して強い永久磁石の使用により、電気レオロジー流体に比べて、磁気レオロジー流体を使用することは実際の運転にとって特に有利である。動的範囲および平衡化装置に必要な構造空間を改善する磁気レオロジー流体の高密度も有利である。
【００７８】
図３は本発明による断層撮影装置の第３実施例を示し、これにおいてはわかり易い図示の理由から主として僅かに平衡化装置４５だけが示されている。この実施例では、２つの貯蔵タンクの代わりに１つの環状の貯蔵タンク４７が存在し、この貯蔵タンク４７は、環状管として構成された環状通路３１よりも半径方向にさらに内側で回転軸線４に対して同心に取付けられ、環状通路３１よりも小さい直径を有する。貯蔵タンク４７は図１による閉鎖要素と同じように動作する制御弁または閉鎖要素４９を介して半径方向に対称な環状通路３１に連通している。
【００７９】
電場および／または磁場を環状通路３１の内部に作用させる場発生手段４１として、環状通路３１の周囲に沿って多数の個別駆動可能な場発生要素５１が並べられている。この場発生要素５１によって、環状通路３１内にその経過に沿って変化する強さを有する場を発生することができる。場発生要素５１は例えば電磁石もしくはコンデンサとして構成され、個別にまたは部分的に開閉可能である。
【００８０】
概略的に示され理想化された不平衡６１を平衡化するために、測定検出器１６およびそのデータを評価するコンピュータ１１により、まず不平衡６１を平衡化する流体量の質量ｍが求められ、そしてこの流体量の位置６３も求められる。引き続いて貯蔵タンク４７の閉鎖要素４９が測地学的に最も下の個所に位置決めされるので、閉鎖要素４９の開路後に流体Ｆが自動的に貯蔵タンク４７から環状通路３１内へ流れ込む。その際に閉鎖要素４９の時間制御を介して、導入された流体量が前もって求められた質量ｍに一致することが保証される。環状通路３１は部分的にのみ満たされる。流体導入の支援のために、コンピュータ１１によって制御される図示されていないポンプが存在してもよい。
【００８１】
次のステップとして、図４に示されているように、断層撮影装置１の測定システム２は、環状通路３１内に導入された流体Ｆが求められた位置６３に自動的に流れるように位置決めされる。これは、求められた位置６３が最も下の個所（時計の６時位置）にもたらされることによって行なわれる。この状態において、場発生手段４１により、環状通路３１内にある流体Ｆが電場または磁場による作用を受ける。この場合に、環状通路３１内の流体Ｆに作用する場発生要素５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅが作動させられることで十分である。場の作用によって流体Ｆが所望の個所で固化する。付加的な自由度として、作動させられる場発生要素の正確な個数を介して、平衡化用の流体量を更に正確に調整することができる。例えば、テスト運転に基づいて、制御ソフトウェアが縁側の場発生要素５１ａ，５１ｅを遮断することを決定し、それにより断層撮影装置１の後続運転の前に、流体Ｆの残された固化していない部分を環状通路３１から取除くことができる。このために、例えば図８との関係で説明する方法が利用される。
【００８２】
図４において説明された状態において場発生要素５１ａ〜５１ｅが作動状態にされた後に、断層撮影装置１の運転準備が完了する。
【００８３】
断層撮影装置１の後続運転において、図５に示されているように、場発生要素５１ａ〜５１ｅは作動状態に保たれ続け、測定システム２は高速回転させられる。その際に、導入された流体Ｆは常に事前に求められた位置６３、すなわち不平衡６１に対して直径方向に対向する位置にとどまる。断層撮影装置１は平衡状態になっている。
【００８４】
流体Ｆがほぼ時計の６時位置によって方位角に位置決めされた上述の方法の代替として、遠心力によって支援される方法も可能である。この場合には、流体Ｆが大量に環状通路３１内に導入されて環状通路３１が例えば完全にまたはほぼ完全に満たされた後に、導入された流体Ｆが遠心力によって環状通路３１に沿って均一に分布するように測定システム２が回転させられる。第１の方法において説明したように、平衡化のために必要な質量ｍが前もって求められ、しかし流体が固化して後続の連続運転時にとどまるべきであるこの質量ｍの位置６３も求められたので、今やこの位置６３にある場発生要素５１ａ〜５１ｅを選択的に作動状態にすることができる。その際に環状通路３１の周囲に亘って分布させられた流体Ｆは特定の領域にのみ固化する。この場合に、場の特定の有効容積を達成し、それにより流体Ｆの前もって特定された所望の質量ｍを固化させるために、制御コンピュータ１１は場発生要素５１ａ〜５１ｅのうち何個を作動状態にするかを求めることができる。代替または追加として、所望の流体量ｍの選定のために個々の場発生要素の活性の強さを利用することもできる。
【００８５】
流体Ｆのこのような局所的な固化に基づいて、断層撮影装置１の後続運転の前に、環状通路３１の作動状態にされていない周囲個所にとどまって固化していない流体Ｆの部分が環状通路３１から取除かれる。その後、断層撮影装置１は平衡状態となって、運転準備完了状態となる。
