JPH10151127A - 垂直スキャニングガントリーを使用したｘ線骨密度測定 - Google Patents
垂直スキャニングガントリーを使用したｘ線骨密度測定Info
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- JPH10151127A JPH10151127A JP9128592A JP12859297A JPH10151127A JP H10151127 A JPH10151127 A JP H10151127A JP 9128592 A JP9128592 A JP 9128592A JP 12859297 A JP12859297 A JP 12859297A JP H10151127 A JPH10151127 A JP H10151127A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 扇形ビームＣアーム回転型スキャニングシス
テムと比較して費用効果的なスキャニングシステム及び
方法を提供する。 【解決手段】 Ｘ線供給源１１及び付随するサポートエ
レクトロニクス及びメカニズムを含むメインキャビネッ
ト即ちガントリー包囲体１８を有している。延長アーム
１３が供給源組立体１１と反対側の患者の側に検知器組
立体１２を位置させ且つ供給源組立体と検知器組立体と
の間の距離を固定する。供給源組立体、検知器組立体及
び延長アームはガントリーを形成し且つ供給源組立体及
び検知器組立体は垂直スキャニング運動中一体的に移動
すべく拘束される。精密案内レール２１と共に駆動機構
がガントリーの安定で滑らかな垂直方向のスキャニング
運動を与える。カウンタバランスシステム２２がガント
リーを移動させるのに必要な力を減少させるために設け
られている。
テムと比較して費用効果的なスキャニングシステム及び
方法を提供する。 【解決手段】 Ｘ線供給源１１及び付随するサポートエ
レクトロニクス及びメカニズムを含むメインキャビネッ
ト即ちガントリー包囲体１８を有している。延長アーム
１３が供給源組立体１１と反対側の患者の側に検知器組
立体１２を位置させ且つ供給源組立体と検知器組立体と
の間の距離を固定する。供給源組立体、検知器組立体及
び延長アームはガントリーを形成し且つ供給源組立体及
び検知器組立体は垂直スキャニング運動中一体的に移動
すべく拘束される。精密案内レール２１と共に駆動機構
がガントリーの安定で滑らかな垂直方向のスキャニング
運動を与える。カウンタバランスシステム２２がガント
リーを移動させるのに必要な力を減少させるために設け
られている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、骨密度測定システ
ム及び方法に関するものであって、更に詳細には、患者
を横臥させた従来方法と異なり垂直スキャニング技術を
使用して立ったままで患者をスキャニングするシステム
及び方法に関するものである。
ム及び方法に関するものであって、更に詳細には、患者
を横臥させた従来方法と異なり垂直スキャニング技術を
使用して立ったままで患者をスキャニングするシステム
及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】投影した骨物質密度を保健専門家が評価
することを助け、それによって例えば骨多孔症等の病気
に関連する場合のある年齢に関連した骨損失をモニタす
るために使用することが可能である人体における骨の密
度及び分布を測定するためにＸ線又はガンマー線を使用
することが可能である。更に又は代替的に、例えば体脂
肪と筋肉等の骨に関連しない体構成要素を測定するため
に同様の手法を使用することが可能である。
することを助け、それによって例えば骨多孔症等の病気
に関連する場合のある年齢に関連した骨損失をモニタす
るために使用することが可能である人体における骨の密
度及び分布を測定するためにＸ線又はガンマー線を使用
することが可能である。更に又は代替的に、例えば体脂
肪と筋肉等の骨に関連しない体構成要素を測定するため
に同様の手法を使用することが可能である。
【０００３】骨密度測定においては、患者は、典型的
に、テーブル上に位置され、患者の背骨はテーブルの長
さ方向に伸びており、カーテシアン座標系においてＹ軸
と呼ぶことの可能な方向に延在している。仰向きの患者
の場合には、左側及び右側は、典型的に、Ｘ軸と呼ばれ
る方向である。患者の片側における供給源が反対側にお
ける照射検知器へ患者を介してラジエーション即ち照射
を透過させる。供給源及び検知器は、典型的に、Ｃアー
ム等の構成体によって機械的に連結されており、Ｙ軸に
対して横断する（典型的に垂直）供給源と検知器との軸
に沿ってのアライメント即ち整合状態を確保する。Ｘ線
管及びアイソトープの両方が照射供給源として使用され
ている。いずれの場合においても、供給源からのラジエ
ーション即ち照射は、患者に到達する前に特定のビーム
形状へコリメートされ、その際に対向して検知器が位置
されている患者の所定の領域へＸ線又はガンマー線の照
射フィールドを制限する。Ｘ線を使用する場合には、扇
形ビーム、ペンシルビーム及び円錐形又はピラミッドビ
ーム形状を含む種々のビーム形状が実際に使用されてい
る。扇形ビームを使用する場合には、典型的に、ビーム
はＹ軸に対して横断する（例えば、直交）ビーム面へ適
合する。換言すると、そのビームはＸ軸を含む面におい
て幅広であり且つＹ軸に沿って薄いものである。ビーム
形状及び検知器システムの形状は対応している。扇形ビ
ームシステムにおける検知器は、典型的に、直線又は円
弧に沿って配列した複数個の検知器要素からなる長尺状
のアレイである。Ｃアームを機械的に移動させるか及び
／又はテーブルを移動させることによって、テーブル上
の患者における興味のある領域を照射でスキャンするこ
とが可能である。骨密度測定における典型的な検査領域
は個別的にスキャンされる背骨、臀部及び前腕等があ
る。それらは、単一パスで比較的幅狭の角度を有する扇
形ビームによるか、又は、別法として、ラスタパターン
をスキャニングするペンシルビームによって、妥当な時
間内において個別的にカバーすることが可能である。
に、テーブル上に位置され、患者の背骨はテーブルの長
さ方向に伸びており、カーテシアン座標系においてＹ軸
と呼ぶことの可能な方向に延在している。仰向きの患者
の場合には、左側及び右側は、典型的に、Ｘ軸と呼ばれ
る方向である。患者の片側における供給源が反対側にお
ける照射検知器へ患者を介してラジエーション即ち照射
を透過させる。供給源及び検知器は、典型的に、Ｃアー
ム等の構成体によって機械的に連結されており、Ｙ軸に
対して横断する（典型的に垂直）供給源と検知器との軸
に沿ってのアライメント即ち整合状態を確保する。Ｘ線
管及びアイソトープの両方が照射供給源として使用され
ている。いずれの場合においても、供給源からのラジエ
ーション即ち照射は、患者に到達する前に特定のビーム
形状へコリメートされ、その際に対向して検知器が位置
されている患者の所定の領域へＸ線又はガンマー線の照
射フィールドを制限する。Ｘ線を使用する場合には、扇
形ビーム、ペンシルビーム及び円錐形又はピラミッドビ
ーム形状を含む種々のビーム形状が実際に使用されてい
る。扇形ビームを使用する場合には、典型的に、ビーム
はＹ軸に対して横断する（例えば、直交）ビーム面へ適
合する。換言すると、そのビームはＸ軸を含む面におい
て幅広であり且つＹ軸に沿って薄いものである。ビーム
形状及び検知器システムの形状は対応している。扇形ビ
ームシステムにおける検知器は、典型的に、直線又は円
弧に沿って配列した複数個の検知器要素からなる長尺状
のアレイである。Ｃアームを機械的に移動させるか及び
／又はテーブルを移動させることによって、テーブル上
の患者における興味のある領域を照射でスキャンするこ
とが可能である。骨密度測定における典型的な検査領域
は個別的にスキャンされる背骨、臀部及び前腕等があ
る。それらは、単一パスで比較的幅狭の角度を有する扇
形ビームによるか、又は、別法として、ラスタパターン
