(57)【要約】  カスタマイズ可能でありアップグレード可能な撮像システムが設けられている。撮像検出器カラムは、被験部についての撮像情報を受信するためにガントリーに設置されている。撮像検出器カラムは、径方向に延ばしたり引っ込めたりすることができ、ガントリーの周りに軌道上で回動させることができる。ガントリーは、検出器カラムを部分的に装着することができ、検出器カラムは、検出器要素を部分的に装着することができる。システムは、部分的な装着、またはスキャンタイプ若しくは被験部の個別の情報のような他の因子に関連する設置情報に基づいた撮像操作を自動的に調整することができる。このシステムは、単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）画像情報を取得するための核医学（ＮＭ）撮像システムであってもよい。【選択図】図１
2017505162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガントリー（１２，６２）と、
前記ガントリー（１２，６２）に設置された複数の撮像検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）と、被験部（１８）に対して少なくとも１つの前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）を配置するための前記ガントリー（１２，６２）に対して移動可能な前記複数の検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）のうちの少なくとも１つと、
前記少なくとも１つの検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）の独立した位置を制御するように構成された制御装置（３０）と
を備え、
前記制御装置（３０）は、設置情報を受信した時点で、撮像操作のための少なくとも１つの検出器ユニット位置を適応的に変更する、適応撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項２】
追加の前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）を受け入れるように適合された使われていないガントリー（１２，６２）の受信機位置（６４）をさらに備える、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項３】
前記複数の検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）の少なくともいくつかは、単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）データを取得するように構成されている、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項４】
前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）はガンマ線検出材料を含む、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）は、検出器要素（５４）を備える回動可能な検出器ヘッド（１６０、１６４、１７０、１７２、１８０）を備え、
前記制御装置（３０）は、さらに、設置情報を受信することに基づいて、検出器ヘッド角度を適応的に調整するように構成されている、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項６】
それぞれの前記検出器ヘッド（１６０、１６４、１７０、１７２、１８０）は、前記制御装置（３０）からの指示に基づいて、前記検出器ヘッド（１６０、１６４、１７０、１７２、１８０）の回動角度変更を発生させるためのスイープモータ（５２）をさらに備え、
前記設置情報は、前記スイープモータ（５２）の現在の運転ステータス（７２）に関連している情報を含む、請求項５に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項７】
前記設置情報は、検出器ユニット取り付けステータス（７１）である、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項８】
前記検出器ユニット取り付けステータス（７１）は、前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）が設置されている、前記ガントリー（１２，６２）の受信機位置（６４）、および前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）が設置されていない、前記ガントリー（１２，６２）の受信機位置（６４）に関する情報を含む、請求項７に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項９】
前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）は複数の検出器要素（５４）を備え、
前記設置情報は検出器要素構成ステータス（７４）である、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１０】
前記検出器要素構成ステータス（７４）は、前記検出器要素（５４）が設置された前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）の位置、および前記検出器要素（５４）を設置することはできるが設置されていない前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）の位置に関連している情報を含む、請求項９に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１１】
前記検出器要素構成ステータス（７４）は、前記検出器要素（５４）がスライドタイプの前記検出器要素（５４）を含むかどうかに関連している情報を含む、請求項９に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１２】
前記検出器要素構成ステータス（７４）は、撮像操作中にガンマ線を取得するために使用される前記検出器要素（５４）に埋め込まれたシンチレータ材料または半導体材料に関連している情報を含む、請求項９に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１３】
前記検出器要素構成ステータス（７４）は、コリメータ（２６ａ〜ｌ，５６）タイプに関連している、請求項９に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１４】
前記複数の検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）の少なくとも１つは、径方向運動アーム（４４）と、径方向運動モータ（４８）とを含み、
前記設置情報は、前記径方向運動モータ（４８）の現在の運転ステータス（７３）に関連している情報を含む、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１５】
実行される撮像操作に関連しているユーザ入力（３９）をさらに備え、
前記制御装置（３０）は、前記設置情報に基づいて、全体の撮像操作時間予測を計算する、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１６】
前記制御装置（３０）は、前記計算された操作時間予測を、撮像操作タイプに関連している閾値と比較し、前記閾値が到達された場合、前記設置情報を変更するための推奨を出力する、請求項１５に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１７】
少なくとも１つの検出器ユニット位置は、前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）に、前記被験部（１８）に対するそれぞれの新しい径方向の軸線を与えるように、前記ガントリー（１２，６２）の周りに軌道を回る運動で前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）を移動させることによって変更される、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１８】
前記制御装置（３０）は、スキャンタイプ情報（７６）または患者医療情報をさらに受信した時点で、撮像操作のための少なくとも１つの検出器ユニット位置を変更する、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項１９】
前記制御装置（３０）は、さらに、
前記設置情報および要求された撮像操作に基づいて、画像取得シナリオを展開し、
前記展開された画像取得シナリオに基づいて、前記ガントリー（１２，６２）に取り付けられた前記少なくとも１つの検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）の物理的な位置を構成し、
前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）から画像情報（３６）を取得する
ように構成されている、請求項１に記載の撮像システム（１０，２０，６０）。
【請求項２０】
コンピュータによって実行されるとき、
ガントリー（１２，６２）に取り付けられた複数の撮像検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）に関連している設置情報を決定し、
前記設置情報および要求された撮像操作に基づいて、画像取得シナリオを展開し、
前記展開された画像取得シナリオに基づいて、前記ガントリー（１２，６２）に取り付けられた前記少なくとも１つの検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）の物理的な位置を構成し、
前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）から画像情報（３６）を取得する
ことをコンピュータに行わせる指示を含むコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体を読み出し可能な持続性コンピュータ。
【請求項２１】
前記コンピュータは、前記画像取得シナリオの実行の展開において、
画像取得に関連している時間を、被験部（１８）の調整または前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）の調整に関連している時間と組み合わせることによって計算された操作時間である、最も短い計算された前記操作時間に基づいて、前記画像取得シナリオを選択する、請求項２０に記載の、記憶媒体を読み出し可能なコンピュータ。
【請求項２２】
前記指示が、さらに、
前記計算された操作時間を、撮像操作タイプまたは患者医療情報に関連している閾値と比較し、
前記閾値が到達された場合、前記設置情報を変更するための推奨を出力する
ことを前記コンピュータに行わせる、請求項２１に記載の、記憶媒体を読み出し可能なコンピュータ。
【請求項２３】
それぞれの前記検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）は、複数の検出器要素（５４）を備え、前記設置情報は、前記検出器要素（５４）の構成に関する、請求項２０に記載の、記憶媒体を読み出し可能なコンピュータ。
【請求項２４】
前記複数の検出器ユニット（２２ａ〜ｌ，１１０，１１２）の少なくともいくつかは、単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）データを取得するように構成されている、請求項２０に記載の、記憶媒体を読み出し可能なコンピュータ。
【請求項２５】
前記指示が、さらに、
前記画像取得シナリオに基づいて、画像再構成アルゴリズムに適合させ、
前記適合された画像再構成アルゴリズムに基づいて、画像を再構成し、
前記再構成された画像を表示する
ことを前記コンピュータに行わせる、請求項２０に記載の、記憶媒体を読み出し可能なコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、医療撮像システムに関し、より詳細には、単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）撮像システムであることがある核医学（ＮＭ）撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
単光子放出コンピュータ断層撮影イメージングのような核医学イメージングでは、放射性医薬品は、患者に対して内部に投与される。ガントリーに典型的に設置された検出器（例えば、ガンマカメラ）は、放射性医薬品によって放射された放射線を捕捉し、この情報は、画像を形成するために使用される。核医学画像は、主に、例えば撮像される患者または患者の一部分の生理的機能を示す。
