特許 7483944 空気冷却ＰＥＴスキャナガントリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-07

(45)【発行日】2024-05-15

(54)【発明の名称】空気冷却ＰＥＴスキャナガントリ

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/161 20060101AFI20240508BHJP

   G01T 1/20 20060101ALI20240508BHJP

   A61B 6/03 20060101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

G01T1/161 A

G01T1/161 E

G01T1/20 L

A61B6/03 521B

【請求項の数】 33

(21)【出願番号】P 2022569255

(86)(22)【出願日】2020-05-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-21

(86)【国際出願番号】 US2020070061

(87)【国際公開番号】W WO2021236172

(87)【国際公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】593063105

【氏名又は名称】シーメンス メディカル ソリューションズ ユーエスエー インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】110003317

【氏名又は名称】弁理士法人山口・竹本知的財産事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075166

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 巖

(74)【代理人】

【識別番号】100133167

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100169627

【弁理士】

【氏名又は名称】竹本 美奈

(72)【発明者】

【氏名】ケラー，ジョン

(72)【発明者】

【氏名】コルベイユ，ジェームズ エル．

(72)【発明者】

【氏名】ブーバー，ジアード

【審査官】亀澤 智博

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０６１６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１６０８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２８３５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１９６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６１０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１０３５３０８４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特表２０１１－５０５１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３８６０１８７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｔ １／００ － ７／１２

Ａ６１Ｂ ６／００ － ６／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

患者トンネル部分と前方ファンネル部分とを備える冷却空気送出マニホールドと、
医用画像スキャナガントリの内部に収容され、前記前方ファンネル部分の背後に配置された複数のガンマ検出器であって、
前記患者トンネル部分の入口を規定する環状内壁と、
遠隔供給源から受け入れられた加圧空気の流れを導くための環状構造を含む空気プレナムであって、前記加圧空気の流れを前記複数のガンマ検出器およびそれらに関連するエレクトロニクスコンポーネントを冷却するための高速空気の流れとして、前記加圧空気の流れを前記複数のガンマ検出器に向けるように構成された環状ノズルを含む、空気プレナムと、
を含む複数のガンマ検出と、
を備えた医用画像スキャナガントリであって、
前記環状内壁が前記空気プレナムの前記環状構造の内側に入れ子になっており、それによって、前記環状内壁と前記空気プレナムとの間に補助空気入口が形成され、それによって、高速空気の流れが環状ノズルから流出すると、周囲空気が前記補助空気入口を通って吸引され、前記環状ノズルから流出する高速空気の流れと合流し、冷却空気の流れとして前記複数のガンマ検出器に向かって流れる、
医用画像スキャナガントリ。

【請求項2】

前記空気プレナムは、前記検出器に向かって高速空気の流れを導くために、前記環状ノズルに隣接して下流に位置するエアフォイル面をさらに備える、請求項１に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項3】

前記空気プレナムを前記環状内壁に接続する複数のフィンをさらに備える、請求項１に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項4】

前記複数のフィンは、前記空気プレナムと前記補助空気入口を形成する前記環状内壁との間の所望の間隔を維持する、請求項３に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項5】

前記空気プレナムを前記環状内壁に接続する複数のフィンをさらに備える、請求項２に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項6】

前記複数のフィンは、前記空気プレナムと前記補助空気入口を形成する前記環状内壁との間の所望の間隔を維持する、請求項５に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項7】

前記空気プレナムは、前記遠隔供給源から前記加圧空気の流れを受け入れるための空気入口を備える、請求項１に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項8】

前記空気プレナムは、前記遠隔供給源から前記加圧空気の流れを受け入れるための空気入口を備える、請求項２に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項9】

前記環状内壁が、前記患者トンネル部分の開口部に面する第１の環状面と前記空気プレナムに面する第２の環状面とを含み、前記第２の環状面上に提供され、前記環状ノズルの下流に位置する環状隆起をさらに含む、請求項１に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項10】