をスキャニングするペンシルビームによって、妥当な時
間内において個別的にカバーすることが可能である。
【０００４】別の検査領域は「体全体」と呼ばれるもの
であって、その場合には、患者の体全体がスキャンされ
且つ骨密度に関して検査され且つ「体組成」即ち体にお
ける脂肪と筋肉の百分率についても検査される。
であって、その場合には、患者の体全体がスキャンされ
且つ骨密度に関して検査され且つ「体組成」即ち体にお
ける脂肪と筋肉の百分率についても検査される。
【０００５】Ｘ線骨密度測定システムは、ＱＤＲ−２０
００＋，ＱＤＲ−２０００，ＱＤＲ−１５００，ＱＤＲ
−１０００ｐｌｕｓ，ＱＤＲ−１０００，ＱＤＲ−４５
００Ａ，ＱＤＲ−４５００ＳＬ，ＱＤＲ−４５００Ｃ，
ＱＤＲ−４５００Ｗの商標名で本願出願人によって製造
されている。以下の共有の米国特許及び特許出願はこの
ようなシステムに関するものであって、引用によって本
明細書に取込む。米国特許出願第０８／３４５，０６９
号及び第０８／４６５，７３６号、米国特許第４，８１
１，３７３号、第４，９４７，４１４号、第５，０４
０，１９９号、第５，１３２，９９５号、第５，１４
８，４５５号、第５，４３２，８３４号、第５，１５
５，７５６号、及び米国再発行特許第３４，５１１号及
び米国特許第５，１６５，４１０号（各々は表面的には
メディカル・アンド・サイティフィック・エンタプライ
ジーズ，インコーポレイテッドに譲渡されているが、現
在は共有である）。その他の骨密度測定システムはウイ
スコンシン州、マジソンのルナー（Ｌｕｎａｒ）コーポ
レイションによって製造されているものと思われる（例
えば、Ｅｘｐｅｒｔの商標名で販売されていると考えら
れるシステム及び米国特許第５，２２８，０６８号、第
５，２８７，５４６号、第５，３０５，３６８号参
照）。
００＋，ＱＤＲ−２０００，ＱＤＲ−１５００，ＱＤＲ
−１０００ｐｌｕｓ，ＱＤＲ−１０００，ＱＤＲ−４５
００Ａ，ＱＤＲ−４５００ＳＬ，ＱＤＲ−４５００Ｃ，
ＱＤＲ−４５００Ｗの商標名で本願出願人によって製造
されている。以下の共有の米国特許及び特許出願はこの
ようなシステムに関するものであって、引用によって本
明細書に取込む。米国特許出願第０８／３４５，０６９
号及び第０８／４６５，７３６号、米国特許第４，８１
１，３７３号、第４，９４７，４１４号、第５，０４
０，１９９号、第５，１３２，９９５号、第５，１４
８，４５５号、第５，４３２，８３４号、第５，１５
５，７５６号、及び米国再発行特許第３４，５１１号及
び米国特許第５，１６５，４１０号（各々は表面的には
メディカル・アンド・サイティフィック・エンタプライ
ジーズ，インコーポレイテッドに譲渡されているが、現
在は共有である）。その他の骨密度測定システムはウイ
スコンシン州、マジソンのルナー（Ｌｕｎａｒ）コーポ
レイションによって製造されているものと思われる（例
えば、Ｅｘｐｅｒｔの商標名で販売されていると考えら
れるシステム及び米国特許第５，２２８，０６８号、第
５，２８７，５４６号、第５，３０５，３６８号参
照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、例えばＱＤＲ−４５００Ａ製品等の高価な
幅広の扇形ビームを使用する回転Ｃアームスキャニング
システムに対する費用効果的な代替物としてのシステム
及び方法を提供することを目的とする。
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、例えばＱＤＲ−４５００Ａ製品等の高価な
幅広の扇形ビームを使用する回転Ｃアームスキャニング
システムに対する費用効果的な代替物としてのシステム
及び方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、骨密度を測定
するために典型的に複雑なメカニズムを必要とする既存
の装置の複雑性を減少させるシステムであって、単一軸
の機械的運動を有し且つ患者が他の位置変更運動を与え
るシステムを提供している。この構成は、より小型の構
成とし且つより小さな装置の「床面積」とすることを可
能とし、したがって検査室内において占有する床面積は
より小さくなり且つ１つの部屋を多数の用途のために使
用することを可能とする。本発明システムは、患者の重
さによって支配されるテーブルの厚さ及び構造のため
に、Ｘ線の透過に影響を与えることのある患者支持テー
ブルを設けることの必要性を取除いている。
するために典型的に複雑なメカニズムを必要とする既存
の装置の複雑性を減少させるシステムであって、単一軸
の機械的運動を有し且つ患者が他の位置変更運動を与え
るシステムを提供している。この構成は、より小型の構
成とし且つより小さな装置の「床面積」とすることを可
能とし、したがって検査室内において占有する床面積は
より小さくなり且つ１つの部屋を多数の用途のために使
用することを可能とする。本発明システムは、患者の重
さによって支配されるテーブルの厚さ及び構造のため
に、Ｘ線の透過に影響を与えることのある患者支持テー
ブルを設けることの必要性を取除いている。
【０００８】本発明システムを使用して、Ａ／Ｐ（Ｐ／
Ａ）背骨、臀部、手首、前腕、手及び横方向背骨スキャ
ニングを実施することが可能である。一般的に、本発明
システムは、例えば骨密度及び／又は骨形状等の骨測定
及び垂直の単一パススキャンを使用しての画像形成のた
めに患者をスキャンするために幅狭の扇形ビームを有す
るＸ線を使用する。患者は垂直なスキャニング窓の前に
位置され、その後に、どのスキャンを行なうかに依存し
て、スキャニング窓に対して位置を変更させる。例え
ば、Ａ／Ｐ背骨画像を得るために患者はある方向に向か
って立ち、次いで横方向背骨画像を得るために９０度回
転することが可能である。
Ａ）背骨、臀部、手首、前腕、手及び横方向背骨スキャ
ニングを実施することが可能である。一般的に、本発明
システムは、例えば骨密度及び／又は骨形状等の骨測定
及び垂直の単一パススキャンを使用しての画像形成のた
めに患者をスキャンするために幅狭の扇形ビームを有す
るＸ線を使用する。患者は垂直なスキャニング窓の前に
位置され、その後に、どのスキャンを行なうかに依存し
て、スキャニング窓に対して位置を変更させる。例え
ば、Ａ／Ｐ背骨画像を得るために患者はある方向に向か
って立ち、次いで横方向背骨画像を得るために９０度回
転することが可能である。
【０００９】好適実施例においては、本システムは、メ
インキャビネット即ちガントリー包囲体を有しており、
それはＸ線供給源及び補助的なサポートエレクトロニク
ス及びメカニズムを有している。延長アームが供給源組
立体と反対側の患者の側部上に検知器組立体を位置させ
且つ供給源組立体と検知器組立体との間の距離を固定す
る。供給源組立体、検知器組立体及び延長アームがガン
トリーを形成している。照射供給源組立体及び検知器組
立体は垂直スキャニング運動中に一体的に移動すべく拘
束される。精密案内レールと関連する駆動メカニズム
は、ガントリーの安定で滑らかな垂直方向のスキャニン
グ運動を与える。ガントリーを移動するために必要とさ
れる力を減少させるためにカウンタバランスシステムが
設けられている。垂直スキャニング運動の長さは、９５
％の最も背の低い患者の最も低い臀部位置と一致する位
置と、横方向背骨スキャン期間中において９５％の最も
背の高い患者の最も高い背骨位置と一致する位置との間
の範囲である。更に、延長アームは、メインキャビネッ
ト内へ屈曲又は後退して、使用していない場合にシステ
ムの大きさを減少させることが可能である。
インキャビネット即ちガントリー包囲体を有しており、
それはＸ線供給源及び補助的なサポートエレクトロニク
ス及びメカニズムを有している。延長アームが供給源組
立体と反対側の患者の側部上に検知器組立体を位置させ
且つ供給源組立体と検知器組立体との間の距離を固定す
る。供給源組立体、検知器組立体及び延長アームがガン
トリーを形成している。照射供給源組立体及び検知器組
立体は垂直スキャニング運動中に一体的に移動すべく拘