【０００３】
従来の単光子放出コンピュータ断層撮影撮像システムは、単一のガントリーに装着された１つ、２つ、または３つのガンマカメラを含む。これらのシステムは、一般に、物理的に再構成可能ではない。（ヘッドとしても言及される）ガンマカメラは、特定の材料から形成されている。材料の選択では、撮像感度、サイズ、コストなどのトレードオフが行われなければならない。さらに、スキャナの利用を全身の骨検査、心臓の検査などのような特定のタイプのスキャンに典型的に限定する特定のコリメーションが設けられるかもしれない。したがって、従来の単光子放出コンピュータ断層撮影撮像システムは、設計および／または操作の特徴における限定を有する。さらに、これらの撮像システムにおいて、柔軟性が限定される。個別の患者の要求およびオペレータコストの制約に基づいてカスタマイズ可能であるための、撮像システムの柔軟性に対する要求がある。構成の変更を有するシステムで撮像操作を自動的に調整するための、撮像システムに対する要求もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１０９５２０号パンフレット
【発明の概要】
【０００５】
１つの実施形態に従って、ガントリーと、ガントリーに設置された複数の撮像検出器ユニットと、被験部に対して１つ以上の検出器ユニットを配置するためのガントリーに対して移動可能な少なくともいくつかの複数の検出器ユニットと、それぞれの検出器ユニットの独立した位置を制御するように構成された制御装置とを含み、制御装置は、設置情報を受信した時点で、撮像操作のための少なくとも１つの検出器ユニット位置を適応的に変更する、適応撮像システムが設けられている。制御装置は、設置情報および要求された撮像操作に基づいて画像取得シナリオを展開し、展開された画像取得シナリオに基づいてガントリーに設置された少なくとも１つの検出器ユニットの物理的な位置を構成し、検出器ユニットから画像情報を取得するように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】例示の医療撮像システムの斜視図である。
【図２】医療撮像システムを示す簡略化された概略的なブロック図である。
【図３】検出器カラム構造の詳細図である。
【図４Ａ】径方向の構造および画像検出へのアプローチを示すダイアグラムである。
【図４Ｂ】被験部の個別の形を最も良好にスキャンするために、検出器カラムの径方向の軸線の異なる位置で移動するように制御された検出器カラムのダイアグラムである。
【図５】例示の医療撮像システムの患者の中心の図である。
【図６】部分的に装着された構成に設置された検出器カラムを有するガントリー構造の斜視図である。
【図７Ａ】仰臥位の被験部に対して整列される検出器カラムを有するガントリー構造の斜視図である。
【図７Ｂ】仰臥位の被験部に対して整列される検出器カラムを有するガントリー構造の斜視図である。
【図８】検出器カラムを制御するための方法のフローチャートである。
【図９】心臓の適用に対して整列された検出器カラムを有するガントリー構造の径方向の構造図である。
【図１０】脳または小児の適用に対して整列された検出器カラムを有するガントリー構造の径方向の構造図である。
【図１１】脳または小児の適用に対して異なって整列された検出器カラムを有するガントリー構造の径方向の構造図である。
【図１２】脳または小児の適用に対して部分的に装着された検出器カラムを有するガントリー構造の径方向の構造図である。
【図１３】部分的に装着された構成で検出器カラムを制御するための方法のフローチャートである。
【図１４】ステップを可能にする検出器カラムを有するガントリー構造の径方向の構造図である。
【図１５】部分的に装着された、ステップを可能にする検出器カラムを有するガントリー構造の径方向の構造図である。
【図１６Ａ】完全に装着された検出器要素を有する検出器カラムの図である。
【図１６Ｂ】部分的に装着された検出器要素を有する検出器カラムの図である。
【図１６Ｃ】部分的に装着された検出器要素を有する検出器カラムの図である。
【図１７Ａ】偶数の検出器要素のみが装着された検出器カラムの図である。
【図１７Ｂ】奇数の検出器要素のみが装着された検出器カラムの図である。
【図１８】外側の検出器要素が移動可能であるか、またはスライドタイプである検出器要素の図である。
【図１９】検出器要素が部分的に装着された検出器カラムを制御するための方法のフローチャートである。
【図２０Ａ】検出器要素が部分的に装着された、開始位置のガントリーシステムの径方向の構造図である。
【図２０Ｂ】検出器要素が部分的に装着された、ガントリーシステムで移動する検出器カラムの径方向の構造図である。
【図２０Ｃ】検出器要素が部分的に装着された、ガントリーシステムで移動する検出器カラムの径方向の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
前述の発明の概要、および特定の実施形態の以下の詳細な説明、および特許請求の範囲は、添付図面とともに読まれるとき、より良好に理解されるだろう。図が様々な実施形態の機能ブロックのダイアグラムを示す程度まで、機能ブロックは、ハードウェア電気回路間の境界を必ずしも示す必要はない。したがって、例えば、１つ以上の機能ブロック（例えば、プロセッサ、制御装置、またはメモリ）は、単一のハードウェア（例えば、汎用の信号プロセッサまたはランダムアクセスメモリ、ハードディスクなど）または複数のハードウェアで実施してもよい。同様に、プログラムは、スタンドアローンのプログラムであってもよく、オペレーティングシステムでサブルーチンとして組み込んでもよく、インストールされたソフトウェアパッケージの関数などであってもよい。様々な実施形態が図面に示された配置および手段に限定されない点が理解されるべきである。
【０００８】
ここで使用されるとき、単数形で記載され、「ａ」または「ａｎ」という単語に続けられた要素またはステップは、前記排除が明示的に述べられていない場合、複数の前記要素またはステップを排除しないように理解されるべきである。さらに、「１つの実施形態」への言及は、記載された特徴も組み込む追加の実施形態の存在を排除するように解釈されることは意図していない。さらに、反対に明示的に述べられていない場合、特定の特性を有する１つの要素または複数の要素を「備える」または「有する」実施形態は、その特性を有しない追加の前記要素を含んでもよい。
【０００９】
様々な実施形態は、医療撮像システムを提供し、詳細には、核医学（ＮＭ）撮像システムは、核医学（ＮＭ）撮像システムに装着された複数の異なるタイプの撮像検出器を有するガントリーを有する。例えば、核医学撮像システムの様々な実施形態では、単光子放出コンピュータ断層撮影画像情報を取得する異なるタイプの検出器を組み合わせた複数の検出器を含む単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）イメージングスキャナが提供されている。様々な実施形態は、異なるコリメーションなどを有する、異なる構成または配置を有する異なる材料から形成された検出器を含んでもよい。システムは、単一の同位体または複数の同位体イメージングを実行するように構成してもよい。
【００１０】
注目すべきは、様々な実施形態が単光子放出コンピュータ断層撮影検出器システムのような特定の核医学撮像システムに関連して説明されたが、様々な実施形態は、ポジトロン放出断層撮影（ＰＥＴ）撮像システムのような他の撮像システムに関連して実施してもよい点である。さらに、撮像システムは、人以外の物体を含む異なる物体を撮像するように使用してもよい。
【００１１】
医療撮像システム１０は、図１に示されるように設けてもよい。被験部１８は、１つの実施形態では、ヒトの患者であってもよい。注目すべきは、被験部１８はヒトである必要がない点である。様々な実施形態では、他のいくつかの生物または無生物であってもよい。最も有利な撮像位置に被験部を位置させるために、被験部１８は、被験部を水平に移動させることができるパレット１４の上に置くことができる。ベッド機構１６は、最も有利な撮像位置に被験部を位置させるために、パレット１４を垂直に上げ下げすることができる。１つの実施形態では、ガントリー１２は、円形のように示されている。他の実施形態では、ガントリー１２は、四角形、楕円形、「Ｃ」形、または六角形のようにいかなる形であってもよい。
【００１２】
図２は、別の実施形態に従う医療撮像システム２０を示す。医療撮像システム２０は、単光子放出コンピュータ断層撮影検出器カラム２２ａ〜２２ｆとして構成された複数の核医学カメラを有して設けてもよい。注目すべきは、様々な実施形態が、示されたような６つの検出器カラム２２を有する医療撮像システム２０、または示された検出器カラム２２のサイズまたは形に限定されない点である。例えば、医療撮像システム２０は、程度の差はあるが、異なる形および／またはサイズを有する、または異なる材料から形成された検出器カラム２２を含んでもよい。様々な実施形態における医療撮像システム２０は、複数の検出器カラム２２を有するハイブリッドの単光子放出コンピュータ断層撮影システムとして構成され、検出器の少なくとも２つが異なる材料から形成されているか、異なる構成または配置を有するか、異なるコリメーションを有するか、または異なっている。いくつかの実施形態では、検出器カラムは、検出器ユニットと称されることがある。
【００１３】
操作時、患者２４のような被験部は、撮像のための１つ以上の検出器カラム２２に近接して配置されている。撮像システム２０は、必要とされるとき、患者２４若しくは例の実施形態での心臓２８である関心領域から、または患者２４若しくは例の実施形態で心臓２８である関心領域の近くに、検出器カラム２２をさらに再調整することができる。患者２４の撮像は、１つ以上の検出器カラム２２によって実行される。検出器カラム２２のそれぞれによる撮像は、同時に、並行して、または連続的に実行してもよい。
【００１４】
検出器カラム２２間の相対的な位置、検出器カラム２２の傾斜、角度、回転などを含む、検出器カラム２２の位置は変更してもよい。さらに、検出器カラム２２のそれぞれは、検出器カラム２２のそれぞれに装着されたまたは連結された対応するコリメータ２６ａ〜２６ｆを有してもよい。コリメータ２６ａ〜２６ｆは、同様に異なるタイプを有してもよい。１つ以上の検出器カラム２２は、異なるタイプのコリメータ２６（例えば、平行穴、ピンホール、ファンビーム、コーンビームなど）に結合してもよい。結果的に、様々な実施形態では、検出器カラム２２は、全てにコリメータ２６を含む。
【００１５】
検出器カラム２２は、単光子放出コンピュータ断層撮影画像データを取得するように構成されている単一の結晶若しくは複数の結晶の検出器、または画素化された検出器、またはシンチレータをベースにした検出器を含んでもよい。例えば、検出器カラム２２は、特に、しばしばＣＺＴとして言及されるテルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、およびケイ素（Ｓｉ）を含む半導体材料、または異なるタイプの結晶シンチレータ、例えば、特に、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ゲルマン酸ビスマス（ＢＧＯ）、セリウムをドープしたルテチウムイットリウムオルトケイ酸塩（ＬＹＳＯ）、ガドリニウムオキシオルトシリケート（ＧＳＯ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）、臭化ランタン（ＩＩＩ）（ＬａＢｒ３）のような非半導体シンチレータ材料のような異なる材料から形成された検出器要素を有してもよい。さらに、適切な構成要素を設けてもよい。例えば、検出器カラム２２は、１つの配列の光電子増倍管（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード検出器（ＡＰＤ）などのような光センサに結合してもよい。
【００１６】
撮像システム２０は、検出器カラム２２および／またはコリメータ２６の移動を制御するために操作する検出器制御装置３０を含むこともできる。例えば、検出器制御装置３０は、患者２４の周りで検出器カラム２２を回動するように、または軌道を回るように検出器カラム２２の移動を制御してもよく、検出器制御装置３０は、部分に集める多くの移動または運動が提供されるように、患者２４から近くにまたは遠くに検出器を移動すること、および検出器カラム２２を旋回すること／回転することも含んでもよい。検出器制御装置３０は、検出器カラム２２が前よりも患者２４に対して新しい角度で存在するように、ガントリー穴の縁の周りでの検出器カラム２２の軌道回動をさらに制御してもよい。検出器制御装置３０は、検出器カラム２２から独立したコリメータ２６の移動を任意に制御してもよい。注目すべきは、１つ以上の検出器カラム２２および／またはコリメータ２６は、撮像操作中に移動させてもよいし、撮像操作の前に移動させてもよいが、撮像操作中は静止したままであるか、または固定して配置されるか若しくは固定された配向性のままにしてもよい点である。様々な実施形態では、検出器制御装置３０は、検出器カラム２２およびコリメータ２６の両方の移動を制御する単一のユニットであってもよいか、独立したユニットであってもよいか、または検出器カラム２２の操作のみを制御する単一のユニットであってもよいか、またはコリメータ２６の操作のみを制御する単一のユニットであってもよい。