【００８６】
本発明による断層撮影装置１の図６に示されている第４実施例（回転軸線に対して平行な断面でのみ表示）は、第１の環状通路３１に加えて、同じ直径の他の環状通路７１が存在し、環状通路７１は第１の環状通路３１に対して同心で回転軸線４の方向に第１の環状通路３１から隔てて配置されている。貯蔵タンク４７はこの例では図２〜図４による例と同様に中空円筒リングとして構成されている。貯蔵タンク４７は個別の閉鎖要素４９，７３を介してそれぞれの環状通路３１，７１に連通している。複数の環状通路３１，７１を配置することは、方位角方向の不平衡のほかに回転軸線４の方向に発生する軸線方向の不平衡を平衡化可能であるという利点を有する。このための前提は、測定検出器１６（図１参照）が例えば２つの別々のセンサによって両方向の不平衡を求めるように構成されていることである。
【００８７】
各環状通路３１，７１には、それぞれの環状通路３１もしくは７１の周囲に沿って並べられた場発生要素の列７５もしくは７７が付設されている（図２乃至図４参照）。
【００８８】
更に、図６による実施例は図３〜図５による実施例と大幅に一致している。
【００８９】
図６による実施例の変形が図７の第５実施例で示されている。この実施例では全体で５個の環状通路３１，７１，８１，８３，８５が回転軸線４の方向に隙間なしに並んで配置されている。各環状通路３１，７１，８１，８３，８５は、個別に駆動可能な別々の閉鎖要素を介して環状の平衡化タンク４７に連通している。更に、各環状通路３１，７１，８１，８３，８５には別々の場発生要素列７５，７７，８７，８９，９１が付設されている。図７による平衡化装置４５は特に精確な平衡化が可能である。
【００９０】
図６および図７にはそれぞれ主として断層撮影装置１の平衡化装置４５だけが示されている。
【００９１】
図３〜図６による実施例と大部分が一致している図８に示された第６実施例においては、まず、環状通路３１内の余分な流体Ｆを取除くための２つの二者択一的または並行的な可能性が示されている。
【００９２】
ａ）環状通路３１から管要素９５が半径方向に外側に向けて排出タンク９６内へ通じている。従って、測定システム２の図示された位置において、環状通路３１内にある流体Ｆが重力の作用のもとに管要素９５および排出タンク９６内へ流れ込む。これが行なわれた後に、測定システム２が１８０°回転させられるので、排出タンク９６は時計の１２時位置にあるようになる。この位置において、排出タンク９６内にある流体は自動的に重力作用のもとに接続管９７を介して貯蔵タンク４７内へ還流する。この動作モードを保証するために、コンピュータ１１によって駆動可能な弁９８，９９，１００が存在する。
【００９３】
ｂ）環状通路３１には、断層撮影装置１に付設されている真空ポンプまたは吸上げポンプ１０１が接続されているかまたは接続可能であり、これにより余分な流体Ｆを環状通路３１から取除くことができる。
【００９４】
図９および図１０には、図３〜図８に示されているような場発生要素５１の可能な構成が示されている。
【００９５】
図９によれば、場発生手段４１として用いられ環状通路３１もしくは７１，８１，８３，８５に沿って並べられた場発生要素５１は、２つのそれぞれ別々に電圧を印加可能な電極１０３，１０４からなる。環状ホースまたは環状管の外側輪郭に形状的に一致する電極１０３，１０４はできるだけ大面積であり、環状ホースまたは環状管の外側表面はできるだけ全面的に覆われるように構成されている。電極１０３，１０４への電圧印加はコンピュータ１１によって制御されて行なわれる。
【００９６】
図１０によれば、場発生要素５１は流体Ｆへ磁界を与えるように構成されている。各場発生要素５１は環状ホースまたは環状管の周りに多数回巻かれたコイル１０５を含む。各コイル１０５の作動はコンピュータ１１によって制御されて行なわれる。
【００９７】
電源系統または電源装置の停電時または通電線の断線時に、環状通路３１，７１，８１，８３，８５内に導入されている流体Ｆが再液化するのを避けるために、各場発生要素が個別の永久磁石１０６とこれに作用する個別のコイル１０８とを含むように構成すると好ましい。この変形例は図８に示されている。各コイル１０８は付属の永久磁石１０６を磁化可能かつ減磁可能であるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の断層撮影装置の第１実施例を示す概略図
【図２】本発明の断層撮影装置の第２実施例を示す概略図
【図３】本発明の断層撮影装置の第３実施例を示す概略図
【図４】他の運転状態にある図２による断層撮影装置を示す概略図
【図５】別の運転状態にある図２および図３による断層撮影装置を示す概略図
【図６】本発明の断層撮影装置の第４実施例を示す概略図
【図７】本発明の断層撮影装置の第５実施例を示す概略図
【図８】本発明の断層撮影装置の第６実施例を示す概略図
【図９】上述の実施例に関係する電場発生手段の詳細を示す概略図
【図１０】上述の実施例に関係する磁場発生手段の詳細を示す概略図
【符号の説明】
【００９９】
１          コンピュータ断層撮影装置