束される。精密案内レールと関連する駆動メカニズム
は、ガントリーの安定で滑らかな垂直方向のスキャニン
グ運動を与える。ガントリーを移動するために必要とさ
れる力を減少させるためにカウンタバランスシステムが
設けられている。垂直スキャニング運動の長さは、９５
％の最も背の低い患者の最も低い臀部位置と一致する位
置と、横方向背骨スキャン期間中において９５％の最も
背の高い患者の最も高い背骨位置と一致する位置との間
の範囲である。更に、延長アームは、メインキャビネッ
ト内へ屈曲又は後退して、使用していない場合にシステ
ムの大きさを減少させることが可能である。
【００１０】本発明システムは、供給源及び検知器に対
して患者を位置決めすることを助けるために、種々の患
者安定化補助体及び／又はレーザ位置決めシステムを有
することも可能である。例えば、安定化補助器は、Ｘ線
ビームに対して患者を位置決めし且つ安定化させるため
に、ベルクロ（商標名）ストラップと共にキャビネット
に装着したＸ線透明性クレードル装置を有することが可
能である。
して患者を位置決めすることを助けるために、種々の患
者安定化補助体及び／又はレーザ位置決めシステムを有
することも可能である。例えば、安定化補助器は、Ｘ線
ビームに対して患者を位置決めし且つ安定化させるため
に、ベルクロ（商標名）ストラップと共にキャビネット
に装着したＸ線透明性クレードル装置を有することが可
能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明システム１０は、典型的
に、骨密度測定及び垂直方向の単一パススキャンを使用
する画像形成のために、患者をスキャニングするための
幅狭の角度の扇形ビームを持ったＸ線を使用する。シス
テム１０は１方向において機械的なスキャニング運動を
与え、且つ患者が位置変更運動を与える。その結果、シ
ステム構成は小型のものとなり且つ例えば検査室等の床
面積を占有する装置の断面積も小型のものとなってい
る。
に、骨密度測定及び垂直方向の単一パススキャンを使用
する画像形成のために、患者をスキャニングするための
幅狭の角度の扇形ビームを持ったＸ線を使用する。シス
テム１０は１方向において機械的なスキャニング運動を
与え、且つ患者が位置変更運動を与える。その結果、シ
ステム構成は小型のものとなり且つ例えば検査室等の床
面積を占有する装置の断面積も小型のものとなってい
る。
【００１２】図１を参照すると、スキャニングシステム
１０は、ガントリー包囲体１８、供給源組立体１１と検
知器組立体１２とを包含するガントリー、ガントリー及
び供給源組立体及び検知器組立体の動作を制御するオペ
レータ制御ステーション２７を有しており、且つ検知器
組立体１２によって検知されたスキャンデータを処理し
て骨測定データを得且つその骨測定データを表示又はそ
の他の目的のための画像データへ変換する。供給源組立
体及び検知器組立体は二重エネルギＸ線測定を行なうこ
とが可能である。オペレータ制御ステーション２７は、
更に、骨測定装置に対するオペレータインターフェース
として作用し、且つキーボード２９及びモニタ２８へ接
続しているコンピュータ３０を有している。コンピュー
タ３０はプロセサ、メモリ（例えば、揮発性及び非揮発
性メモリ）及び格納したシステムプログラム及びアプリ
ケーションプログラムを有している。オペレータ制御ス
テーション２７は、更に、オプションとしてのプリンタ
及び関連する通信ハードウエアを有することが可能であ
り、測定した骨密度画像及び／又は骨密度及びその他の
データのハードコピーを供給することが可能である。コ
ンピュータ３０はＰＣ型のコンピュータ又はカスタム設
計コンピュータシステムとすることが可能であり、ガン
トリーの運動及びデータ採取及び処理のコンピュータ制
御を与えることが可能である。一方、オペレータ制御ス
テーション２７はモニタ２８、キーボード２９、コンピ
ュータ３０を置換させるラップトップ型コンピュータと
することが可能である。
１０は、ガントリー包囲体１８、供給源組立体１１と検
知器組立体１２とを包含するガントリー、ガントリー及
び供給源組立体及び検知器組立体の動作を制御するオペ
レータ制御ステーション２７を有しており、且つ検知器
組立体１２によって検知されたスキャンデータを処理し
て骨測定データを得且つその骨測定データを表示又はそ
の他の目的のための画像データへ変換する。供給源組立
体及び検知器組立体は二重エネルギＸ線測定を行なうこ
とが可能である。オペレータ制御ステーション２７は、
更に、骨測定装置に対するオペレータインターフェース
として作用し、且つキーボード２９及びモニタ２８へ接
続しているコンピュータ３０を有している。コンピュー
タ３０はプロセサ、メモリ（例えば、揮発性及び非揮発
性メモリ）及び格納したシステムプログラム及びアプリ
ケーションプログラムを有している。オペレータ制御ス
テーション２７は、更に、オプションとしてのプリンタ
及び関連する通信ハードウエアを有することが可能であ
り、測定した骨密度画像及び／又は骨密度及びその他の
データのハードコピーを供給することが可能である。コ
ンピュータ３０はＰＣ型のコンピュータ又はカスタム設
計コンピュータシステムとすることが可能であり、ガン
トリーの運動及びデータ採取及び処理のコンピュータ制
御を与えることが可能である。一方、オペレータ制御ス
テーション２７はモニタ２８、キーボード２９、コンピ
ュータ３０を置換させるラップトップ型コンピュータと
することが可能である。
【００１３】前述した如く、オペレータ制御ステーショ
ン２７は供給源組立体１１及び検知器組立体１２の動作
を制御し、且つ検知器組立体から受取ったスキャンデー
タ及び位置データを処理して例えば患者の画像やレポー
ト等の診断目的にとってより有用な形態とさせる。供給
源組立体１１及び検知器組立体１２は固定した距離離れ
てガントリー包囲体１８へ接続されており且つ供給源組
立体と検知器組立体との距離を維持し且つ整合状態を保
って一体的に移動すべく構成されており、したがって供
給源組立体からのラジエーション即ち照射は直線経路に
沿って検知器組立体へ入射することが可能である。
ン２７は供給源組立体１１及び検知器組立体１２の動作
を制御し、且つ検知器組立体から受取ったスキャンデー
タ及び位置データを処理して例えば患者の画像やレポー
ト等の診断目的にとってより有用な形態とさせる。供給
源組立体１１及び検知器組立体１２は固定した距離離れ
てガントリー包囲体１８へ接続されており且つ供給源組
立体と検知器組立体との距離を維持し且つ整合状態を保
って一体的に移動すべく構成されており、したがって供
給源組立体からのラジエーション即ち照射は直線経路に
沿って検知器組立体へ入射することが可能である。
【００１４】供給源組立体１１は例えば供給源包囲体１
４及び組立体駆動システム２５内に位置されている例え
ば単一エネルギ又は二重エネルギＸ線供給源等の照射供
給源１１ａを有している。照射供給源１１ａは、好適に
は、二重エネルギＸ線を射出すべく構成されたＸ線供給
源である。即ち、照射供給源１１ａは交流システム電源
と同期される二重エネルギ（ＤＥ）パルスシステムであ
る。このような二重エネルギＸ線供給源のより詳細な説
明は米国特許第５，４３２，８３４号（Ｇｅｒｓｈｍａ
ｎ）及び米国特許第４，９４７，４１４号及び第４，８
１１，３７３号（両方共Ｓｔｅｉｎ）に記載されてお
り、それらは引用によって本明細書に取込む。好適実施
例では２つのエネルギレベルの間で交番する出力を有す
るＸ線供給源を使用することを意図しているが、２つの
エネルギレベルを区別する検知器組立体と結合したポリ
クロマチック即ち２つ以上の波長を有する供給源を使用
することも可能である。
４及び組立体駆動システム２５内に位置されている例え
ば単一エネルギ又は二重エネルギＸ線供給源等の照射供
給源１１ａを有している。照射供給源１１ａは、好適に
は、二重エネルギＸ線を射出すべく構成されたＸ線供給
源である。即ち、照射供給源１１ａは交流システム電源
と同期される二重エネルギ（ＤＥ）パルスシステムであ
る。このような二重エネルギＸ線供給源のより詳細な説