【００１７】
撮像システム２０は、検出器カラム２２から受信された取得された画像情報３６から画像を作成するように構成された画像再構成モジュール３４も含む。例えば、画像再構成モジュール３４は、患者の心臓２８のような関心の物体を含むことができる、患者２４の単光子放出コンピュータ断層撮影画像を作成するために、核医学画像再構成技術を使用して操作してもよい。画像再構成技術は、画像情報３６を取得し画像再構成モジュール３４および／またはプロセッサ３２に送信する検出器カラム２２の設置ステータスに基づいて決定してもよい。
【００１８】
様々な実施形態に対するバリエーションおよび修正が熟考される。例えば、複数のヘッドがあるシステム、すなわち、２つ以上の検出器カラム２２を有するシステムでは、それぞれの検出器カラム２２は、異なる材料から形成していてもよく、異なるコリメータ２６を有してもよい。結果的に、少なくとも１つの実施形態では、質の高い情報（例えば、より正確な光子計数）を提供するために、別の検出器を組み合わせたものが小さい関心領域（ＲＯＩ）に焦点を合わせるように構成されているが、１つの検出器の組み合わせは、視野（ＦＯＶ）全体、例えば脊椎全体に対する情報を得るように構成してもよい。さらに、１つの検出器の組み合わせによって取得された情報は、撮像中に少なくとも１つの他の検出器の組み合わせについての位置、配向性などを調整するように使用してもよい。
【００１９】
画像再構成モジュール３４は、撮像システム２０に接続された検出器制御装置３０および／またはプロセッサ３２と接続してまたは撮像システム２０に接続された検出器制御装置３０および／またはプロセッサ３２上で実施してもよい。任意には、画像再構成モジュール３４は、検出器制御装置３０および／またはプロセッサ３２に結合されたまたは設置されたモジュールまたは装置として実施してもよい。それぞれの処理モジュールは、様々な実施形態で独立したハードウェアモジュールまたはソフトウェアモジュールであってもよいか、または１つのチップまたはモジュールに一緒に組み合わせてもよい。
【００２０】
プロセッサ３２および／または画像再構成モジュール３４によって受信された画像情報３６は、（例えば、処理中の）短期間の間、または（例えば、もっと後のオフライン検索のための）長期間の間、メモリ３８に記憶してもよい。メモリ３８は、情報のデータベースを記憶することができるいかなるタイプのデータ記憶装置であってもよい。メモリ３８は、プロセッサ３２の一部分から独立していてもよいし、またはプロセッサ３２の一部分を形成してもよい。コンピュータマウス、トラックボール、および／またはキーボードのようなユーザインターフェース選択装置を含むことができるユーザ入力３９も、ユーザ入力を受け付けるために設けてもよい。ユーザ入力は、ガントリー穴での検出器カラム２２配置を交代するために、検出器制御信号を検出器制御装置３０に送信するようにプロセッサ３２に向けてもよい。任意には、ユーザ入力３９は、提案としてプロセッサ３２によって考慮されてもよく、プロセッサ３２は、基準に基づいて提案を実行しないように選択してもよい。
【００２１】
したがって、操作中、複数の検出器／ガントリー角度からの投影データのような画像情報３６を含むことができる検出器カラム２２からの出力は、１つ以上の画像の再構成および形成のためのプロセッサ３２および画像再構成モジュール３４に伝送される。再構成された画像および他のユーザ出力は、コンピュータモニタまたはプリンタ出力のような表示部４０に伝送することができる。再構成された画像および他のユーザ出力は、ネットワーク４２を介して、リモート計算装置に伝送することもできる。
【００２２】
検出器カラム２２および／またはコリメータ２６の異なる組み合わせおよびバリエーションがここで説明されるだろう。注目すべきは、様々な実施形態は、特定の検出器、コリメータ、または検出器を組み合わせたものに限定されないが、例えば、異なるタイプまたは構造の少なくとも２つの検出器カラム２２を有する、複数の異なるタイプの検出器カラム２２および／またはコリメータ２６を有するいかなる撮像システムを含んでもよい点である。さらに、検出器カラム２２の数および配置は、望まれるときまたは必要とされるとき、例えば、実行される撮像のタイプまたは取得される画像情報のタイプに基づいて変更してもよい。結果的に、様々な実施形態は、複数の検出器カラム２２を有する撮像システム２０を含み、検出器カラム２２の少なくとも２つは異なっており、患者２４（または他の物体）の撮像を実行するように構成されている。
【００２３】
例えば、図２に示された１つの実施形態では、１つの材料から形成された１つの検出器カラム２２ａを有する構成が設けられ、残りの検出器カラム２２ｂ〜２２ｌは、異なる材料から形成されている。示された実施形態では、検出器カラム２２ａは、ヨウ化ナトリウム材料から形成されており、残りの検出器カラム２２ｂ〜２２ｌは、テルル化カドミウム亜鉛材料から形成されている。結果的に、この構成では、単一のヨウ化ナトリウム検出器カラム２２ａおよび複数のテルル化カドミウム亜鉛検出器カラム２２ｂ〜２２ｌが設けられている。検出器カラム２２ａ〜２２ｌは、同一のまたは異なる寸法が決められ成形されてもよい。例えば、図２に示された実施形態では、ヨウ化ナトリウム検出器カラム２２ａが患者２４全体を撮像することができ、テルル化カドミウム亜鉛検出器カラム２２ｂ〜２２ｌが心臓２８のような患者２４の一部分に焦点を合わせるように構成されるように、ヨウ化ナトリウム検出器カラム２２ａは、テルル化カドミウム亜鉛検出器カラム２２ｂ〜２２ｌのそれぞれよりも大きい。この実施形態では、１つ以上のテルル化カドミウム亜鉛検出器カラム２２ｂ〜２２ｌは、焦点を合わせた撮像を提供するために、異なる角度でまたは異なるように傾斜して配置し配向してもよい。しかしながら、１つ以上のテルル化カドミウム亜鉛検出器カラム２２ｂ〜２２ｌは、同一の角度に配置してもよいか、または傾斜してもよい。図２の実施形態では、テルル化カドミウム亜鉛検出器カラム２２ｂ〜２２ｌは、全体で、テルル化カドミウム亜鉛検出器カラム２２ｂ〜２２ｌが心臓２８のような特定の関心領域の代わりに、患者２４の体全体に焦点を合わせるように、角度を付けて配置される。したがって、１つ以上の検出器カラム２２は、撮像されるものの全体の視野をカバーするように配置し構成してもよいが、１つ以上の他の検出器は、物体の内部に焦点を合わせる視野をカバーするように配置され構成されている。
【００２４】
注目すべきは、ここで使用されるとき、１セットの検出器が、一般に、検出器カラム２２として言及され、１セットのコリメータが、一般に、コリメータ２６として言及される点である。さらに、検出器カラム２２およびコリメータ２６に対する数字指定の後の文字指定の使用は、説明しやすくするために使用され、様々な実施形態または図面で、必ずしも同一の検出器カラム２２またはコリメータ２６を表さない。したがって、文字指定は、検出器カラム２２またはコリメータ２６の相対的な配置を表し、必ずしも検出器のタイプまたは種類を表さない。さらに、検出器カラム２２のサイズおよび形は、望まれるとき、または必要とされるとき、変更してもよい。
【００２５】
図２では、コリメータ２６ａ〜２６ｌは、同一あってもよいか、または異なってもよい。例えば、コリメータ２６ａは、平行穴コリメータのような第１のタイプであってもよいが、コリメータ２６ｂ〜２６ｌは、望まれるまたは必要とされる感度または分解能、並びにコリメータ２６が結合される検出器カラム２２の位置および配向性に基づいて、異なるタイプ（例えば、合流するタイプ、分岐するタイプ、またはピンホールタイプ）を有してもよい。したがって、コリメータ２６は、いかなるタイプからなっていてもよい。
【００２６】
図３は、実施形態に従う検出器カラム２２のより詳細な実施を示す。カラムアーム４４は、ガントリーに結合し、径方向運動レール４６、径方向運動モータ４８、および検出器ヘッド５０のための支持部を提供し、径方向運動レール４６、径方向運動モータ４８、および検出器ヘッド５０を含む。径方向運動モータ４８は、検出器ヘッド５０を径方向運動レール４６に沿って延ばすことによって、または引っ込めることによって、検出器ヘッド５０の移動を制御する。これは、撮像システムへのカスタマイズ可能性および柔軟性を提供する。検出器カラムは、径方向の外側および内側に移動するとき、延びたり収縮したりすることができる伸縮カバーを含むことができる。
【００２７】
検出器ヘッド５０は、スイープモータ５２、検出器要素５４、およびコリメータ５６を含む。検出器要素５４は、撮像データを検出するために全体にわたって説明された、テルル化カドミウム亜鉛モジュールまたは他の検出器要素モジュールであってもよい。スイープモータ５２は、アーム４４に対する検出器ヘッド５０の回動角度を制御する。曲線の回転軸線５３は、検出器ヘッド５０の回動角度軸線を示す。検出器制御装置３０は、指示を提供することができ、径方向運動モータ４８およびスイープモータ５２のいずれかまたは両方に対して制御する。したがって、それぞれの検出器カラム２２は、径方向位置、およびの検出器ヘッド５０の傾斜角度において、独立して制御可能である。径方向運動モータ４８およびスイープモータ５２は、図３の実施形態では、示されるように、２つの独立したモータであってもよい。代案として、２つのモータの機能は、１つのモータによって提供してもよい。
【００２８】
図４Ａは、１２の検出器カラム２２がガントリー穴の内側に沿って互いに一致した角度、この例では３０度で設置された撮像システムの径方向の構造を示す。したがって、検出器カラム２２は、この例では均等に分配されている。それぞれの検出器カラム２２は、径方向の軸線に沿って移動可能である。これは、検出器カラム２２が撮像するための被験部１８から近くにまたは遠くに存在できるようにする。図の円は、検出器カラム２２の検出器ヘッド５０の位置を描写する。検出器カラムは、１つの実施形態のこの図において、検出器カラムの外側の限界位置として点で描いた線に沿って示されている。２つから構成されるヘッド径方向の矢印は、検出器カラム２２の動きの内外方向を描写する。
【００２９】
図４Ｂは、１２の検出器カラム２２が一致した角度で設置された１２の検出器カラム２２のヘッドを有し患者２４に近い位置で存在するように径方向内側に移動された径方向の構造を示す。図４Ｂが示すように、検出器ヘッドのいくつかは、他のものよりも検出器ヘッドの径方向の軸線のさらに中心に向かって存在する。これにより、物体のサイズ変更に対して高画質の撮像結果を得ることができる。
【００３０】
図５は、検出器ヘッド５０を含む検出器カラム２２が、１つの実施形態に従って、部分的にのみ装着されている、患者２４の真ん中部分をスキャンする核医学医療撮像システム６０を示す。図４Ａおよび図４Ｂのような完全に装着されたシステムと比較して、部分的に装着されたシステムは、撮像システムが支持するように構成された部分的な量の検出器カラム２２の設置を含む。図５は、矢状面、冠状面、および横断面を含むスキャン面も明示する。個別の関心領域または選択されたイメージスキャンタイプに基づいて、患者の撮像は、これらの平面の領域で焦点が合わせられることのみを必要としてもよい。ここでのいくつかの実施形態は、状況および設置情報の制約に与えられた最高画質および最短スキャン時間のための核医学撮像システム６０のような部分的に装着された撮像システムに合わせることに向けられている。
【００３１】
図６は、１２の検出器カラム２２を支持することができるガントリー６２を示す。ガントリー６２は、１つの実施形態で図２のシステムの特徴の全てを含むことができる。６つの検出器カラム２２のみが、ガントリー６２に設置されている。これは、例えば、システムのより低いコスト、より容易なメンテナンス、または他の理由のために存在することができる。したがって、図６のシステムは、部分的に装着された核医学撮像システムである。システムのための設置情報は、１２の検出器カラム２２を支持することができるが、６つの検出器カラム２２のみが設置されているということを示すので、図６のシステムは部分的に装着されている。検出器カラムを設置することができる、または取り付けることができる位置は、いくつかの実施形態では、受信機位置６４と称されることがある。図６の検出器カラム２２は、径方向に延ばした位置に示されている。この実施形態の検出器カラム２２は、専門技能を有しないオペレータによって取り外すことができる。この実施形態の検出器カラム２２は、１２の受信機位置６４の１つから取り外すことができ、ガントリー６２の周りの空いた受信機位置６４の１つに留めることができ、ねじで取り付けることができ、クランプすることができ、または別の方法で取り付けることができる。したがって、検出器カラム２２は、さらに、システム構成を作り出すために着脱可能である。このシステムは、いくつかの実施形態では、モジュラーシステムを考慮することができる。専門技能を有しないオペレータは、撮像システムの設置および調整について専門的に訓練していないか、または上級の訓練を受けていない人であってもよい。専門技能を有するオペレータは、例えば、フィールドエンジニアであってもよい。