前記空気プレナムが、
前記加圧空気の流れを導く冷却空気ダクト部分であって、前記環状ノズルを含む、前記冷却空気ダクト部分と、
排気空気の流れを受け取り、前記排気空気を前記医用画像スキャナから離れるように方向付ける排気ダクト部分であって、前記冷却空気の流れが前記複数のガンマ検出器の上を流れた後に、前記冷却空気の流れが前記排気空気の流れとなる、排気ダクト部分と、
を含む請求項１に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項11】

患者トンネル部分と前方ファンネル部分とを備える冷却空気送出マニホールドと、
医用画像スキャナガントリの内部に収容され、前記前方ファンネル部分の背後に配置された複数のガンマ検出器であって、
前記患者トンネル部分の入口を規定する環状内壁と、
２つ以上の空気プレナムのアセンブリであって、前記２つ以上の空気プレナムの各々が、一緒に環状アセンブリを形成する湾曲構造を有し、前記２つ以上の空気プレナムの各々は、遠隔供給源から受け入れられた加圧空気の流れを導くための構造を含み、前記２つ以上の空気プレナムの各々は、前記加圧空気の流れを前記複数のガンマ検出器及びその関連するエレクトロニクスコンポーネントを冷却するための高速空気の流れとして、前記加圧空気の流れを前記複数のガンマ検出器に向けるように構成され湾曲したノズルを含む、
アセンブリと、
を含む複数のガンマ検出器と、
を含む医用画像スキャナガントリであって、
前記環状内壁は、前記２つ以上の空気プレナムによって形成された前記環状アセンブリの内側に入れ子になっており、それによって、前記環状内壁と前記２つ以上の空気プレナムとの間に補助空気入口が形成され、それによって、高速空気の流れが前記湾曲したノズルから流出するとき、周囲空気が前記補助空気入口を通って吸引され、前記湾曲したノズルから流出する高速空気の流れと合流し、冷却空気の流れとして前記複数のガンマ検出器に向かって流れる、
医用画像スキャナガントリ。

【請求項12】

前記２つ以上の空気プレナムの各々が、高速空気の流れを前記検出器に向けるために、前記湾曲したノズルに隣接して下流に位置するエアフォイル面をさらに含む、請求項１１に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項13】

前記２つ以上の空気プレナムを前記環状内壁に接続する複数のフィンをさらに備える、請求項１１に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項14】

前記２つ以上の空気プレナムの各々が、
前記加圧空気の流れを導く冷却空気ダクト部分であって、前記湾曲したノズルを含む冷却空気ダクト部分と、
排気空気の流れを受け取り、前記排気空気を前記医用画像スキャナから離れた方向に向ける排気ダクト部分であって、前記冷却空気の流れが前記複数のガンマ検出器の上を流れた後に、前記排気空気の流れが前記冷却空気の流れとなる、冷却空気ダクト部分と、
を備える請求項１１に記載の医用画像スキャナガントリ。

【請求項15】

患者トンネル部分と前方ファンネル部分とを備える冷却空気送出マニホールドと、
医用画像スキャナガントリの内部に収容され、前記前方ファンネル部分の背後に配置された複数のガンマ検出器であって、
前記患者トンネル部分の入口を規定する環状内壁と、
遠隔供給源から受け入れられた加圧空気の流れを導くための環状構造を含む空気プレナムであって、前記加圧空気の流れを前記複数のガンマ検出器およびそれらに関連するエレクトロニクスコンポーネントを冷却するための高速空気の流れとして、前記加圧空気の流れを前記複数のガンマ検出器に向けるように構成された環状ノズルを含む、空気プレナムと、
を含む複数のガンマ検出器と、
を備える医用画像スキャナガントリであって、
前記環状内壁が前記空気プレナムの前記環状構造の内側に入れ子になっており、それによって、前記環状内壁と前記空気プレナムとの間に補助空気入口が形成され、それによって、高速空気の流れが環状ノズルから流出すると、周囲空気が前記補助空気入口を通って吸引され、前記環状ノズルから流出する高速空気の流れと合流し、冷却空気の流れとして前記複数のガンマ検出器に向かって流れる、
医用画像スキャナガントリ、
を備える医用画像スキャナシステム。