明は米国特許第５，４３２，８３４号（Ｇｅｒｓｈｍａ
ｎ）及び米国特許第４，９４７，４１４号及び第４，８
１１，３７３号（両方共Ｓｔｅｉｎ）に記載されてお
り、それらは引用によって本明細書に取込む。好適実施
例では２つのエネルギレベルの間で交番する出力を有す
るＸ線供給源を使用することを意図しているが、２つの
エネルギレベルを区別する検知器組立体と結合したポリ
クロマチック即ち２つ以上の波長を有する供給源を使用
することも可能である。
【００１５】供給源包囲体１４は透過（伝送）窓１５
（図３）を有しており、それはコリメータとして作用し
且つ包囲体１４のカバー上に位置されている。透過窓１
５は供給源１１ａと患者との間に位置されており且つ供
給源１１ａからスリットを介して患者へ向けてラジエー
ション即ち照射（例えば、Ｘ線）が通過することを可能
とすべく機械加工又はその他の方法で形成された１個又
はそれ以上の選択可能なスリットを有している。透過窓
１５は、好適には、スリットを介して以外の窓１５の部
分を介してＸ線が通過することを実質的に阻止するのに
充分な厚さの例えば鉛又はタングステン等のＸ線不透過
性物質から構成されている。例えば、透過窓１５は供給
源１１ａにおける焦点から適宜の距離に位置された例え
ば６４ｍｍ×１ｍｍのコリメータスリットを有しており
且つ適宜それと整合されている。供給源１１ａからの照
射は透過窓内の選択されたスリットを介して通過し且つ
図３に示したように例えばＸ線の扇形形状をしたビーム
１１ａを形成する。扇形形状をしたビーム４０によって
張られる角度及びＸ線管の焦点における原点と患者との
間の距離は、そのビームが任意の時刻において典型的な
大人の患者の断面全体をカバーするものではなくその幅
の選択した一部のみをカバーするように選択される。
（図３）を有しており、それはコリメータとして作用し
且つ包囲体１４のカバー上に位置されている。透過窓１
５は供給源１１ａと患者との間に位置されており且つ供
給源１１ａからスリットを介して患者へ向けてラジエー
ション即ち照射（例えば、Ｘ線）が通過することを可能
とすべく機械加工又はその他の方法で形成された１個又
はそれ以上の選択可能なスリットを有している。透過窓
１５は、好適には、スリットを介して以外の窓１５の部
分を介してＸ線が通過することを実質的に阻止するのに
充分な厚さの例えば鉛又はタングステン等のＸ線不透過
性物質から構成されている。例えば、透過窓１５は供給
源１１ａにおける焦点から適宜の距離に位置された例え
ば６４ｍｍ×１ｍｍのコリメータスリットを有しており
且つ適宜それと整合されている。供給源１１ａからの照
射は透過窓内の選択されたスリットを介して通過し且つ
図３に示したように例えばＸ線の扇形形状をしたビーム
１１ａを形成する。扇形形状をしたビーム４０によって
張られる角度及びＸ線管の焦点における原点と患者との
間の距離は、そのビームが任意の時刻において典型的な
大人の患者の断面全体をカバーするものではなくその幅
の選択した一部のみをカバーするように選択される。
【００１６】扇形形状のビーム４０の幅狭の扇形角度
「α」を有しており、それは約０．２度と約３０度との
間の範囲である。好適には、その扇形角度は１７度であ
る。勿論、Ｘ線ビーム４０は水平軸に沿って幅を有する
ばかりではなく、ビーム４０の原点（焦点）から例えば
８３ｃｍの距離にある透過窓１５内のスリットによって
画定される垂直軸に沿って厚さを有している。
「α」を有しており、それは約０．２度と約３０度との
間の範囲である。好適には、その扇形角度は１７度であ
る。勿論、Ｘ線ビーム４０は水平軸に沿って幅を有する
ばかりではなく、ビーム４０の原点（焦点）から例えば
８３ｃｍの距離にある透過窓１５内のスリットによって
画定される垂直軸に沿って厚さを有している。
【００１７】前述した如く、コンピュータは検知器組立
体１２によって検知されたスキャンデータを処理する。
該スキャンデータは、サンプリング時間インターバルに
わたって検知器１９で検知され且つ扇形ビーム４０で結
像された患者の部分によって定義されるスキャンライン
から派生される。即ち、スキャンラインは、１つのサン
プリング時間インターバル期間中にデータが収集される
Ｘ線ビームの幅及び厚さを有している。スキャンライン
という用語が使用されるが、この「ライン」とは、実際
には、水平方向における幅と垂直方向における長さの両
方を有する矩形であることに注意すべきである。１つの
完全なるスキャンは、興味のある領域全体が測定される
時間期間にわたって得られる１つ又は１組の隣接した
（及びいくぶん空間的にオーバーラップした）スキャン
パスから構成されている。透過窓１５は供給源１１ａか
らの照射（例えば、Ｘ線）をコリメート機能を有する再
定義用アパーチャシステム１６を介して指向させる。
体１２によって検知されたスキャンデータを処理する。
該スキャンデータは、サンプリング時間インターバルに
わたって検知器１９で検知され且つ扇形ビーム４０で結
像された患者の部分によって定義されるスキャンライン
から派生される。即ち、スキャンラインは、１つのサン
プリング時間インターバル期間中にデータが収集される
Ｘ線ビームの幅及び厚さを有している。スキャンライン
という用語が使用されるが、この「ライン」とは、実際
には、水平方向における幅と垂直方向における長さの両
方を有する矩形であることに注意すべきである。１つの
完全なるスキャンは、興味のある領域全体が測定される
時間期間にわたって得られる１つ又は１組の隣接した
（及びいくぶん空間的にオーバーラップした）スキャン
パスから構成されている。透過窓１５は供給源１１ａか
らの照射（例えば、Ｘ線）をコリメート機能を有する再
定義用アパーチャシステム１６を介して指向させる。
【００１８】好適には、供給源包囲体は透過窓１５を介
して以外に供給源包囲体１４から照射（例えば、Ｘ線）
が外部に出ることを防止するために遮蔽されている。供
給源包囲体は、更に、供給源１１ａにおける偶発的な信
号の影響を最小とさせ且つ供給源包囲体を介して電気的
な干渉が外部へ出されることを防止するために包囲体を
電気的に隔離すべく構成されている。
して以外に供給源包囲体１４から照射（例えば、Ｘ線）
が外部に出ることを防止するために遮蔽されている。供
給源包囲体は、更に、供給源１１ａにおける偶発的な信
号の影響を最小とさせ且つ供給源包囲体を介して電気的
な干渉が外部へ出されることを防止するために包囲体を
電気的に隔離すべく構成されている。
【００１９】前述したように、供給源１１ａからの照射
は、図３に示した様に、ガントリー包囲体の外壁１８ａ
と供給源１４との間に位置されている再定義用アパーチ
ャシステム１６に向かって指向される。この再定義用ア
パーチャシステム１６は、供給源１１ａによって射出さ
れた光線を再定義すべく構成されている単一又は複数個
のアパーチャを有することが可能である。例えば、扇形
形状のＸ線ビームが患者をスキャンするために供給源包
囲体１４から照射される場合には、再定義用アパーチャ
システム１６は、そのビームが実行中の特定のスキャン
に対し適切な寸法となるようにビーム幅を変更すべくオ
ペレータによって所定の形態とさせることが可能であ
る。次いで、照射はガントリー包囲体１８の外壁１８ａ
に装着されている照射透過性窓１７を介して通過する。
好適には、照射透過性窓１７は、供給源からの照射を実
質的に変更することがないか又はその他の方法で影響を
与えることのない物質から構成されている。例えば、該
窓はポリカーボネート（ＬＥＸＡＮ（商標名））から形
成することが可能である。
は、図３に示した様に、ガントリー包囲体の外壁１８ａ
と供給源１４との間に位置されている再定義用アパーチ
ャシステム１６に向かって指向される。この再定義用ア
パーチャシステム１６は、供給源１１ａによって射出さ
れた光線を再定義すべく構成されている単一又は複数個
のアパーチャを有することが可能である。例えば、扇形
形状のＸ線ビームが患者をスキャンするために供給源包
囲体１４から照射される場合には、再定義用アパーチャ