【００３２】
設置情報は、１つの実施形態では、受信機位置６４の設置確認要素からの情報に基づいて、プロセッサ３２または検出器制御装置３０によって同時にアップデートすることができ、メモリ３８に記憶することができる。設置確認要素は、システムに設置された、または設置されていないハードウェアの存在を検出するいかなる種類のスイッチ、ボタン、センサ、または他の装置であってもよい。受信機位置６４の設置確認要素は、システムが設置情報を検出することができ、アップデートすることができる１つの方法である。設置情報は、１つの実施形態では、ガントリー６２に物理的に取り付けられた検出器カラムアーム４４に関する。さらに、設置情報は、別の実施形態では、完全に機能するアームに加えて物理的な取り付けの両方を検出する。この実施形態では、径方向運動モータ４８、スイープモータ５２、および／または検出器要素５４のいずれかが操作不可能である場合、検出器カラム２２がガントリー６２に取り付けられいてさえも、設置情報は、検出器カラムを、設置されていない、および／または操作不可能であるものとして示すことができる。設置情報は、下でさらに説明されるように、個別の検出器要素５４の装着を示すこともできる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、設置情報は、構成情報とも称される。これは、設置情報が撮像システムの現在のハードウェア構成に関連している情報を与え、同時にアップデートすることができるからである。したがって、時には構成情報と称される設置情報は、顧客に届けられたときのシステムの初期のセットアップ情報だけではなく、システムの耐用年数の初めから終わりまでの多くのハードウェア因子に基づいた同時にアップデートされる情報でもある。
【００３４】
図７Ａは、１２の検出器カラム２２の設置および操作を支持することができるガントリー６２を示す。７つの検出器カラム２２のみが、ガントリー６２に設置されている。これは、部分的に装着された撮像システムの例である。図７Ａの検出器カラム２２は、径方向に延ばした形で示されているが、図６と同様に径方向に延びるように示されていない。この構成は、仰臥位の患者のために最良であってもよく、心臓は、関心領域の例として、ガントリーの頂部および側部の近くに存在する。検出器制御装置３０は、７つの設置された検出器カラム２２と、７つの設置された検出器カラム２２がガントリー６２の穴の周りに存在する７つの受信機位置６４とがあるという設置情報から特定することができる。その後、検出器制御装置３０は、穴の周りに検出器カラム２２を、ユーザ入力３９、または例えばメモリ３８若しくはネットワーク４２のような他の情報源からの検査および患者の情報に基づいて関心がある特定の領域のための理想的な位置に回動する。この理想的な位置は、撮像情報に必須の配置位置と称することもある。したがって、検出器カラム２２および検出器ヘッド５０を、それぞれのタイプの手続きに必須の撮像情報を捕捉するための最良の位置に移動することは、重要であり、複数の実施形態によって行われる。
【００３５】
図７Ｂは、患者に対して新しい径方向の軸線を有する位置に検出器カラム２２を移動させるために検出器制御装置３０によって制御される、ガントリー６２の内側で軌道を回る装置によって７つの検出器カラム２２を回動したガントリー６２を示す。検出器カラムは、この例での患者２４である撮像される被験部の周りに３６０度回動することができる。図７Ａから図７Ｂを比較して分かるように、検出器カラム２２ａは、患者２４の下方の軸線方向の位置から患者２４の上方の軸線方向の位置に回動されている。その結果として、検出器カラム２２ｇは、この例では患者の上方から下方に移動されている。図７Ｂの例は、関心領域の例としての心臓が、ガントリーの底部および側部の近くに存在する腹臥の患者に対して最良であってもよい。
【００３６】
図８は、１つの実施形態に対する操作方法を描写するフローチャートである。示されるようなステップは、必ずしもリストに挙げられたような順番で流れなくてもよいが、単なる例として、この順番で示されている。
【００３７】
ステップ８０では、システムは、設置情報を決定する。これは、システムでどのような操作および機構が利用可能であるかを決定する手助けをする。いくつかの実施形態では、受信機位置６４に検出器カラム２２が設置されていることを示す設置情報、および受信機位置６４に検出器カラム２２が設置されていないことを示す設置情報は、検出器カラム取り付けステータス７１を含むことができる。これは、それぞれの検出器ユニットをどれぐらい遠くに径方向に延ばすことができるか、および検出器ユニットの軌道移動が、操作中にどのぐらい多く生じることを必要とするかの両方をシステムに伝えることができる。設置情報は、さらに、スイープモータステータス７２を含むことができる。このステータスは、それぞれの検出器カラム２２がヘッドを回動できるようにするためのスイープモータ５２を有するかどうかということ、スイープモータ５２が操作可能であるかどうかということ、および（いくつかの検出器ヘッド５０が他のものよりもさらに回動するように構成されているときの状況での）その運動範囲を示すことができるか、または対応していないことを示すことができる。設置情報は、さらに、径方向運動モータステータス７３を含むことができる。このステータスは、それぞれの検出器カラム２２が径方向運動モータ４８を有するかどうかということ、径方向運動モータ４８の径方向運動距離、径方向位置ステータス、およびモータが現在操作可能であるか否かを示すことができる。設置情報は、さらに、検出器要素構成ステータス７４を含むことができる。このステータスは、検出器要素５４が設置された個別の位置、および検出器要素５４を設置することができるが設置されていない個別の位置を示すことができる。例えば、図１６から図１７を参照する。このステータスは、どのような材料が撮像データを検出するために使用されているかを示すこともできる。それぞれの検出器カラムまたは検出器要素は、設定された異なるシンチレータまたは半導体材料を有することができる。この検出器要素構成ステータス７４は、どのようなコリメータ５６構造が検出器ヘッドで使用されているかを示すこともできる。上で述べたように、異なるコリメータ５６は、異なる検出器ヘッド５０で利用することができる。設置情報は、ガントリー回動能力を含む他の設置因子７５をさらに含むことができる。これは、ガントリーがどのぐらい多くの回動度（またはどのぐらい多くの「ステップ」）をガントリーの軌道の周りに検出器カラムを回動することができるかについての表示である。設置情報は、撮像システムの構成要素の設置ステータスだけでなく、撮像システムがセットアップされる部屋、ユーザによる因子入力、安全情報、およびシステム全体の設置についての他のタイプの情報のような他の設置因子７５をさらに含むことができる。例えば、多くの単光子放出コンピュータ断層撮影システムは、ＳＰＥＣＴ／ＣＴ（コンピューター断層撮影）を組み合わせたシステムに設置され、システムは、どのようなＣＴセットアップが設定されているかということに関連している情報も取得してもよい。
【００３８】
ステップ８２では、システムは、個別の撮像スキャンが何になるかということおよび被験部情報を有する設定情報を比較する。（ＣＴ、ＳＰＥＣＴ、ＰＥＴ、ＭＲＩのような、または使用されている個別の放射性医薬品または実行される健康診断のタイプに関連することができる）撮像スキャンタイプ情報７６は考慮することができる。（心臓、脳、甲状腺のような）関心領域情報７７は考慮することができる。パレットまたはベッドでの患者位置情報７８は考慮することができる。被験部サイズ、年齢、性別、体重、および他の医療特性（患者の体のタイプの情報、または患者医療情報、または被験部個別の情報）は、他のユーザ入力因子７９に関する処理に影響を及ぼすことがある。撮像スキャンは、一般に、取得するＳＰＥＣＴデータに基づいた核医学撮像スキャンであるが、システムは、他のタイプの撮像情報のための他のスキャン配置で使用することができる。
【００３９】
ステップ８４では、撮像システム２０は、被験部スキャン情報と比較して、設置情報に基づいて、最適なスキャンシナリオを展開する。例えば、スキャンが心臓のスキャンであり、被験部患者が小さい場合、選択されたシナリオは、アームの径方向の延長部を高くセットし、アームは、心臓に最も近いガントリーの側部に向かって軌道上で移動させることが推奨されるだろう。被験部の角度が困難である場合、シナリオは、検出器ヘッド５０のいくつかを被験部に向かってより正確に調整するように回動させることを含んでもよい。
【００４０】
ステップ８６では、システムは、スキャンシナリオを閾値時間内で実行することができるかどうかを決定する。これは、全体の撮像操作時間予測と称することもある。この決定は、完全な要求された撮像が追加のスキャンデータを得るために再構成されているとき、システム再配置時間を加えた撮像時間に基づいて完全な要求された撮像を行うために、システムがどれぐらいかかるかということを考慮する。閾値は、ユーザによってセットされた「受け入れ可能な」時間、被験部患者の望ましい時間、行われるタイプの最も多くのスキャンと比較して標準化された時間に基づいて、および／または安全性の閾値に関連して存在することができる。全体の撮像操作時間予測は、患者を調整するのにどれぐらい長くかかるかということ、および検出器カラム、検出器ヘッド、および／または検出器要素を調整するのにどれぐらい長くかかるかということも考慮する。最適なスキャンシナリオを完了するための時間が閾値よりも長い場合、システムは、ステップ８６に続いて、ステップ８８に進む。
【００４１】
ステップ８８では、ユーザは、システムの現在の設置セットアップが、要求されたスキャンを閾値時間で完了することができないかもしれないことが通知される。オプションのリストは、ステップに関連してユーザに示してもよく、ユーザは、問題を抑制するために行うことができるか、または問題を乗り越えることができる。
【００４２】
ステップ９０では、ユーザは、システムの設定配置／セッティングを変更するか否かを決定する。ユーザは、システムに戻す意思の回答を入力することができる。ユーザは、いくつかの点で手動で、他の点でコンピュータ制御によって自動的にシステムを調整することができる。ユーザがシステムを調整する場合、したがって、設置情報を変更する場合、方法は、設置情報を再評価するためにステップ８０に戻る。時間閾値を満たしてまたは超えて、ユーザがＯＫである場合、システムは、ステップ９２に進むことができる。
【００４３】
ステップ９２では、システムは、最適なスキャンシナリオで推奨された物理的な修正を実行する。これは、ガントリー軌道の周りでの検出器カラムの軸線方向の位置、（軸線方向の半径に沿って患者に対してどのぐらい遠いかまたは近いかを）スキャンするための軸線方向の半径位置、スイープモータによって制御されるような検出器ヘッド角度、および全体を通して説明された他の物理的な調整を構成することを含むことができる。
【００４４】
ステップ９４では、被験部がシステムに存在し、画像が取得される。検出器カラム２２、検出器ヘッド５０、および／または検出器要素５４の複数の物理的な位置が必要とされる場合、システムは、ステップ９６で撮像操作中にそれらを調整する。これは、物理的なシステムを同時に調整する１つの例である。
【００４５】
ステップ９８では、最終的な要求された画像データは、出力である。再構成アルゴリズムは、画像データ収集の後、または画像データ収集中に積極的に、適用してもよい。表示部、ネットワークに接続された計算装置、プリンタ、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）、または他の出力位置への出力は存在してもよい。
【００４６】
少なくとも１つの実施形態の撮像システムは限定された設置装備から始めることができるので、システムは、低コストイメージングを実行することができるが、アップグレード可能性も提供できる。例えば、病院が少ない予算を有し、心臓のスキャンを実行する場合、それらは、心臓に対する検出器カラムセットアップを最良にし追加のコストを加えることがある追加の検出器カラムを含まないシステムを購入することができる。病院は、さらに、他のタイプのスキャンを行うことができるが、異なるスキャンタイプを扱うために異なる画像スキャンシナリオに再調整するために、システムに対して長く待たなければならないだろう。これは、時間を加えることがあり、時には、完全に装着されたまたはカスタマイズされたシステムよりも低画質の画像を提供することがある。病院は、多くの検出器カラム、または任意の検出器ヘッドスイープ機構を有する検出器カラム、または任意の検出器半径延長機構を有する検出器カラム、または複数のタイプの画像取得材料を有する検出器カラムをアップグレードすることができ購入することができ、性能を向上させるために、それらをシステムに設置することができる。これは、検出器要素にも当てはまる。検出器要素は、コストのドライバでもある。そのため、病院は、例えば、（例えば図１６Ｂで見られるスキャン時間が長い、）検出器要素総数が少ないものを購入することができ、後でアップグレードすることができる。