２          測定システム
３          ハウジング
４          回転軸線
５          Ｘ線源
６          Ｘ線検出器
７          冷却装置
８          Ｘ線ファンビーム
９          測定視野
１０        データ処理装置
１１        制御および画像処理コンピュータ
１２        データ区間
１３        位置センサ
１４        配線
１６        測定検出器
１７        配線
１８        モニタ
１９        配線
２２        メモリ
２３        平衡化装置
２４        操作手段
２５        制御装置
２６        データ接続線
２８        バランサ
２９        ねじ棒
３０        対向軸受
３１        環状通路
３２        部品
３３        貯蔵タンク
３５        貯蔵タンク
３７        閉鎖要素
３９        閉鎖要素
４１        場発生手段
４３        配線
４５        平衡化装置
４７        貯蔵タンク
４９        閉鎖要素
５１        場発生要素
６１        不平衡
６３        位置
７１        環状通路
７３        閉鎖要素
７５        場発生要素列
７７        場発生要素列
８１        環状通路
８３        環状通路
８５        環状通路
８７        場発生要素列
８９        場発生要素列
９１        場発生要素列
９５        管要素
９６        排出タンク
９７        接続管
９８        弁
９９        弁
１００      弁
１０１      吸入ポンプ
１０３      電極
１０４      電極
１０６      永久磁石
１０８      コイル
Ｆ          電気レオロジー流体または磁気レオロジー流体
ｍ          質量
【図１】
2006525048.tif 000003
【図２】
2006525048.tif 000004
【図３】
2006525048.tif 000005
【図４】
2006525048.tif 000006
【図５】
2006525048.tif 000007
【図６】
2006525048.tif 000008
【図７】
2006525048.tif 000009
【図８】
2006525048.tif 000010
【図９】
2006525048.tif 000011
【図１０】
2006525048.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月9日(2006.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線（４）の周りを回転可能な測定システム（２）と、測定システム（２）において決定された不平衡（６１）を低減させる平衡化装置（２３；４５）とを備え、平衡化装置（２３；４５）が、
ａ）流体を充填可能な環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）と、
ｂ）不平衡（６１）を求める手段および不平衡（６１）を平衡化する質量を算出する手段と、
ｃ）磁気レオロジー流体および／または電気レオロジー流体（Ｆ）を収容し、平衡化する質量に依存する量を環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内と交換するためにこの環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に液密に接続可能である貯蔵タンク（３３，３５；４７）と、
ｄ）環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に電場および／または磁場を発生するための場発生手段（４１）と
を有し、不平衡（６１）を低減させるために導入された流体（Ｆ）の粘性が電場および／または磁場の作用によって高められる
ことを特徴とする画像化断層撮影装置。
【請求項２】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）は、回転軸線（４）を中心に心出しされていることを特徴とする請求項１記載の断層撮影装置。
【請求項３】
貯蔵タンク（３３，３５；４７）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）よりも半径方向に内側にあるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の断層撮影装置。
【請求項４】
貯蔵タンク（４７）は環状に構成され、回転軸線（４）を中心に心出しされていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項５】