【請求項16】

前記空気プレナムは、前記環状ノズルに隣接して下流に位置する環状エアフォイル面を更に備える、請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項17】

前記空気プレナムを前記環状内壁に接続する複数のフィンをさらに備える、請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項18】

前記複数のフィンは、前記空気プレナムと前記補助空気入口を形成する前記環状内壁との間の所望の間隔を維持する、請求項１７に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項19】

前記空気プレナムを前記環状内壁に接続する複数のフィンをさらに備える、請求項１６に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項20】

前記複数のフィンは、前記空気プレナムと前記補助空気入口を形成する前記環状内壁との間の所望の間隔を維持する、請求項１９に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項21】

前記空気プレナムは、前記遠隔供給源から前記加圧空気の流れを受け入れるための空気入口を備える、請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項22】

前記環状内壁が、前記患者トンネル部分の開口部に面する第１の環状面と、前記空気プレナムに面する第２の環状面を含み、前記第２の環状面上に提供され、前記環状ノズルの下流に位置する環状隆起をさらに含む、請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項23】

前記空気プレナムが、
前記加圧空気の流れを導くための冷却空気ダクト部分であって、前記環状ノズルを含む、冷却空気ダクト部分と、
排気空気の流れを受け取り、前記排気空気を前記医用画像スキャナから離れた方向に向けるための排気ダクト部分であって、前記冷却空気の流れが前記複数のガンマ検出器の上を流れた後に、前記冷却空気の流れが前記排気空気の流れとなる、冷却空気ダクト部分と、
を備える請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項24】

前記補助空気入口を通して吸引され、前記環状ノズルを出る高速空気の流れと合流する前記周囲空気は、付加的なノイズを発生しない、請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項25】

補給空気入口を通って吸引され、環状ブロックを出ている高速空気の流れと合流する前記周囲空気が、追加のファンまたはインペラの必要がないために追加のノイズを発生しない、請求項２４に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項26】

前記加圧空気のための前記遠隔供給源の提供が、前記医用画像スキャナシステムにおけるノイズを最小化する、請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項27】

前記医用画像スキャナシステムが、前記空気プレナムによって受け取られる前記加圧空気の流れを提供するための複数の遠隔供給源を更に含み、それによって、前記複数の遠隔供給源の提供が、前記医用画像スキャナシステムにおけるノイズを最小化する、請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項28】

前記遠隔供給源が前記医用画像スキャナシステムから離れていることを特徴とする請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項29】

前記遠隔供給源が加圧されたプラント空気、１つ以上のファンまたは１つ以上のインペラの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項30】

少なくとも２つの供給源を含む前記遠隔供給源が、１つ以上のファンが低下した速度で動作することを可能にする、請求項２９に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項31】

１つ以上のファンの速度を低下させ、ノイズをさらに減少させる、請求項３０に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項32】

前記遠隔供給源がガントリ内に位置することを特徴とする請求項１５に記載の医用画像スキャナシステム。

【請求項33】

前記遠隔供給源は、ノイズを最小化するために防音機能を備える、請求項３２に記載の医用画像スキャナシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般的に、ＰＥＴ検出器エレクトロニクスアセンブリの冷却を改善するＰＥＴまたはＰＥＴ／ＣＴスキャナガントリの新規構成に関する。