【００４７】
図９は、心臓の画像を対象にするために特にセットされた撮像システムの正面図を示す。患者１００は、心臓１０４をこの図のシステムの左側にして、図１のパレット１４付きのベッド機構１６と同様であってもよいベッド１０２に横たわる。この心臓の適用のために、離れた位置１０６は、検出器カラムが装着されていなくても（使われていなくても）よく、またはそれらは（例えば電気を節約するために、）画像を受信しないようにセットすることができる。このケースでは、使用されていない検出器カラムは、後退していてもよく、患者に向かって前進しなくてもよい。システムの検出器カラムの１つが検出器カラムのモータ、ケーブル、アーム、または検出器要素の１つのような壊れた外観を有するとき、これは有益であってもよい。システムは、現在のスキャンで使用されないように、壊れた検出器カラムを軌道上で離れた位置１０６に移動させることができる。問題に関する通知は、ユーザまたはオペレータに送信することができ、ユーザまたはオペレータは、ローカルの表示部またはリモートの施設にいることができる。この実施形態では、検出器カラムが、例えば被験部から遠すぎて、距離が画像の分解能を低下させ、ガンマ線源、この例での患者の心臓１０４から減衰を加えるので、システムは、離れた位置１０６でいかなる検出器カラムを使用することも必要としない。したがって、離れた位置１０６での検出器カラムの画像寄与も無視できる。
【００４８】
図１０は、脳、手足、または小児の画像のような小さい被験部を対象にするために特にセットされた撮像システムの正面図を示す。この撮像操作では、患者領域１０８は、体全体よりも小さい。検出器カラム２２は、この例では、近付けることによって最高の画像分解能を得るために、ガントリーの外側の限界位置のそれらの開始位置から患者１０８に向かって径方向に延びるそれらのヘッドを有する。この例は、完全に装着された、全ての１２の検出器カラムのガントリーでの受信機位置が検出器カラムでいっぱいになっているケースを示し、全ての１２の検出器カラムが患者領域１０８から最も近い距離を得ようとするとき、アームが衝突するので、システムは、必ずしも理想的である必要はない。
【００４９】
図１１は、脳または小児の画像を対象にするために特にセットされた撮像システムの別の正面図を示す。これは、図１０と同様の状況であるが、システムは、図８または図１３のフローチャートステップの後、設置情報（このケースでは、例として、径方向運動モータが全て作動中である１２の検出器カラムを有する完全に装着されたシステム）を決定し、被験部スキャン情報（スキャンタイプはサイズの小さい頭部であるか、または被験部タイプはサイズの小さい子供であるという事実のいずれか）を取り込み、最適なスキャンシナリオを展開する。このケースは、完全に延ばしたいくつかの検出器カラム１１０を含み、このケースでは、他の全ては完全に延ばしていないいくつかの検出器カラム１１２を有する。図１０では、完全に延ばした検出器カラム１１０を有する実施は、検出器カラム衝突のために実行できなかった。均等に延ばしていない検出器カラムによって、このような実施は、図１１のシナリオで実行できる。
【００５０】
図１２は、脳または小児の画像を対象にするために特にセットされた撮像システムの別の正面図を示す。このシステムでは、図６と同様に、検出器カラム設置のための考えられる受信機位置の半分のみが、設置された検出器カラムを有する。ユーザは、個別のハードウェア実施によって技術的に精通していても、または技術的に精通していなくても、システムから必要とされていない検出器カラムを取り外すことができる。顧客は、供給業者から、例えば、コストの理由のために、設置される検出器カラムのいくつかのみを有する撮像システムを発注することができる。あるいは、顧客は、図１０または図１１の完全に装着されたシステムを購入することができ、取り外し可能な検出器カラムのいくつかは、後の時間に取り外すことができる。これは、システムのユーザおよび所有者のための柔軟性およびアップグレード可能性を作り出す。特定の撮像システムユーザは、撮像操作で脳撮像のみに焦点を合わせる場合、図１０または図１１の完全に装着されたシステムに関連したコストおよびメンテナンスを有する余分な検出器カラムを必要としなくてもよい。
【００５１】
図１３は、１つの実施形態におけるシステムの操作のフローチャートを示す。ステップ１３０では、システムオペレータは、脳スキャン、胸スキャン、心臓スキャン、または他の物体のスキャンのような手続きタイプを示すユーザ入力３９を与える。
【００５２】
ステップ１３２では、システムは、検出器カラム２２、検出器ヘッド５０、および検出器要素５４がどのように配置されるべきかについての最適なスキャン技術を作り出す。この最適なスキャン技術は、例えば、臓器タイプ、患者サイズ、所望の取得時間に基づいて存在することができる。これらは、それぞれのためのユーザ入力値、またはシステム検出値であってもよい。例えば、患者サイズは、周囲の迅速なスキャンによって自動的に決定することができる。
【００５３】
ステップ１３３では、システムは、システムで設定されたハードウェアが最適なスキャン技術を実行することができるかどうかを決定する。最適なハードウェアセットアップが、設置情報に基づいて、現在の状況に対して適切な所に存在する場合、これは、決定として考えられてもよい。システムが、（設置情報が最適なスキャン配置に合致するということを意味する）最適な結果のために設置されたハードウェアの全てを有する場合、システムは、ステップ１３５に進む。そうでない場合、システムは、ステップ１３４に進む。
【００５４】
システムがステップ１３４に到達した場合、システムは、最適なスキャン技術を実行することができないことを決定するために、設置情報を使用している。これは、例えば、１つの検出器カラムが欠けているために、最適な配置を達成することができず、スキャン時間が必然的に長くなるということであってもよい。ステップ１３４では、システムは、スキャンタイプまたはスキャン物体に関連している設置情報および／または他の因子を使用して、状況を満たすために新しい適応スキャン技術を作り出すか、または現在の状況に適用することができる、前に保存したＲＯＭメモリからの適応スキャン技術を読み出す。適応スキャン技術は、スキャンに時間を加えることがあるが、オペレータまたは顧客は、完全に装着されたまたは完全に特徴付けられたシステムに対して支払う必要はないので、低いコストにすることができる。任意には、適応スキャン技術は、欠けているまたは正常に動作しない検出器が存在すべきだった位置に作動している検出器をもってくるために、ガントリーの運動または回動または両方を含んでもよい。
【００５５】
ステップ１３５では、システムは、被験部の上で撮像操作を実行する。撮像操作は、選択されたスキャン技術（最適または適応のいずれか）に適合させる方法でシステムのハードウェア要素を制御することによって完了される。この制御は、検出器カラム２２を延ばすことまたは引っ込めること、検出器ヘッド５０を異なるスキャン角度に回動すること、または（図７Ａと図７Ｂとの間の検出器カラムの軌道移動のような、）検出器カラム２２をガントリーの周りに軌道上で被験部に対して新しい径方向の角度に移動することを含むことができるが、これらに限定されない。
【００５６】
ステップ１３６では、システムは、画像取得シナリオに基づいて再構成アルゴリズムに適合させ、画像再構成モジュール３４を使用して、検出器要素５４で拾われた撮像情報を再構成する。画像再構成処理またはアルゴリズムは、選択されたスキャン技術に対応するように適合させることができる。これは、システムのハードウェア制約に与えられた実行できる最高画質の画像を作り出す。
【００５７】
ステップ１３８では、システムは、ユーザ、オペレータ、患者、または他の人に画像出力を表示する。これは、画像出力がネットワーク４２を経由して送信された後、表示部４０でまたはいくつかのリモートの位置で存在することができる。
【００５８】
図１４は、軌道上で検出器カラムを回動するためのガントリーの能力を示す。検出器カラム２２は、この完全に装着された例では、互いに等しい角度に設置されている。いくつかの実施形態では、ガントリー回動範囲１４６は、他の実施形態の０度と同じように小さい３６０度全ての回動であり、その間のいずこであってもよい。これは、アップグレードできる機構であり、設置情報に関連している。ガントリーは、例えば３０度の回動のみを支持するハードウェアによって、最初に設定することができる。その後、顧客は、ガントリーに１８０度または３６０度の回動能力を与えるように設置される２、３の追加のモータまたはハードウェア構成要素を有するアップグレードを購入することができる。図１４は、３０度のガントリー回動範囲１４６を有するシステムを示す。これは、１２の検出器カラムシステムに１０度毎の範囲を与えることができるようにする。図１４は、回動のステップ１である最初の位置１４０の検出器カラム１４８Ａを示す。検出器カラム１４８Ｂ，１４８Ｃは、新しい軌道位置１４２，１４４それぞれの、検出器カラム１４８Ａと同一の物理的な検出器カラムである。さらに、図１４は、異なる軌道位置１５０Ｂ，１５０Ｃに回動される検出器カラム１５０Ａを示す。したがって、システムは、システムで検出器カラムの全てを回動させることなく、全ての検出器カラムを被験部から新しい径方向の角度に移動させるために、または個別の検出器カラムのみを新しい位置に移動させるために、軌道上で回動させることができる。図１４は、後者の配置を示し、検出器カラム１４８Ａ，１５０Ａのみが回動されたとき、他の全ての検出器カラム２２は被験部に対して径方向の同一角度にとどまっている。
【００５９】
図１５は、軌道上で検出器カラム１５４のような検出器カラムを回動するための、部分的に装着されたガントリーの能力を示す。この例では、検出器カラムは、ガントリー位置で部分的にのみ装着されている。６つのガントリー位置は、６０度間隔で設置された検出器カラムを有するが、交互の６つの位置は空いている。ガントリー回動範囲１５２は、この例では６０度であり、検出器カラム１５４は、それぞれ１０度オフセットしてセットされた６つの「ステップ」またはスキャン位置を有する。
【００６０】
図１６Ａは、完全に装着された検出器ヘッド５０の詳細図である。図１６Ａは、撮像操作で光子または他の撮像インジケータを拾うための検出材料を含む検出器要素５４を示す。検出器要素を設置することができる全ての７つの位置に検出器要素５４が設置されているので、図１６Ａの検出器ヘッド５０は、完全に装着されていると考えられている。検出器要素５４が設置されているかされていないかは、１つのタイプの設置情報であってもよい。また、それぞれの検出器要素５４に埋め込まれた材料のタイプは、１つのタイプの設置情報であってもよい。ヘッドは、いかなる数の検出器要素位置を有してもよい。７つは、この特定の実施形態の単なる例である。
【００６１】
図１６Ｂは、部分的に装着された検出器ヘッド１６０の詳細図である。検出器要素５４は、使われていない検出器要素位置１６２と互い違いになるように設置されている。検出器カラムのコストの多くは、検出器要素５４から生じるので、この設置構成は、低コストのための検出器カラム２２を提供する。コリメータは、装着される検出器要素の数に合わせて寸法を決めていてもよい。このケースでは、偶数の位置は空いており、奇数の位置は装着されている。
【００６２】
図１６Ｃは、部分的に装着された検出器ヘッド１６４の詳細図である。検出器要素５４は、全て、検出器ヘッド１６４の一側に向かって設置されている。使われていない検出器要素位置１６２は、検出器ヘッド１６４の他側に向かって存在している。この設置方式は、狭い視野の撮像操作に対して良好にすることができる。狭い視野の設置方式は、例えば脳スキャン（２０ｃｍの範囲）のために設置された５つの検出器要素５４、心臓スキャン（１６ｃｍの範囲）のために設置された４つの検出器要素５４、または甲状腺スキャン（８ｃｍの範囲）のために設置された２つの検出器要素５４を有して、小さい臓器スキャンに対して良好にすることができる。例として、検出器カラム２２につき２つの検出器要素５４のみを含むシステムが脳スキャンを完了しようとした場合、脳スキャンをするための時間がかなり長くなることがあるか、または画像結果がかなり悪くなることがある。図８のステップ８６は、これを決定することができ、ステップ８８でユーザに通知する。その後、ユーザは、現在の検出器カラムを、検出器カラムにつき５つの検出器要素を有する他のものと交換することができる。システムは、ステップ８０で、設置情報を同時にアップデートするだろう。したがって、システムは、ユーザの要求および撮像状況に適合するために再構成可能でありカスタマイズ可能である。例えば、脳、甲状腺、心臓などのような大多数のスキャンが限定されて軸線方向に延びている医療施設は、コストを減少させるために、それらのシステムのための適切な装着を選択してもよい。ヘッドの装着された部分の幅よりも広い軸線方向の視野、例えば体全体のスキャンは、患者テーブルの軸線方向の移動によって達成してもよい。