平衡化装置（４５）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に液密に接続可能である他の貯蔵タンク（３５）を含み、この貯蔵タンク（３５）が別の貯蔵タンク（３３）に対して直径上に対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項６】
平衡化装置（４５）は、少なくとも１つの他の環状通路（７１；８１，８３，８５）を有し、他の環状通路（７１；８１，８３，８５）は、第１の環状通路（３１）に対して同心に配置され、かつ回転軸線（４）の方向に第１の環状通路（３１）から隔てて配置されていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項７】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）は、１つ又は複数の環状管もしくは環状ホースとして構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項８】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）と貯蔵タンク（３３，３５；４７）との間に、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）と貯蔵タンク（３３，３５；４７）との間での流体交換を阻止する閉鎖要素（３７，３９；４９；７３）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項９】
平衡化装置（４５）は、環状通路（３１）から流体（Ｆ）を排出するために、環状通路（３１）から半径方向に外側に案内されている管要素（９５）を有することを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項１０】
平衡化装置（４５）は、環状通路（３１）から流体（Ｆ）を排出するために、環状通路（３１）に作用する吸上げポンプ（１０１）を有することを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項１１】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内の場は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って変化する強さで発生可能であることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項１２】
場発生手段（４１）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って並べられかつ個別に電圧を印加可能である複数の電極（１０３，１０４）を含み、電極（１０３，１０４）が環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に面接触していることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項１３】
場発生手段（４１）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って並べられ個別に電流を供給可能である複数のコイル（１０５；１０８）を含むことを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項１４】
コイル（１０５）は、それぞれ環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）の周りに巻かれていることを特徴とする請求項１３記載の断層撮影装置。
【請求項１５】
場発生手段（４１）は、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って並べられた複数の永久磁石（１０６）を含むことを特徴とする請求項１乃至１４の１つに記載の断層撮影装置。
【請求項１６】
永久磁石（１０６）は、コイル（１０８）によって磁化可能および／または減磁可能であることを特徴とする請求項１５記載の断層撮影装置。
【請求項１７】
断層撮影装置（１）が回転軸線（４）を中心に心出しされた流体充填可能な環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）を有し、断層撮影装置（１）の回転軸線（４）の周りを回転可能な測定システム（２）における不平衡（６１）を低減させる方法において、
ａ）不平衡（６１）を平衡化する流体量の質量（ｍ）が求められ、
ｂ）断層撮影装置（１）の後続運転のために、求められた質量（ｍ）に依存した流体（Ｆ）の量が環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に存在するように、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に磁気レオロジー流体および／または電気レオロジー流体（Ｆ）が或る量だけ導入され、