【背景技術】

【0002】

ＰＥＴおよびＰＥＴ／ＣＴスキャナのような患者がトンネル内に位置する医用画像装置は、典型的には１つ以上の冷却媒体の適用で達成される冷却を必要とする。このような冷却媒体は、液体、ガス、またはその両方の組合せであり得る。画像体積内に患者トンネルが存在するため、ＰＥＴスキャナ内のガンマ検出器などのコンポーネントの配置は、トンネル周囲の放射状配置に大きく制限される。冷却システムが患者の快適性に及ぼす操作上の影響を考慮しなければならない。例えば、既存のＰＥＴ及びＰＥＴ／ＣＴスキャナシステムでは、冷却システムによって発生する雑音が望ましくないほど大きくなる可能性がある。

【0003】

しばしば、ガンマ検出器アセンブリのような個々のエレクトロニクスコンポーネントは、それら自身の冷却手段と共に使用され、および／または空間および患者の快適性における前述の制限のために非常に困難な、冷却媒体の共通の流れを共有するような方法で、一緒にまとめられる。

【0004】

ガンマ検出器アセンブリは、ＳｉＰＭ検出器のようなエレクトロニクスコンポーネントおよびそれらに関連するドライバを含む。これらのエレクトロニクスコンポーネントはすべて、動作中に熱を発生し、過熱はその性能に有害な影響を与える可能性があるため、最適な性能を維持するためにコンポーネントを冷却する必要がある。したがって、従来のＰＥＴおよびＰＥＴ／ＣＴスキャナシステムでは、エレクトロニクスコンポーネントは通常、独自の冷却空気源を有する。冷却空気源は、過熱状態が発生しないように、均一に分散され、信頼性のあるものでなければならない。あるいは、エレクトロニクスコンポーネントが示す加熱関連エラーを補償しなければならない。しかしながら、しばしばこれらの設計要素は互いに矛盾している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のＰＥＴまたはＰＥＴ／ＣＴスキャナでは、ガントリ内に冷却ファンまたは複数の冷却ファンがパッケージされ、ガンマ検出器およびその中の他のエレクトロニクスの性能を保証する。しかし、この保証には費用がかかる。各冷却ファンは、騒音レベルを最大しきい値に向かって押し、ガンマ検出器のアレイが一斉に作動する場合には、故障しているファンなどによって検出器が適切に作動しないと、システム全体が停止する。ファンユニットの数が多いと、信頼性の高い設計を保証するために、システム障害の統計的可能性が積み重ねられる。したがって、複数の冷却ファンを組み込んだシステムは、システムのダウンタイム、サービス、部品交換、およびノイズによる患者の不快感に関連する隠れたコストを有している。逆に、ＰＥＴガントリの周囲に１個または数個のファンだけを用いて冷却気流を等しく配分することは、ガントリ体積の損失を考慮する場合、特に気流が均衡して安定していなければならないため、実現が困難な場合がある。液体冷却システムのコストはさらに高く、失敗すると破滅的な結果に至る。それゆえ、ＰＥＴまたはＰＥＴ／ＣＴスキャナのための改良された冷却システムが望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様では、本開示に従った冷却空気送出マニホールドを組み込んだＰＥＴスキャナガントリが開示される。空気送出マニホールドは、患者トンネル部分、前方ファンネル部分、およびＰＥＴスキャナガントリの内部に収容され、前方ファンネル部分の後方に位置する複数のガンマ検出器を含む。前方ファンネル部分は、患者トンネル部分の入口を規定する環状内壁および遠隔供給源から受け入れられた加圧空気の流れを導くための環状構造を含む空気プレナムを含む。空気プレナムは、加圧空気の流れを複数のガンマ検出器の方へ向けるように構成された環状ノズルを備える。また、空気プレナムは、周辺空気からさらなる空気を引き出し、それを高速空気として環状ノズルから流出する一次加圧冷却空気と合流させる補助空気入口を備える。

【0007】

ＰＥＴスキャナガントリを装着したＰＥＴスキャナシステムも開示されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本明細書に記載される実施形態の特徴は、以下の詳細な説明の中でより完全に開示されるであろうが、これは、同様の符号を参照する添付図面とともに考慮されるべきである。すべての図面は概略図であり、構造物の実際の寸法またはそれらの寸法の相対的比率を表すことを意図したものではない。