【００６３】
図１７Ａおよび図１７Ｂは、部分的に装着された検出器ヘッドの詳細図を示す。ガントリーが完全に装着された検出器カラム２２を有する図２０のようなシステムでは、奇数の番号が付けられた検出器カラムは、検出器ヘッド１７０におけるような奇数の装着された検出器要素を有することができる。偶数の番号が付けられた検出器カラムは、検出器ヘッド１７２のような偶数の装着された検出器要素を有することができる。したがって、設置情報は、１つの検出器カラムから次の検出器カラムに変更することができる。
【００６４】
任意には、検出器カラムの装着された検出器要素は、２つの隣接する検出器カラムで検出器要素を組み合わせたものが完全なセットを作り出すように、交互に入れ替えるように配置されている。これは、偶数のカラムが前に存在した位置に奇数のカラムを配置すること、および同一位置の２つのカラムから取得されたデータを組み合わせることによってセットされた完全なデータを取得できるようにする。注目すべきは、位置は同一でなくてもよいが、成功した再構成を可能にするために単に接近している点である。任意には、隣接するカラムは、少なくとも１つの通常装着される要素または通常欠けている要素を有していてもよく、しかも成功した再構成を可能にする。一般に、通常装着された要素によって作り出されるような「過大サンプリング」は、再構成で容易に補われ、過大にサンプリングされたスキャンされた体の部分のノイズを減少させる。通常装着されていない要素によって作り出されるような過小サンプリングは再構成で補わされてもよいが、それは、サンプリングされる間に存在したスキャンされた体の部分のノイズを増加させるかもしれない。しかしながら、体の全ての部分を同一精度でスキャンすることを必要とするわけではなく、したがって、あまり危機的ではない臓器が物体とされた場合、過小サンプリングを容認してもよい。
【００６５】
図１８は、別の実施形態の検出器ヘッド構造の詳細図を示す。検出器ヘッド１８０の検出器要素は、格子に配置されている。個別の臓器または被験部を対象にするとき、直接の検出器要素が画像品質に対して最も重要であり、側部に対する別の検出器要素は、周囲の情報のためのみに必要である。したがって、コストを節約するために、検出器ヘッドは、示されるように構成することができる。固定された検出器要素１８４を有する真ん中領域は、検出器要素１８２よりも５倍良好な感度を与える。これは、スライドする検出器要素１８４が、様々な位置でデータを収集するために、撮像操作中にコリメータの後ろに移動するからである。この移動は、設置されたスイープモータ５２または追加のモータのようなモータによって制御することができる。心臓のような臓器または被験部は、最適なスキャンシナリオで検出器ヘッドの真ん中に配置することができる。このようなシステムのための効果的な視野は、２０センチメートル×３６センチメートルであってもよい。このようなシステムのためのある品質の視野は、２０センチメートル×２０センチメートルであってもよい。この実施形態に対する設置情報は、それぞれの検出器要素の数字、位置、および移動能力を含むことができる。それぞれの検出器カラムがより多くの検出情報を扱うことができるので、検出器ヘッド１８０は、検出器カラム全体の数が少ないシステムの設置方式で極めて有用である。この実施形態では、コリメータは、検出器ヘッドそのものまたは個々の検出器要素に取り付けることができる。したがって、移動可能な検出器要素１８２は、移動可能な検出器要素１８２に取り付けられたコリメータを有することができ、そのため、コリメータは、全体の空間を作り出す必要がなく、これはコストを節約する。
【００６６】
図１９は、異なる検出器要素構成を設置情報に加えることができる１つの実施形態のフローチャートである。点で描いた箱１８５は、ステップ１８６〜１９４が図８のステップ８０で行うことができる決定のタイプの例であることを示す。ステップ２００は、図８のステップ８２で行うことができる決定のタイプの１つの例である。点で描いた箱１９８は、ステップ２０２〜２０８が、図８のステップ８４で行うことができる決定のタイプの例であることを示す。
【００６７】
ステップ１８６では、システムは、（図８のステップ７１〜７５に示されるような）システム全体の様々な部分からデータを収集する。そのデータに基づいて、システムは、システムがステップ１８８での互い違いのセットアップ、ステップ１９０でのスライドするセットアップ、ステップ１９２での狭い視野のセットアップ、またはステップ１９４でのカスタム検出器要素のセットアップを有するかどうかを決定する。互い違いのセットアップは、図１７Ａおよび図１７Ｂで明示されたようなものであってもよい。スライドするセットアップは、図１８で明示されたようなものであってもよい。狭い視野のセットアップは、図１６Ｃで明示されたようなものであってもよい。
【００６８】
ステップ２００では、システムは、点で描いた箱１８５のステップからの決定された検出器要素のセットアップを被験部スキャン情報と比較する。この情報は、スキャンの被験部（すなわち、心臓、甲状腺、脳、胸など）、および実行されるスキャンタイプに基づいている。
【００６９】
点で描いた箱１９８のステップでは、被験部スキャン情報と比較して、設置情報に基づいて撮像操作が実行される。設置情報と良好に適合する場合、検出器要素に対応するスキャンが選択される。これは、水平線によって示されている。それぞれの検出器カラムによって、（図２０Ａから図２０Ｃにおけるような）全範囲のうちの６０度を横切ってスキャンするためのステップ２０２は、一般に、互い違いのセットアップがステップ１８８で決定され、互い違いのセットアップが被験部スキャン情報と良好に合致したときに実行される。スライドする縁の検出器要素を含めてスキャンするためのステップ２０４は、一般に、スライドするセットアップがステップ１９０で決定され、スライドするセットアップが被験部スキャン情報と良好に合致したときに実行される。設置された要素を有する検出器ヘッドの縁で焦点を合わせてスキャンするためのステップ２０６は、一般に、狭い視野のセットアップがステップ１９２で決定され、狭い視野のセットアップが被験部スキャン情報と良好に合致したときに実行される。カスタムスキャンシナリオを使用してスキャンするためのステップ２０８は、一般に、設置セットアップが被験部スキャン情報と合致しなかったか、または予め規定された配置で存在していなかったときに実行される。
【００７０】
図２０Ａから図２０Ｃは、それぞれの検出器カラムが全範囲を横切って６０度を横切ってスキャンするステップ２０２の撮像操作の詳細を示す。これは、上で詳細に説明された図１７Ａおよび図１７Ｂのシステムに対して最良に実行することができる。奇数の検出器カラムは、設置された奇数の検出器要素を有し、偶数の検出器カラムは、設置された偶数の検出器要素を有する。それゆえに、被験部の完全なスキャンを得るために、システムは、撮像操作全体の間に、それぞれの検出器カラムを軌道上で６０度回動させなければならないだろう。
【００７１】
図２０Ａは、６０度のガントリー軌道回動範囲２１０を有し、完全に装着された検出器カラム２２を有するシステムを示す。検出器アームは、システムで径方向に延ばすことができる。検出器カラムは完全に装着されているが、それぞれの検出器カラムの検出器要素は、上で説明されたように存在していない。
【００７２】
図２０Ｂは、３０度のガントリー軌道回動範囲２１２をカバーする第１の３つの移動位置の間の互い違いの撮像操作を示す。
【００７３】
図２０Ｃは、３０度の追加のガントリー軌道回動範囲２１４をカバーする最後の３つの移動位置の間の互い違いの撮像操作を示す。したがって、それぞれの角度のスキャン操作は、偶数および奇数の検出器要素によってカバーされている。撮像操作は、完全に装着された検出器要素を有するシステムよりも長くかかってもよく、システムは、システムで全体の検出器要素の半分のみを有することによって安くしてもよい。
【００７４】
熟考されるように、様々な実施形態は、撮像操作に対する低いコストの、アップグレード可能でありカスタマイズ可能なシステムを提供する。全ての機能は、コスト対取得時間のトレードオフによって維持することができる。
【００７５】
いくつかの実施形態の構成可能であり制御可能なシステムは、ユーザ入力によって制御することができる。したがって、ユーザは、システムの自動操作より優位に立つことができ、ユーザインターフェースによってシステムの構成要素の個別の完全な制御を行うことができる。
【００７６】
様々な実施形態および／または構成要素、例えば、モジュール、または構成要素、および制御装置は、１つ以上のコンピュータまたはプロセッサの一部分として実施してもよい。コンピュータまたはプロセッサは、計算装置、入力装置、表示ユニット、および例えばインターネットにアクセスするためのインターフェースを含んでもよい。コンピュータまたはプロセッサは、マイクロプロセッサを含んでもよい。マイクロプロセッサは、コミュニケーションバスに接続してもよい。コンピュータまたはプロセッサは、メモリを含んでもよい。メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含んでもよい。コンピュータまたはプロセッサは、さらに、ハードディスクドライブまたはフラッシュメモリのディスクドライブのような取り外し可能な記憶ドライブ、光学ディスクドライブなどで存在することができる記憶装置を含んでもよい。記憶装置は、コンピュータまたはプロセッサに、コンピュータプログラムまたは他の指示をロードするための他の同様の手段であってもよい。
【００７７】
ここで使用されるとき、「コンピュータ」または「モジュール」という用語は、マイクロ制御装置を使用するシステムを含むプロセッサをベースにしたまたはマイクロプロセッサをベースにしたシステム、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、論理回路、およびここで説明されたファンクションを実行可能ないかなる他の回路またはプロセッサを含んでもよい。上の例は、単なる例示であり、したがって、「コンピュータ」という用語の定義および／または意味を何らかの形で限定することは意図されていない。
【００７８】
コンピュータまたはプロセッサは、入力データを処理するために、１つ以上の記憶要素に記憶されている１セットの指示を実行する。記憶要素は、望まれるまたは必要とされるようなデータまたは他の情報を記憶してもよい。記憶要素は、情報源、または処理装置の内部の物理的なメモリ要素の形で存在してもよい。
【００７９】
指示のセットは、本発明の様々な実施形態の方法およびプロセスのような個別の操作を実行するための処理装置として、コンピュータまたはプロセッサに指示する様々なコマンドを含んでもよい。指示のセットは、ソフトウェアプログラムの形で存在してもよい。ソフトウェアは、システムソフトウェアまたはアプリケーションソフトウェアのように、様々な形で存在してもよい。さらに、ソフトウェアは、独立したプログラムまたはモジュール、大きいプログラムの内部のプログラムモジュールまたはプログラムモジュールの一部分の選択の形で存在してもよい。ソフトウェアは、物体に向けられたプログラミングの形でのモジュラープログラミングも含んでもよい。処理装置による入力データの処理は、オペレータコマンドに応じて、または前の処理結果に応じて、または別の処理装置によって行われたリクエストに応じて存在してもよい。
【００８０】
ここで使用されるとき、「ソフトウェア」および「ファームウェア」という用語は、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを含む、コンピュータによって実行するためのメモリに記憶されたいかなるコンピュータプログラムを含んでもよい。上記メモリタイプは、単なる例示であり、したがって、コンピュータプログラムの記憶のために使用可能なメモリのタイプに対して限定されない。
【００８１】
上記説明は、例示的であり、限定的でないことが意図されていることが理解される。例えば、上で説明された実施形態（および／またはそれの態様）は、互いに組み合わせて使用してもよい。さらに、多くの修正は、それらの範囲から逸脱することなく、本発明の様々な実施形態の教示に対して、特定の状況または材料に適合させるように作成してもよい。ここで説明された材料の寸法およびタイプは、本発明の様々な実施形態のパラメータを規定することが意図されているが、実施形態は、決して限定されず、例示の実施形態である。他の多くの実施形態は、上記説明を見直したときに、当業者に明らかであるだろう。それゆえに、本発明の様々な実施形態の範囲は、前記特許請求の範囲の権利が与えられる等価物の全範囲とともに、添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【００８２】