システム１６は、そのビームが実行中の特定のスキャン
に対し適切な寸法となるようにビーム幅を変更すべくオ
ペレータによって所定の形態とさせることが可能であ
る。次いで、照射はガントリー包囲体１８の外壁１８ａ
に装着されている照射透過性窓１７を介して通過する。
好適には、照射透過性窓１７は、供給源からの照射を実
質的に変更することがないか又はその他の方法で影響を
与えることのない物質から構成されている。例えば、該
窓はポリカーボネート（ＬＥＸＡＮ（商標名））から形
成することが可能である。
【００２０】供給源包囲体１４はガントリーの一部であ
る棚構成体２０によってガントリー包囲体１８内に支持
されている。棚支持構成体２０は組立体駆動システム２
５へ装着されており且つ案内レールシステム２１に沿っ
て垂直方向にガントリー包囲体１８内を移動する。延長
アーム１３が棚支持構成体２０へ接続されており、従っ
て検知器包囲体１２ａ及び供給源包囲体１４は、棚支持
構成体２０が案内レールシステム２１に沿って移動する
場合に、一体的に移動する。棚支持構成体、供給源包囲
体、検知器構成体１２ａ、延長アーム１２の結合した重
量はプーリ２３及びケーブル２４を介してカウンタウエ
イト２２によってバランスされており、駆動力を最小と
させると共に供給源組立体及び検知器組立体の滑らかな
運動を確保している。カウンタウエイトは案内レールシ
ステム２１へ付与されるモーメント負荷を最小とするた
めに、供給源組立体／棚支持構成体の重心において棚支
持構成体２０へ取付けられている。冗長ケーブル２４及
びプーリ２３は、単一のケーブル又はプーリが壊れた場
合に、供給源組立体及び検知器組立体を含むガントリー
に対する支持がガントリーが動作しない場合であっても
維持されることを確保するために設けられている。所定
の速度で患者をスキャンするために垂直方向にガントリ
ーを推進させるためにステッパモータ等の駆動機構２５
ａが使用されている。この速度は、動作中のスキャンに
依存して一定速度又は変化する速度とすることが可能で
ある。例えば、横方向背骨スキャンを実行中である場合
には、スキャン速度は２．５ｃｍ／秒とすることが可能
である。別の例としては、Ａ／Ｐ背骨スキャンが実行中
である場合には、スキャン速度は１．０ｃｍ／秒とする
ことが可能である。
る棚構成体２０によってガントリー包囲体１８内に支持
されている。棚支持構成体２０は組立体駆動システム２
５へ装着されており且つ案内レールシステム２１に沿っ
て垂直方向にガントリー包囲体１８内を移動する。延長
アーム１３が棚支持構成体２０へ接続されており、従っ
て検知器包囲体１２ａ及び供給源包囲体１４は、棚支持
構成体２０が案内レールシステム２１に沿って移動する
場合に、一体的に移動する。棚支持構成体、供給源包囲
体、検知器構成体１２ａ、延長アーム１２の結合した重
量はプーリ２３及びケーブル２４を介してカウンタウエ
イト２２によってバランスされており、駆動力を最小と
させると共に供給源組立体及び検知器組立体の滑らかな
運動を確保している。カウンタウエイトは案内レールシ
ステム２１へ付与されるモーメント負荷を最小とするた
めに、供給源組立体／棚支持構成体の重心において棚支
持構成体２０へ取付けられている。冗長ケーブル２４及
びプーリ２３は、単一のケーブル又はプーリが壊れた場
合に、供給源組立体及び検知器組立体を含むガントリー
に対する支持がガントリーが動作しない場合であっても
維持されることを確保するために設けられている。所定
の速度で患者をスキャンするために垂直方向にガントリ
ーを推進させるためにステッパモータ等の駆動機構２５
ａが使用されている。この速度は、動作中のスキャンに
依存して一定速度又は変化する速度とすることが可能で
ある。例えば、横方向背骨スキャンを実行中である場合
には、スキャン速度は２．５ｃｍ／秒とすることが可能
である。別の例としては、Ａ／Ｐ背骨スキャンが実行中
である場合には、スキャン速度は１．０ｃｍ／秒とする
ことが可能である。
【００２１】検知器組立体１２は、延長アーム１３へ装
着されている検知器ハウジング１２ａを有している。延
長アーム１３は照射源と検知器との間の距離を固定する
ために約３２インチのあらかじめ定めた長さを有してい
る。検知器包囲体はその中に装着されて照射検知器１９
を有している。
着されている検知器ハウジング１２ａを有している。延
長アーム１３は照射源と検知器との間の距離を固定する
ために約３２インチのあらかじめ定めた長さを有してい
る。検知器包囲体はその中に装着されて照射検知器１９
を有している。
【００２２】照射検知器１９は、好適には、水平軸に沿
って延在する直線形態に配列された例えば６４個の検知
器要素からなるアレイである。照射検知器１９は、例え
ば、水平方向の長さが約１０インチであり且つ約１７度
の扇形角度を張るものである（即ち、検知器と検知器と
の間の間隔は０．１６インチである）。好適には、アレ
イを構成する検知器要素はシンチレーション物質と結合
されたシリコンフォトダイオードであり、且つそれらは
照射供給源１１ａに関して固定されている。例えば、照
射検知器はビーム発生源から約３２インチの場所に位置
されている。Ｘ線技術において公知のその他のタイプの
検知器要素を使用することも可能である。各検知器要素
はＸ線の扇形ビーム内の夫々の角度位置においてＸ線に
応答し且つオペレータ制御ステーション２７におけるコ
ンピュータ３０へスキャンデータを供給する。
って延在する直線形態に配列された例えば６４個の検知
器要素からなるアレイである。照射検知器１９は、例え
ば、水平方向の長さが約１０インチであり且つ約１７度
の扇形角度を張るものである（即ち、検知器と検知器と
の間の間隔は０．１６インチである）。好適には、アレ
イを構成する検知器要素はシンチレーション物質と結合
されたシリコンフォトダイオードであり、且つそれらは
照射供給源１１ａに関して固定されている。例えば、照
射検知器はビーム発生源から約３２インチの場所に位置
されている。Ｘ線技術において公知のその他のタイプの
検知器要素を使用することも可能である。各検知器要素
はＸ線の扇形ビーム内の夫々の角度位置においてＸ線に
応答し且つオペレータ制御ステーション２７におけるコ
ンピュータ３０へスキャンデータを供給する。
【００２３】図３に示した実施例における延長アーム１
３は、好適には、Ｌ形状構成体であり、それは、システ
ム１０の格納状態の体積を減少させるために、該アーム
を装置上部の格納位置３１へ折り曲げるために車軸関節
２６を使用している。延長アーム１３は、図１に想像線
で示したように、棚支持構成体２０が最大垂直位置へ移
動される場合に回転される。システム１０が使用中でな
いか又はシステムを配送する場合に、アーム構成体を実
質的にガントリー包囲体１８内へ格納するためにその他
の方法を使用することも可能である。別の実施例の１つ
としては、図８に示したように、ガントリー包囲体１８
内へ後退する伸縮自在のアームである。データ採取、処
理及び画像表示は公知のプロセスを使用して行なわれ、
それは、例えば、１９９４年１１月２５日付で出願した
米国特許出願第０８／３４５，０６９号及び１９９５年
６月６日で出願した米国特許出願第０８／４６５，７３
６号に記載されており、それらを引用により本明細書に
取込む。一般的には、ガントリー包囲体１８、供給源１
１ａ及び照射検知器１９における組立体駆動システム２
５へ結合されているコンピュータがガントリーの移動に
関連してスキャンデータの実時間採取を制御する。照射
検知器１９は照射測定値（スキャンデータ）をオペレー
タ制御ステーション２７におけるコンピュータ３０へ供
給し、そこで該測定値が収集され、格納され且つ予備的
に処理される。前述したように、該コンピュータは公知
の骨測定データ処理技術を使用してスキャンデータを処
理し、従ってコンピュータによって処理されたデータ及
び画像はモニタ２８へ供給され且つある場合には後で使
用するためにメモリ内に格納される。プリンタがコンピ
ュータへ接続されている場合には、先行するシステムに
おけるものと同様の目的及び態様のためにデータのハー