ｃ）断層撮影装置（１）の後続運転のために、導入された流体（Ｆ）の粘性が電場および／または磁場の作用によって高められる
ことを特徴とする断層撮影装置の回転軸線の周りを回転可能な測定システムにおける不平衡の低減方法。
【請求項１８】
磁気レオロジー流体もしくは電気レオロジー流体（Ｆ）は、電場および／または磁場内で分極可能な粒子を含んでいることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
ステップａ）〜ｃ）は、断層撮影装置（１）の運転時間、寿命期間、停止時間または利用時間中に、その間に変化した不平衡（６１）を平衡化するために繰り返されることを特徴とする請求項１７又は１８記載の方法。
【請求項２０】
環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に導入された流体（Ｆ）が不平衡（６１）を平衡化するために必要な方位角位置に自動的に移動するように、断層撮影装置（１）の測定システム（２）が共振周波数以上の回転周波数で高速回転させられることを特徴とする請求項１７乃至１９の１つに記載の方法。
【請求項２１】
質量（ｍ）のほかに、不平衡（６１）を平衡化する流体量の位置も求められ、環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内に導入された流体（Ｆ）が、求められた位置を用いて環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内の方位角方向に位置決めされることを特徴とする請求項１７乃至２０の１つに記載の方法。
【請求項２２】
求められた位置が測地学的に最も下の個所に来て、導入された流体（Ｆ）がその個所に集まるように測定システム（２）が位置決めされることによって、導入された流体（Ｆ）が求められた位置にもたらされることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
導入された流体（Ｆ）が環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）に沿って分布させられ、好ましくは断層撮影装置（１）の回転時に遠心力で駆動されて分布させられおよび／または特に圧力で駆動されて環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）内への十分に完全な充填によって分布させられ、
導入された流体（Ｆ）が求められた位置で電場もしくは磁場の作用によって局所的に固化され、電場もしくは磁場が、求められた質量（ｍ）と等価な強さでおよび／または求められた質量（ｍ）と等価な有効容積で流体（Ｆ）に作用することを特徴とする請求項２１又は２２記載の方法。
【請求項２４】
流体（Ｆ）の局所的な固化後かつ断層撮影装置（１）の後続運転前に、残っている固化していない流体（Ｆ）の部分が環状通路（３１；７１；８１，８３，８５）から取除かれることを特徴とする請求項２２又は２３記載の方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
装置に関する課題は、本発明によれば、回転軸線の周りを回転可能な測定システムと、測定システムにおいて決定された不平衡を低減させる平衡化装置とを備え、平衡化装置が、
ａ）流体を充填可能な環状通路と、
ｂ）不平衡を求める手段および不平衡を平衡化する質量を算出する手段と、
ｃ）磁気レオロジー流体および／または電気レオロジー流体を収容し、平衡化する質量に依存する量を環状通路内と交換するためにこの環状通路に液密に接続可能である貯蔵タンクと、
ｄ）環状通路内に電場および／または磁場を発生するための場発生手段と
を有し、不平衡を低減させるために導入された流体の粘性が電場および／または磁場の作用によって高められることによって解決される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
以下において、図１〜図１０に基づいて本発明による方法および断層撮影装置の多数の実施例を更に詳細に説明する。
図１は本発明の断層撮影装置の第１実施例を示し、
図２は本発明の断層撮影装置の第２実施例を示し、
図３は第１の運転状態にある本発明の断層撮影装置の第３実施例を示し、
図４は他の運転状態にある図２による断層撮影装置を示し、
図５は別の運転状態にある図２および図３による断層撮影装置を示し、
図６は本発明の断層撮影装置の第４実施例を示し、
図７は本発明の断層撮影装置の第５実施例を示し、
図８は本発明の断層撮影装置の第６実施例を示し、
図９は上述の実施例に関係する電場発生手段の詳細を示し、
図１０は上述の実施例に関係する磁場発生手段の詳細を示す。
【国際調査報告】
2006525048.tif 000013
2006525048.tif 000014
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