添付の特許請求の範囲では、「含む」および「ｉｎ  ｗｈｉｃｈ」という用語は、「備える」および「ｗｈｅｒｅｉｎ」というそれぞれの用語の平易な英語の等価物として使用される。さらに、以下の特許請求の範囲では、「第１の」、「第２の」、および「第３の」などの用語は、単にラベルとして使用され、数の要件をそれらの対象物に課すことは意図していない。さらに、以下の請求項の限定は、ミーンズプラスファンクションのフォーマットで記載されておらず、米国特許法第１１２条６項に基づいて解釈することは意図されていない。前記請求項の限定が、「のための手段」というフレーズを明示的に使用しない場合、および前記請求項の限定が、「のための手段」というフレーズを明示的に使用するまで、別の構造がない機能的記述に従う。
【００８３】
この記載された説明は、ベストモードを含み、当業者に本発明を実施できるようにする、いかなる装置またはシステムを作成し使用すること、および組み込まれた方法を実行することを含む、本発明の様々な実施形態を開示するための例を使用する。本発明の様々な実施形態の特許を受けることができる範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に想到する他の例を含んでもよい。前記他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言に対してごくわずかな差を有する等価構造要素を含む場合、特許請求の範囲内に入ることが意図されている。
【符号の説明】
【００８４】
１０  医療撮像システム
１２  ガントリー
１４  パレット
１６  ベッド機構
１８  被験部
２０  医療撮像システム
２２  検出器カラム
２２ａ〜ｌ  検出器カラム
２４  患者
２６  コリメータ
２６ａ〜ｌ  コリメータ
２８  心臓
３０  検出器制御装置
３２  プロセッサ
３４  画像再構成モジュール
３６  画像情報
３８  メモリ
３９  ユーザ入力
４０  表示部
４２  ネットワーク
４４  検出器カラムアーム
４６  径方向運動レール
４８  径方向運動モータ
５０  検出器ヘッド
５２  スイープモータ
５３  回転軸線
５４  検出器要素
５６  コリメータ
６０  核医学医療撮像システム
６２  ガントリー
６４  受信機位置
７１  検出器カラム取り付けステータス
７２  スイープモータステータス
７３  径方向運動モータステータス
７４  検出器要素構成ステータス
７５  設置因子
７６  撮像スキャンタイプ情報
７７  関心領域情報
７８  患者位置情報
７９  ユーザ入力因子
８０  ステップ
８２  ステップ
８４  ステップ
８６  ステップ
８８  ステップ
９０  ステップ
９２  ステップ
９４  ステップ
９６  ステップ
９８  ステップ
１００  患者
１０２  ベッド
１０４  心臓
１０８  患者
１１０  検出器カラム
１１２  検出器カラム
１３０  ステップ
１３２  ステップ
１３３  ステップ
１３４  ステップ
１３５  ステップ
１３６  ステップ
１３８  ステップ
１４２  軌道位置
１４４  軌道位置
１４６  ガントリー回動範囲
１４８Ａ〜Ｃ  検出器カラム
１５０Ａ  検出器カラム
１５０Ｂ  軌道位置
１５０Ｃ  軌道位置
１５２  ガントリー回動範囲
１５４  検出器カラム
１６０  検出器ヘッド
１６２  検出器要素位置
１６４  検出器ヘッド
１７０  検出器ヘッド
１７２  検出器ヘッド
１８０  検出器ヘッド
１８２  検出器要素
１８４  検出器要素
１８５  箱
１８６  ステップ
１８７  ステップ
１８８  ステップ
１８９  ステップ
１９０  ステップ
１９１  ステップ
１９２  ステップ
１９３  ステップ
１９４  ステップ
１９８  箱
２００  ステップ
２０２  ステップ
２０３  ステップ
２０４  ステップ
２０５  ステップ
２０６  ステップ
２０７  ステップ
２０８  ステップ
２１０  ガントリー軌道回動範囲
２１２  ガントリー軌道回動範囲
２１４  ガントリー軌道回動範囲
【図１】
2017505162.tif 000003
【図２】
2017505162.tif 000004
【図３】
2017505162.tif 000005
【図４】
2017505162.tif 000006
【図５】
2017505162.tif 000007
【図６】
2017505162.tif 000008
【誤訳訂正書】
【提出日】平成28年9月27日(2016.9.27)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、医療用超音波プローブ用ダンパーに関する。
【背景技術】
【０００２】  医療用超音波プローブは、プローブハンドルに複数の電子部品を内蔵している場合がある。プローブハンドルに電力を多く消費する電子部品があると、熱管理が問題となる場合がある。幾つかの場合、この電力消費により生じる熱を取り除くには、プローブ表面からの自然対流では不十分である。そのような場合、米国特許第８，４７５，３７５号明細書に教示されている液体冷却装置等の追加の冷却装置が使用される場合がある。この文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４０３１１号パンフレット
【発明の概要】
【０００４】  １つの実施形態では、医療用超音波プローブは、プローブヘッドおよびコネクタを有する超音波プローブを含む。コネクタは、コネクタとプローブヘッドとの間に冷却流体を送出するように構成されているポンプを含む流体冷却装置を含む。筺体を含むダンパーは、冷却流体を受容する空胴を画定する第１の部分と、膜により第１の部分と分離されている、気体を含む第２の部分とを有する。
【０００５】  別の実施形態では、超音波プローブの振動ダンパーは、携帯医療用超音波プローブのコネクタ内に位置するダンパーを含む。ダンパーは、内部チャンバーを形成する。チャンバーには、チャンバーを、密閉空気区画を有する第１の区画と、それぞれ冷却流体を受容および放出するための流体入口ポートおよび流体出口ポートを有する第２の区画とに分離するエラストマー膜が取り付けられている。
【０００６】  別の実施形態では、医療用超音波プローブに冷却流体を提供する方法は、第１の熱交換器を有するプローブヘッドを有する医療用超音波プローブを準備することを含む。上記方法は、流体ラインにより医療用超音波プローブに接続されている冷却装置を含み、第２の熱交換器を含むコネクタ；ポンプ；およびポンプの作動により冷却流体内で誘導される振動を吸収するダンパーを準備することを含む。また、上記方法は、冷却流体が、流体ラインを通って、ダンパー、第１の熱交換器、および第２の熱交換器を流動するように、ポンプを操作することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】超音波プローブおよびコネクタの概略図である。
【図２】ダンパー内の流体の典型的な流れを示す図である。
【図３】ダンパーの断面図である。
【図４】ダンパーの分解組立図である。
【図５】プローブヘッド、ケーブル、およびコネクタを含む超音波プローブの図である。
【図６】別の流体流動回路を有する超音波プローブおよびコネクタの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  図１および図５を参照すると、超音波プローブ１０は、プローブヘッド１２、コネクタ１４、およびプローブヘッド１２をコネクタ１４に接続するケーブル１６を含む。プローブヘッド１２は、超音波エネルギーを送信および受信するための変換器および受信器を含む。ケーブル１６は、プローブヘッド１２とコネクタ１４との間の電気連通および流体連通を提供する。コネクタ１４は、モニタと、プローブヘッドから受信した画像を処理し、プローブヘッドを操作するための命令を送信するプロセッサとを含んでいてもよい超音波ステーションとのインターフェース１８を含む。
【０００９】  図１を参照すると、冷却装置は、超音波プローブ電子部品から生じる熱を、プローブから取り除くことを可能にする。冷却装置は、プローブヘッド１２内に位置する第１の熱交換器２０、筺体４０内に位置する第２の熱交換器２２を含む。第１の熱交換器２０は、ケーブル１６を通って伸長する導管部分２６により第２の熱交換器２２と流体連通している。冷却流体を導管部分２６を介して送出して、第１の熱交換器２０から第２の熱交換器２４へと熱を移動させる。１つの実施形態では、冷却流体は、液体である。コネクタ１４の筺体内に位置するファン（非表示）は、第２の熱交換器２２を覆う空気を循環させて、第１の熱交換器２０から第２の熱交換器２２へと移動させた熱を除去する。１つの実施形態では、第２の熱交換器２２は、第２の熱交換器２２の外側表面積を増加させて、第２の熱交換器２２からの熱除去を支援するために、幾つかの外部隆起部または外部フィンを有する。
【００１０】  １つの実施形態では、コネクタ１４は、ポンプ３０が位置するタンク２８を含む。ポンプ３０は、第１の熱交換器２０と第２の熱交換器２２との間に冷却流体を循環させるデバイスである。第２の熱交換器２２は、導管部分３２を介してタンク２８およびポンプ３０と流体連通している。ポンプ３０は、冷却流体が第１の熱交換器２０と第２の熱交換器２２との間で循環する際に、冷却流体の圧力変動およびその結果としての振動を引き起こす場合がある。また、１つの実施形態では、ポンプ３０は、冷却流体を、ダンパー３４を通過させた後、第１の熱交換器２０へと流動させる。冷却流体は、導管３６を介してポンプ３０からダンパー３４へと送出される。ダンパー３４を通過した後の冷却流体は、導管３８を介して第１の熱交換器２０へと誘導される。導管２６、３２、３６、および３８は、冷却流体が循環することのできる中空部分を有するチューブであってもよい。加えて、他の流体回路が企図される。図６を参照すると、冷却流体は、還流導管２６を介して第１の熱交換器２０からタンク２８および／またはポンプ３０へと誘導され、その後導管７６を介してタンク／ポンプから第２の熱交換器２２へと誘導されてもよく、その後、冷却流体を、導管７８を介してダンパー３４を循環させてから、第１の熱交換器２０へと還流させてもよい。
【００１１】  １つの実施形態では、熱交換器２２、タンク２８、ポンプ３０、およびダンパー３４は全て、コネクタ１４の筺体４０内に位置している。ダンパー３４は、プローブヘッド１２内のポンプ３０により誘導された冷却流体により引き起こされる過渡振動および調和振動を、減振、抑制、および／または緩和する。１つの実施形態では、ダンパー３４は、ポンプの高圧側にある流体チューブの伸展性区間等の、導管または流体チューブの部分ではない個別の要素であると理解されるだろう。また、ダンパー３４は、部分的に満たされているタンクの流体空気境界とは対照的に、意図的な追加構造であると理解されるだろう。ダンパー３４は、タンク２８の外側表面に固定または隣接していてもよく、または筺体４０の部分として構築されていてもよい。
【００１２】  図２を参照すると、ダンパー３４は、入口ポート４２および出口ポート４４を含む。入口ポート４２は、ポンプからの冷却流体がダンパー３４に進入することを可能にするとうに導管３６に作動可能に接続されている。出口ポート４４は、第１の熱交換器２０に更に接続されている導管３８に作動可能に接続されている。１つの実施形態では、ダンパー３４は、ポンプおよび／またはタンクとプローブヘッド１２との間に位置する。このように配置することにより、冷却流体内の振動が、プローブヘッドに進入する前に低減および／または除去される。ダンパー３４は、ポンプとタンクとの間、または第２の熱交換器とポンプとの間、または第１の熱交換器と第２の熱交換器との間等、冷却流体流動回路の他所に配置することが可能である。
【００１３】  図２を参照すると、入口ポート４２に進入する冷却流体は、層流を示す。冷却流体がダンパー３４内で循環すると共に、冷却流体の流動は、非層流線４８により示されているような乱流となる。冷却流体は、冷却流体が導管３８に進入した際のような層流で、出口ポート４４からダンパー３４を出て、第１の熱交換器２０へと循環する。
【００１４】  図３および図４を参照すると、ダンパー３４は、膜５０、下側部分５２、および上側部分５４を有する。下側部分５２には、冷却流体の入口および出口に使用される入口ポート４２および出口ポート４４が設けられている。下側部分５２および上側部分５４は、それぞれ、互いに係合してダンパー３４を確実に構築する係合スレッド５６および５８を有する。下側部材５２には、膜５０の外周縁部を支持するレッジ６０が設けられている。スレッド５６および５８が完全に係合されると、膜５０の周囲端部は、流体密封気密密閉が得されるように、レッジ６０と、上側部分５４の底部縁部６２との間に捕捉される。入力ポート４２からダンパー３４に導入された冷却流体は、下側部分５２および膜５０により形成された空洞６４に保持される。