ドコピーを得ることが可能である。
３は、好適には、Ｌ形状構成体であり、それは、システ
ム１０の格納状態の体積を減少させるために、該アーム
を装置上部の格納位置３１へ折り曲げるために車軸関節
２６を使用している。延長アーム１３は、図１に想像線
で示したように、棚支持構成体２０が最大垂直位置へ移
動される場合に回転される。システム１０が使用中でな
いか又はシステムを配送する場合に、アーム構成体を実
質的にガントリー包囲体１８内へ格納するためにその他
の方法を使用することも可能である。別の実施例の１つ
としては、図８に示したように、ガントリー包囲体１８
内へ後退する伸縮自在のアームである。データ採取、処
理及び画像表示は公知のプロセスを使用して行なわれ、
それは、例えば、１９９４年１１月２５日付で出願した
米国特許出願第０８／３４５，０６９号及び１９９５年
６月６日で出願した米国特許出願第０８／４６５，７３
６号に記載されており、それらを引用により本明細書に
取込む。一般的には、ガントリー包囲体１８、供給源１
１ａ及び照射検知器１９における組立体駆動システム２
５へ結合されているコンピュータがガントリーの移動に
関連してスキャンデータの実時間採取を制御する。照射
検知器１９は照射測定値（スキャンデータ）をオペレー
タ制御ステーション２７におけるコンピュータ３０へ供
給し、そこで該測定値が収集され、格納され且つ予備的
に処理される。前述したように、該コンピュータは公知
の骨測定データ処理技術を使用してスキャンデータを処
理し、従ってコンピュータによって処理されたデータ及
び画像はモニタ２８へ供給され且つある場合には後で使
用するためにメモリ内に格納される。プリンタがコンピ
ュータへ接続されている場合には、先行するシステムに
おけるものと同様の目的及び態様のためにデータのハー
ドコピーを得ることが可能である。
【００２４】図４及び７を参照すると、種々の患者スキ
ャニング位置が示されている。本発明のシステム１０は
骨密度測定を行なうために殆どのスキャニング態様を実
施することが可能であり、従って図４乃至７に示したス
キャニング位置は単に例示的なものに過ぎない。図４は
横方向背骨密度測定を行なう場合の患者の位置を示して
おり、その場合に、患者は検知器組立体１２に対して実
質的に垂直な線に沿って肩を並べて位置している。患者
の腕はビーム経路外又は殆どビーム経路外に持ち上げる
ことが可能である。図５及び６は夫々左側臀部及び右側
臀部骨密度測定を行なう場合の患者の位置を示したお
り、その場合に患者の肩は検知器組立体１２と実質的に
平行な線に沿って並んでいる。この場合にも、患者の腕
はビーム経路外へ移動させることが可能である。図７は
Ａ／Ｐ（前部／後部）背骨密度測定を行なうための患者
の位置を示しており、この場合には、患者の肩は検知器
組立体１２と実質的に平行な線に沿って位置されてい
る。
ャニング位置が示されている。本発明のシステム１０は
骨密度測定を行なうために殆どのスキャニング態様を実
施することが可能であり、従って図４乃至７に示したス
キャニング位置は単に例示的なものに過ぎない。図４は
横方向背骨密度測定を行なう場合の患者の位置を示して
おり、その場合に、患者は検知器組立体１２に対して実
質的に垂直な線に沿って肩を並べて位置している。患者
の腕はビーム経路外又は殆どビーム経路外に持ち上げる
ことが可能である。図５及び６は夫々左側臀部及び右側
臀部骨密度測定を行なう場合の患者の位置を示したお
り、その場合に患者の肩は検知器組立体１２と実質的に
平行な線に沿って並んでいる。この場合にも、患者の腕
はビーム経路外へ移動させることが可能である。図７は
Ａ／Ｐ（前部／後部）背骨密度測定を行なうための患者
の位置を示しており、この場合には、患者の肩は検知器
組立体１２と実質的に平行な線に沿って位置されてい
る。
【００２５】図８及び９は患者安定化装置４１の例示的
な実施例を示しており、それはロック部材４２及び係止
ブラケット４３を使用してガントリー包囲体１８の外壁
１８ａへ着脱自在に装着されている。該患者安定化装置
は、係止ブラケットをガントリーキャビネット１８にお
けるスロット（不図示）内へ挿入させ且つロック部材４
２をガントリー包囲体における対応するスロット内へ挿
入し且つロック部材を回転させることによってガントリ
ー包囲体へ固定される。好適には患者安定化装置へ固定
されているベルクロ（商標名）接続部分４５と係止する
ベルクロ接続部分を具備するベルト４４を使用して患者
を患者安定化装置へ固定させる。
な実施例を示しており、それはロック部材４２及び係止
ブラケット４３を使用してガントリー包囲体１８の外壁
１８ａへ着脱自在に装着されている。該患者安定化装置
は、係止ブラケットをガントリーキャビネット１８にお
けるスロット（不図示）内へ挿入させ且つロック部材４
２をガントリー包囲体における対応するスロット内へ挿
入し且つロック部材を回転させることによってガントリ
ー包囲体へ固定される。好適には患者安定化装置へ固定
されているベルクロ（商標名）接続部分４５と係止する
ベルクロ接続部分を具備するベルト４４を使用して患者
を患者安定化装置へ固定させる。
【００２６】本発明によるシステム及び方法は、例え
ば、より高価な幅広の扇形ビーム回転Ｃアームスキャニ
ングシステムと比較して、費用効果的な選択を提供して
いる。更に、本発明システムは、例えば横方向及びＡ／
Ｐ背骨スキャン等の異なる骨測定スキャンを効率的に実
施することが可能である。何故ならば、患者はたたずん
だ状態におり、且つ異なるスキャンを実施するために、
患者は供給源組立体に対して簡単に位置を変えることが
可能だからである。更に、患者は立っているので、本シ
ステムを設計し且つシステム用の物質及び部品を選択す
る場合に、患者の主さを考慮に入れることは必要ではな
い。その結果、本システムを製造する場合により経済的
な物質及び部品を使用することが可能である。例えば、
より品質の高い骨密度測定を与えるようにＸ線の減衰及
び不規則性を最小とさせる物質を使用することが可能で
ある。
ば、より高価な幅広の扇形ビーム回転Ｃアームスキャニ
ングシステムと比較して、費用効果的な選択を提供して
いる。更に、本発明システムは、例えば横方向及びＡ／
Ｐ背骨スキャン等の異なる骨測定スキャンを効率的に実
施することが可能である。何故ならば、患者はたたずん
だ状態におり、且つ異なるスキャンを実施するために、
患者は供給源組立体に対して簡単に位置を変えることが
可能だからである。更に、患者は立っているので、本シ
ステムを設計し且つシステム用の物質及び部品を選択す
る場合に、患者の主さを考慮に入れることは必要ではな
い。その結果、本システムを製造する場合により経済的
な物質及び部品を使用することが可能である。例えば、
より品質の高い骨密度測定を与えるようにＸ線の減衰及
び不規則性を最小とさせる物質を使用することが可能で
ある。
【００２７】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。例えば、棚支持構成体を移動させるため、又はシス
テムが使用中でない場合にアーム構成体を後退させるか
又はそれによって占有される面積を減少させるために、
種々の駆動機構を使用することが可能である。本システ
ムは、更に、これらに限定する訳ではないが、前腕、手
首、手及びその他の付随的な骨密度測定を含む多数の異
なる骨密度測定を実施することが可能である。更に、特
定のスキャン採取のために供給源組立体及び検知器組立
体に対し正しい位置に患者を位置させ且つ安定化させる
ために種々の患者位置決め補助体を使用することが可能
であり、且つデータ採取及び処理を実行するために種々
のタイプのコンピュータ又はプロセサを使用することが
可能である。
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。例えば、棚支持構成体を移動させるため、又はシス
テムが使用中でない場合にアーム構成体を後退させるか
又はそれによって占有される面積を減少させるために、
種々の駆動機構を使用することが可能である。本システ