【００１５】  膜５０は、冷却流体の圧力変動により伸張するとエネルギーを吸収するように、エラストマー材料で形成されていてもよい。冷却流体内で膜５０を移動させて上方に振動させるエネルギーは、少なくとも部分的には、その移動に伴う内部摩擦として散逸する。１つの実施形態では、膜は、フルオロポリマーゴムである。１つの実施形態では、膜は、約７５のショアＡ硬さを有するエラストマーである。１つの実施形態では、膜の厚さは約１ｍｍである。無論、他のショアＡ硬さおよび膜厚が企図される。
【００１６】  １つの実施形態では、上側部分５４は、下側部分５２の雌スレッド５６に螺合する雄スレッド５８を含む。膜５０は、相当な抵抗を受けるまで上側部分５４および下側部分５２に捕捉され、流体密封密閉が作り出される。このように、空洞６４内の冷却流体は、膜５０と上側部分５４との間の気体空洞６６内に入ることはない。
【００１７】  １つの実施形態では、下側部分５２は、アルミニウム等の金属で形成されていてもよい。無論、他のタイプの材料が企図される。下側部分は、流体入口ポート４２および流体出口ポート４４がそこから伸長する開口部を含む。１つの実施形態では、下側部分５２のレッジ６０は、約２．５ｃｍの幅を有する。空洞６４は、冷却流体が、入口ポート４２に進入する際は層流を示し、冷却流体が空洞６４内を循環する間に乱流に変換され、その後冷却流体が導管３８へと出口ポート４４を出て行く際にはまた層流に変換されるように構成されている。１つの実施形態では、空洞６４は、直径約２０ｍｍおよび高さ約２．７ｍｍの円柱状の形状を有する。無論、他の直径および高さの寸法が企図される。
【００１８】  入口ポート４２および出口ポート４４は各々、それぞれ入口ポート４２および出口ポート４４の中心部分を伸長する長手軸を有する。１つの実施形態では、入口ポート４２の長手軸は、出口ポート４４の長手軸と共線的ではない。１つの実施形態では、入口ポートの長手軸は、出口ポートの長手軸と空洞６４内で交差する。入口ポート４２、出口ポート４４の配置、およびダンパー３４の形状は、空洞６４内の冷却流体の乱流に寄与する。１つの実施形態では、入口ポート４２および出口ポート４４は、接近して隣接しており、下側部分５２の弓形外周から伸長している。１つの実施形態では、入口ポートの長手軸は、出口ポートの長手軸と約２０度の角度を形成する。
【００１９】  空洞６６内の気体は空気であってもよく、または冷却流体がプローブヘッド１２へと循環する際に、冷却流体内の振動の除去および最小化を支援する別の気体であってもよい。膜５０は中間位置では実質的に平面状であってもよく、または図３に例示されるような弓形の形状を有していてもよい。膜５０の形状は、冷却流体回路内の圧力および／または冷却流体がダンパー３４に進入する際の冷却流体内の振動に応じて様々であってもよい。
【００２０】  下側部分５２は、入口ポート４２および出口ポート４４がそこから伸長する外側弓形側壁、および基部床を含む。レッジ６０は、一般的に、基部床により画定される平面と平行である。空洞６４は、側壁６８の内側表面および基部床７０の内側表面ならびに膜５０の下側表面または第１の表面により画定される。同様に、空洞６６は、上側部分５４の内側側壁７２およびカバー部分７４の内側側面、および膜５０の上側表面または第２の表面により形成される。１つの実施形態では、空洞６６は、下側部分５２および上側部分５４が共に螺合する際に存在する周囲空気を単に含有している。１つの実施形態では、空洞６６は、高さが約３．２ｍｍであり、その高さのほとんどにわたって約２０ｍｍの直径を有する。１つの実施形態では、上側部分５４は、アルミニウム等の金属で構築されている。しかしながら、他の材料も企図される。
【００２１】  １つの実施形態では、入口ポート４２および出口ポート４４の長手軸は、両方とも、レッジ６０または基部床７０により画定される平面と平行な共通平面にある。
【００２２】  １つの実施形態では、ダンパーは、流動血液等の人体の要素の動きを感知するために使用されるドップラースキャンと共に使用される。ダンパーは、プローブヘッド１２のセンサーヘッドの振動により引き起こされるアーチファクトの可能性を低減する。血流を感知する場合、これにより、スキャンが逆方向の血流を誤って示す可能性が低減または排除される。１つの実施形態では、ダンパー３４は、約５０Ｈｚの振動周波数および最大２００Ｈｚの支配的高次高調波を有するポンプと共に、５０Ｈｚを超える周波数を感知するスキャンで使用される。
【００２３】  本開示は、例示的な実施形態に関して記載されているが、当業者であれば、特許請求されている主題の趣旨および範囲から逸脱せずに、形態および詳細を変更することができることを認識するだろう。例えば、様々な例示的な実施形態が、１つまたは複数の利点を提供する１つまたは複数の特徴を含むと記載されているが、記載されている特徴は、記載されている例示的な実施形態または他の代替的な実施形態で、互いに交換またはその代わりに互いに組み合わせることができることが企図される。本開示の技術は比較的複雑であるため、本技術の全ての変更が予測可能であるとは限らない。例示的な実施形態に関して記載されており、以下の特許請求の範囲に示されている本開示は、可能な限り幅広く解釈されることが明示的に意図されている。例えば、特に別様の記載が無い限り、単一の特定の要素が示されている請求項は、複数のそのような特定の要素も包含する。
【符号の説明】
【００２４】１０  超音波プローブ１２  プローブヘッド１４  コネクタ１６  ケーブル１８  インターフェース２０  第１の熱交換器２２  第２の熱交換器２６  導管２６  導管部分２６  還流導管２８  タンク３０  ポンプ３２  導管３２  導管部分３４  ダンパー３６  導管３８  導管３８  導管４０  筺体４２  入口ポート４２  入力ポート４４  出口ポート４８  非層流線５０  膜５２  下側部材５２  下側部分５４  上側部分５６  雌スレッド５６  係合スレッド５８  雄スレッド５８  係合スレッド６０  レッジ６２  底部縁部６４  空洞６６  空洞６６  気体空洞６８  側壁７０  基部床７２  内側側壁７４  カバー部分７８  導管
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用超音波プローブであって、  超音波プローブ（１０）が、プローブヘッド（１２）、  コネクタ（１４）を有し、前記コネクタ（１４）が、    流体冷却装置を含み、前記流体冷却装置が、    前記コネクタ（１４）および前記プローブヘッド（１２）との間に冷却流体を送出するように構成されているポンプ（３０）、    前記冷却流体を受容する空胴を画定する第１の部分と、膜（５０）により前記第１の部分と分離されている、気体を含む第２の部分とを有する筐体（４０）を含むダンパー（３４）を含む医療用超音波プローブ。
【請求項２】
前記膜（５０）が、エラストマー材料である、請求項１に記載の医療用超音波プローブ。
【請求項３】
前記エラストマー膜が、フルオロポリマーゴムを含む、請求項２に記載の医療用超音波プローブ。
【請求項４】
前記筐体（４０）の前記第１の部分が、前記冷却流体を受容するための入口、および前記筐体（４０）を出る前記冷却流体のための個別の出口を含み、前記入口および前記出口が非共線的である、請求項２に記載の医療用超音波プローブ。
【請求項５】
ダンパー（３４）が、円形側壁および２つの平面端部壁を有する円柱状形状を有し、前記膜（５０）が、第１の位置の前記端部壁の中間に概して平行に取り付けられている、請求項４に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記ダンパー（３４）が、第２の片方シェルに螺合可能に固定されている第１の片方シェルを含み、前記膜（５０）の周囲が、前記２つの片方シェルの結合部間に捕捉されており、前記第１の部分を前記第２の部分から密封的に密閉する、請求項５に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記冷却流体入口および冷却流体出口が、前記第１の部分の前記円形側壁にて互いに隣接している、請求項５に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記入口および前記出口が、互いに接近して隣接しており、前記入口および前記出口の各々が、前記ダンパー（３４）の前記第１の部分内で交差する長手軸を有する、請求項７に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記入口および前記出口が、両方とも、チャンバーの前記端部壁と平行である共通平面にある、請求項８に記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記ポンプ（３０）が、層流を示す前記冷却流体を前記入口へと送出し、前記第１の部分が、前記冷却流体の流れを前記第１の部分内で乱流に変化させ、前記冷却流体が前記出口を出る際には、前記冷却流体が層流を示す、請求項４に記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
前記プローブヘッド（１２）を前記コネクタ（１４）に接続するケーブル（１６）を更に含み、前記プローブヘッド（１２）が第１の熱交換器（２０）を含み、前記コネクタ（１４）が第２の熱交換器（２２）を含み、前記第１の熱交換器（２０）および前記第２の熱交換器（２２）が、前記ケーブル（１６）を通って伸長する第１の導管と流体連通しており、前記ポンプ（３０）が、タンク（２８）に作動可能に接続されており、前記冷却流体を、前記入口から前記ダンパー（３４）へと、前記筐体（４０）の前記第１の部分に送出し、前記出口から第２の導管を介して前記第２の熱交換器（２２）へと送出する、請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１２】
超音波プローブ（１０）の振動ダンパーであって、  携帯用の医療用超音波プローブのコネクタ（１４）内に位置する、内部チャンバーを形成するダンパー（３４）、  前記チャンバーに取り付けられており、前記チャンバーを、密閉空気区画を有する第１の区画と、それぞれ冷却流体を受容および放出するための流体入口ポート（４２）および流体出口ポート（４４）を有する第２の区画とに分離するエラストマー膜を含む振動ダンパー。
【請求項１３】
前記チャンバーが、円形側壁および２つの平面端部壁を有する円柱状形状を有し、前記膜（５０）が、前記端部壁に概して平行に取り付けられている、請求項１２に記載の振動ダンパー。
【請求項１４】
前記流体入口ポート（４２）と流体出口ポート（４４）との間の、前記第１の区画内の流体流動が、乱流である、請求項１２に記載の振動ダンパー。
【請求項１５】
前記流体ポート（４２、４４）が、互いに接近して隣接しており、前記チャンバーの前記端部壁と平行である共通平面にある入口および出口を含み、前記流体入口ポート（４２）の長手軸および前記流体出口ポート（４４）の長手軸が共線的でない、請求項１３に記載の振動ダンパー。
【請求項１６】
冷却エラストマー膜が、フルオロポリマーゴムを含む、請求項１２に記載の振動ダンパー。
【請求項１７】
前記チャンバーの第１の区画が、その入口では層流冷却流体を受け入れ、前記流動を前記チャンバーの内部で乱流に変化させ、その後その出口にて再び層流に変化させるように設計されており、前記冷却流体が前記第１の区画を通過すると共に、前記膜（５０）および前記第２の区画が、前記冷却流体内の振動を吸収する、請求項１２に記載の振動ダンパー。
【請求項１８】
医療用超音波プローブに流体冷却を提供する方法であって、  第１の熱交換器（２０）を有するプローブヘッド（１２）を有する医療用超音波プローブを準備すること、  流体ラインにより前記医療用超音波プローブに接続されている冷却装置を含み、    第２の熱交換器（２２）、    ポンプ（３０）、    前記ポンプ（３０）の作動により冷却流体に誘導される振動を吸収するダンパー（３４）を含むコネクタ（１４）を準備すること、および  前記冷却流体が、前記流体ラインを通って、前記ダンパー（３４）、前記第１の熱交換器（２０）、および前記第２の熱交換器（２２）を流動するように、前記ポンプ（３０）を操作することを含む方法。
【請求項１９】
前記振動ダンパーが、前記ダンパー（３４）を、そこに前記冷却流体を受容する第１のチャンバーと、気体を含有する第２の密閉チャンバーとに分離するエラストマー膜を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
層流を示す前記冷却流体を、前記ポンプ（３０）から流体入口を介して前記第１のチャンバー内へと送出すること、前記冷却流体を前記第１のチャンバー内で乱流で循環させること、前記冷却流体の振動を前記膜（５０）により吸収すること、および前記冷却流体を前記第１のチャンバーから前記第１の熱交換器（２０）へと層流で放出することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【国際調査報告】
2017505162.tif 000009
2017505162.tif 000010