ムは、更に、これらに限定する訳ではないが、前腕、手
首、手及びその他の付随的な骨密度測定を含む多数の異
なる骨密度測定を実施することが可能である。更に、特
定のスキャン採取のために供給源組立体及び検知器組立
体に対し正しい位置に患者を位置させ且つ安定化させる
ために種々の患者位置決め補助体を使用することが可能
であり、且つデータ採取及び処理を実行するために種々
のタイプのコンピュータ又はプロセサを使用することが
可能である。
【図１】 システム包囲体に対する照射源組立体及び照
射検知器組立体の運動を示した本発明に基づくスキャニ
ングシステムの一部断面概略側面図。
射検知器組立体の運動を示した本発明に基づくスキャニ
ングシステムの一部断面概略側面図。
【図２】 図１のスキャニングシステムの概略正面図。
【図３】 Ｘ線照射供給源からＸ線照射検知器組立体へ
向かって照射されたＸ線の扇形ビームを示した図１のス
キャニングシステムの概略平面図。
向かって照射されたＸ線の扇形ビームを示した図１のス
キャニングシステムの概略平面図。
【図４】 横方向背骨スキャンを行なうために位置決め
された患者を示した図１のスキャニングシステムの概略
平面図。
された患者を示した図１のスキャニングシステムの概略
平面図。
【図５】 左側臀部スキャンを行なうために患者を位置
させた状態を示した図１のスキャニングシステムの概略
平面図。
させた状態を示した図１のスキャニングシステムの概略
平面図。
【図６】 右側臀部スキャンを行なうために患者を位置
させた状態を示した図１のスキャニングシステムの概略
平面図。
させた状態を示した図１のスキャニングシステムの概略
平面図。
【図７】 Ａ／Ｐ背骨スキャンを行なうために患者を位
置させた状態を示した図１のスキャニングシステムの概
略平面図。
置させた状態を示した図１のスキャニングシステムの概
略平面図。
【図８】 患者安定化装置を固着した状態を示した図１
と同様なスキャニングシステムの概略側面図。
と同様なスキャニングシステムの概略側面図。
【図９】 Ａ／Ｐ背骨スキャンを行なうために患者安定
化装置へ患者を固定した状態を示した図１のスキャニン
グシステムの概略平面図。
化装置へ患者を固定した状態を示した図１のスキャニン
グシステムの概略平面図。
１０ スキャニングシステム １１ 供給源組立体 １２ 検知器組立体 １４ 供給源包囲体 １５ 透過窓 １８ ガントリー包囲体 ２０ 棚支持構成体 ２１ 案内レールシステム ２２ カウンタウエート ２５ 駆動機構 ２７ オペレータ制御ステーション ２８ モニタ ２９ キーボート ３０ コンピュータ ４０ ビーム
フロントページの続き (72)発明者 ジェイ エイ． ステイン アメリカ合衆国， マサチューセッツ 01701， フラミンガム， カーター ド ライブ 15
Claims (34)
- 【請求項１】 患者を垂直方向にスキャニングする二重
エネルギＸ線装置において、包囲体が設けられており、
前記包囲体内に少なくとも部分的に位置されており且つ
上側位置と下側位置との間で前記包囲体内を垂直方向に
移動可能なガントリーが設けられており、前記ガントリ
ーは、患者空間だけ互いに離隔されており且つ前記ガン
トリーが垂直方向に移動される場合に一体的にスキャニ
ング運動して移動すべく構成とされている供給源組立体
と検知器組立体とを具備しており、前記供給源組立体
は、Ｘ線供給源を有すると共にＸ線の扇形ビームを照射
すべく構成とされた透過窓を有しており、且つ前記供給
源組立体及び検知器組立体は二重エネルギ検知型Ｘ線出
力を発生すべく構成されていることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 請求項１において、更に、前記供給源組
立体と検知器組立体との間に位置させた患者の選択した
部分をスキャンするために、前記供給源組立体からのＸ
線の扇形ビームを照射させながら、予め定めた速度で前
記ガントリーを移動させるために、オペレータ制御ステ
ーションが前記供給源組立体及び検知器組立体及び前記
ガントリーへ接続されていることを特徴とする装置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記オペレータ制御
ステーションが前記検知器組立体からスキャンデータを
受取り且つスキャンデータを処理して骨密度を決定する
ことを特徴とする装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記供給源組立体は
前記包囲体内に位置されており且つ前記検知器組立体は
前記包囲体外部に設けられていることを特徴とする装
置。 - 【請求項５】 請求項１において、前記検知器組立体は
検知器ハウジング内に位置されている検知器を有してい
ることを特徴とする装置。 - 【請求項６】 請求項５において、前記検知器は線形且
つ水平な軸に沿って延在する扇形の形態で配列した検知
器アレイを有していることを特徴とする装置。 - 【請求項７】 請求項１において、前記扇形ビームは約
２度と３０度との間の範囲の角度を有していることを特
徴とする装置。 - 【請求項８】 請求項７において、前記扇形ビームは１
７度の角度を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項９】 請求項１において、更に、前記供給源組
立体と前記検知器組立体との間において前記包囲体へ着
脱自在に装着された患者安定化装置が設けられており、
前記患者安定化装置は前記供給源組立体及び検知器組立
体に対して患者の位置を固定すべく構成されていること
を特徴とする装置。 - 【請求項１０】 請求項９において、前記患者安定化装
置はＸ線透明物質から構成されていることを特徴とする
装置。 - 【請求項１１】 患者を垂直方向にスキャニングする二
重エネルギＸ線装置において、包囲体が設けられてお
り、且つ少なくとも部分的に前記包囲体内に位置されて
おり且つ上側位置と下側位置との間において前記包囲体
内を垂直方向に移動可能にガントリーが設けられてお
り、前記ガントリーは、前記包囲体内に位置されている
供給源組立体を有すると共に前記包囲体から延在する延
長アームに装着されている検知器組立体を有しており、
前記供給源組立体及び検知器組立体は、供給源組立体と
検知器組立体との間における患者の選択した部分をＸ線
ビームでスキャンするために前記ガントリーが垂直方向
に移動される場合に一体的に移動すべく構成されてお
り、且つ前記供給源組立体から照射されたＸ線の扇形ビ
ームが前記検知器組立体へ入射し且つ前記検知器組立体
がスキャンデータ二重エネルギＸ線を発生するように前
記供給源組立体は前記検知器組立体と固定した関係で配
設されていることを特徴とする装置。 - 【請求項１２】 請求項１１において、更に、前記供給
源組立体と検知器組立体との間に位置させた患者の選択
した部分をスキャンするために前記供給源組立体からの
Ｘ線の扇形ビームを照射しながら、予め定めた速度で前
記ガントリーを移動させるために、前記供給源組立体及
び検知器組立体及び前記ガントリーへ接続してオペレー
タ制御ステーションが設けられていることを特徴とする
装置。 - 【請求項１３】 請求項１２において、前記オペレータ
制御ステーションが前記検知器組立体からスキャンデー
タを受取り且つ前記スキャンデータを処理して骨密度を
決定することを特徴とする装置。 - 【請求項１４】 請求項１１において、本装置が使用さ
れない場合には、前記延長アームを前記包囲体内へ格納
する構成とされていることを特徴とする装置。 - 【請求項１５】 請求項１１において、前記延長アーム
は、前記ガントリーが前記上側位置にある場合に、前記
延長アームを前記包囲体内へ折曲げて収納するための蝶
番を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項１６】 請求項１１において、前記延長アーム
は前記包囲体内へ後退する伸縮自在のアームであること
を特徴とする装置。 - 【請求項１７】 患者を垂直方向にスキャニングする二
重エネルギＸ線装置において、包囲体が設けられてお
り、前記包囲体内に少なくとも部分的に位置されており
且つ上側位置と下側位置との間を前記包囲体内を垂直方
向に移動可能なガントリーが設けられており、前記ガン
トリーは、前記ガントリーが垂直方向に移動される場合
に供給源組立体と検知器組立体とが一体的に移動すべく
互いに離隔されている供給源組立体と検知器組立体とを
有しており、前記供給源組立体は、供給源ハウジング内
に位置されているＸ線供給源と前記供給源ハウジングの
外壁上に位置されている透過窓とを有しており、前記供
給源組立体は前記透過窓を介してＸ線の扇形ビームを前
記検知器組立体へ照射すべく構成されており、且つ前記
検知器組立体はそれに応答して二重エネルギスキャンデ
ータを発生し、前記供給源組立体と検知器組立体との間
に位置されている患者の選択した部分をスキャンするた
めに前記供給源組立体からのＸ線の扇形ビームを照射し
ながら予め定めた速度で前記ガントリーを移動させるた
めに前記供給源組立体及び検知器組立体及び前記ガント
リーへ接続してオペレータ制御ステーションが設けられ
ており、前記オペレータ制御ステーションは前記検知器
組立体からスキャンデータを受取り且つ前記スキャンデ
ータを処理して骨密度を決定する、ことを特徴とする装
置。 - 【請求項１８】 請求項１７において、前記検知器組立
体は前記包囲体から延在する延長アームへ固定されてい
ることを特徴とする装置。 - 【請求項１９】 請求項１８において、前記延長アーム
は、本装置が使用されない場合に、前記包囲体内へ格納
すべく構成されていることを特徴とする装置。 - 【請求項２０】 請求項１８において、前記延長アーム
は、前記ガントリーが前記上側位置にある場合に、前記
包囲内へ前記延長アームを折曲げて収納するための蝶番
を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項２１】 請求項１８において、前記延長アーム
は前記包囲内へ後退する伸縮自在なアームであることを
特徴とする装置。 - 【請求項２２】 垂直方向のスキャニングを使用して骨
密度を決定する二重エネルギＸ線方法において、 包囲体内に少なくとも部分的に位置されており且つ上側
位置と下側位置との間で前記包囲体内において垂直方向
に移動可能なガントリーを設け、前記ガントリーは患者
空間だけ互いに離隔されており且つ前記ガントリーが垂
直方向に移動される場合に一体的に移動すべく構成され
ている供給源組立体と検知器組立体とを有しており、且
つ前記供給源組立体はＸ線供給源と前記検知器組立体へ
向かってＸ線の扇形ビームを照射すべく構成された透過
窓を有しており、前記検知器組立体は前記供給源組立体
からのＸ線を受取ることに応答して二重エネルギスキャ
ンデータを発生し、 予め定めた骨密度測定のために前記供給源組立体と前記
検知器組立体との間に患者を位置させ、 前記供給源組立体を活性化させて前記検知器組立体へ向
かってＸ線扇形ビームを照射し、 患者の選択した部分をスキャンするために前記Ｘ線扇形
ビームを照射する前記供給源組立体を具備する前記ガン
トリーを垂直方向に移動させる、ことを特徴とする方
法。 - 【請求項２３】 請求項２２において、更に、前記検知
器組立体によって受取られたスキャンデータを処理して
患者の前記選択したスキャン部分に対して患者の骨密度
を決定することを特徴とする方法。 - 【請求項２４】 請求項２２において、Ａ／Ｐ又はＰ／
Ａ背骨スキャンのために前記供給源組立体と検知器組立
体との間に患者を位置させることを特徴とする方法。 - 【請求項２５】 請求項２２において、更に、異なる骨
密度測定を行なうために前記供給源組立体及び検知器組
立体に対する患者の位置を変え、 前記供給源組立体を活性化させて前記検知器組立体へ向
かってＸ線扇形ビームを照射させ、 患者の異なる選択した部分をスキャンするために前記Ｘ
線扇形ビームを照射する前記供給源組立体を具備する前
記ガントリーを垂直方向に移動させる、ことを特徴とす
る方法。 - 【請求項２６】 請求項２５において、更に、前記検知
器組立体によって受取られたスキャンデータを処理して
前記患者の異なる選択した部分の骨密度を決定すること
を特徴とする方法。 - 【請求項２７】 請求項２５において、右側臀部スキャ
ンのために前記供給源組立体と検知器組立体との間に患
者を位置させることを特徴とする方法。 - 【請求項２８】 請求項２５において、左側臀部スキャ
ンのために前記供給源組立体と検知器組立体との間に患
者を位置させることを特徴とする方法。 - 【請求項２９】 請求項２５において、横方向背骨スキ
ャンのために前記供給源組立体と検知器組立体との間に
患者を位置させることを特徴とする方法。 - 【請求項３０】 患者について二重エネルギＸ線検査を
実施する方法において、 Ｘ線管を選択的に付勢させてＸ線を発生し且つ前記Ｘ線
を垂直方向よりも水平方向により広がった扇形ビームへ
コリメートさせ、 Ｘ線管と検知器との間に患者空間を残すためにＸ線管か
ら水平方向に離隔されており且つ検知器へ入射する照射
に応答して扇形ビーム内の夫々の角度位置に対し夫々の
二重エネルギＸ線測定値を発生する検知器で前記扇形ビ
ーム内のＸ線を検知し、 前記Ｘ線管及び前記検知器を共同したスキャニング運動
で垂直方向に移動させてスキャン期間中に前記検知器が
前記Ｘ線管と整合したままであり且つスキャン期間中に
前記検知器が二重エネルギＸ線測定値を発生させるよう
に前記扇形ビームで前記患者位置内の患者の選択した部
分をスキャンし、 前記Ｘ線エネルギのうちの１つに対して前記検知器によ
って発生された少なくともＸ線測定値を選択的に処理し
て選択した患者の特性を推定する、ことを特徴とする方
法。 - 【請求項３１】 請求項３０において、前記患者空間に
おける患者の位置を変えることによってＡ／Ｐ又はＰ／
Ａスキャン、横方向背骨スキャン、左側臀部スキャン及
び右側臀部スキャンのうちの少なくとも２つに対し前記
扇形ビームをスキャニングすることによって患者の検査
を実施することを特徴とする方法。 - 【請求項３２】 請求項３１において、前記コリメート
したビームが低エネルギと高エネルギとの間で交番する
二重エネルギＸ線ビームであることを特徴とする方法。 - 【請求項３３】 請求項３１において、前記コリメート
したビームが単一エネルギＸ線ビームであり、且つ前記
コリメートしたビームは二重エネルギ測定値を発生させ
るために２つのエネルギレベルを区別する検知器によっ
て検知されることを特徴とする方法。 - 【請求項３４】 垂直方向のスキャニングを使用して骨
密度を決定する二重エネルギＸ線方法において、 少なくとも部分的に包囲体内に位置されており且つ上側
位置と下側位置との間で前記包囲体内を垂直方向に移動
可能なガントリーを用意し、前記ガントリーは、患者空
間だけ互いに離隔されており、前記ガントリーが垂直方
向に移動される場合に一体的に移動すべく構成されてい
る供給源組立体及び検知器組立体を有しており、且つ前
記供給源組立体はＸ線供給源と前記検知器組立体へ向か
ってＸ線の扇形ビームを照射すべく構成されている透過
窓を有しており、前記検知器組立体は前記供給源組立体
からＸ線を受取ることに応答して二重エネルギスキャン
データを発生し、 予め定めた骨密度測定のために前記供給源組立体と検知
器組立体との間に患者を位置させ、 前記供給源組立体を活性化させて前記検知器組立体へ向
かってＸ線の扇形ビームを照射し、 患者の選択した部分をスキャンするために前記Ｘ線の扇
形ビームを照射する前記供給源組立体を具備する前記ガ
ントリーを垂直方向に移動させ、 前記供給源組立体及び検知器組立体に対して患者の位置
を変化させ且つ前記Ｘ線の扇形ビームを照射する前記供
給源組立体を具備する前記ガントリーを垂直方向に移動
させて前記包囲体に対する前記ガントリーの位置を変化
させることなしに患者の異なる選択した部分をスキャン
することを特徴とする方法。
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