【図1】図１は、本開示の冷却空気送出マニホールドを組み込んだＰＥＴスキャナガントリの断面図である。

【図2】図２は、図１のＰＥＴスキャナガントリの一部の断面図である。

【図3】図３は、図２に示した横断面部分の詳細な斜視図である。

【図4】図４は、本開示による冷却空気の流れに注目した、図２に示した断面部分の詳細な図解である。

【図5】本開示の別の実施形態による、ガイド付き排気出口を組み込んだ冷却空気送出マニホールドの説明図である。

【図6】図６～図７は、内部構造を示す、図５の冷却空気送出マニホールドの実施形態の断面図である。

【図7】図６～図７は、内部構造を示す、図５の冷却空気送出マニホールドの実施形態の断面図である。

【図8A】本開示による２つ以上の空気プレナムのアセンブリを含む冷却空気送出マニホールドの実施形態を示す図である。

【図8B】本開示による２つ以上の空気プレナムのアセンブリを含む冷却空気送出マニホールドの実施形態を示す図である。

【図8C】本開示による２つ以上の空気プレナムのアセンブリを含む冷却空気送出マニホールドの実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

例示的な実施形態のこの記述は、書面による記述全体の一部と考えられる添付図面に関連して読まれることを意図している。図形は必ずしも尺度化されているわけではなく、明瞭さと簡潔さの観点から、いくつかの特徴が尺度または多少模式的な形で誇張されて示されてもよい。記載にあたっては、「水平」、「垂直」、「上」、「底部」、「上」、「底部」等の相対的な用語並びにそれらの誘導体（例えば、「水平」、「底部」、「上」等）は、次に記載されるか、又は考察中の図に示されるように、方向を参照するように解釈すること。これらの相対的な用語は記述の便宜上のものであり、通常、特定の方向性を要求することを意図したものではない。「内側」対「外側」、「長手」対「外側」等を含む用語は、互いに相対的に、または、必要に応じて、伸長の軸、または軸もしくは回転中心に対して解釈される。「連結」及び「相互連結」等の付着物、カップリング等に関する用語であって、構造が直接的又は間接的に、介在構造を通して互いに固定又は付着する関係、並びに可動又は硬い付着物又は関係の両方をいう。用語「操作的に結合される」とは、その関係のために意図されたように関連する構造を操作することを可能にするそのような付着、結合または結合である。

【0010】

ここで、冷却空気送出をＰＥＴスキャナまたはＰＥＴ／ＣＴハイブリッドスキャナのガントリのカバーセットにマニホールド化する冷却空気送出マニホールド概念が開示される。考察の目的のために、「ＰＥＴスキャナ」という用語は、ここでは、ＰＥＴスキャナおよびＰＥＴ／ＣＴハイブリッドスキャナの両方の実施形態を参照するものとして使用する。

【0011】

より具体的には、冷却空気送出マニホールドは、ＰＥＴスキャナガントリの患者トンネルの前方ファンネル部分に同化される。冷却空気送出マニホールドは、ボアの存在によっても、他の半径方向の拘束によっても拘束されないように構成される。冷却空気送出マニホールドは、１つ以上の遠隔供給源から加圧冷却空気の供給を受け、冷却空気送出マニホールドに組み込まれたエアフォイル形状を利用してガントリ内のガンマ検出器に冷却空気を均一に送出するように構成されている。

【0012】

図１～３を参照すると、本開示に従う冷却空気送出マニホールド１１０を組み込んだＰＥＴスキャナガントリ１００が開示される。空気送出マニホールド１１０は、患者トンネル部分１２０、前方漏斗部１３０、及びＰＥＴスキャナガントリ１００の内部に収容され、前方漏斗部１３０の後ろに配置された複数のガンマ検出器５０を備える。前方漏斗部１３０は、患者トンネル部分１２０の入口を規定する環状内壁１３２と、１つ以上の遠隔供給源（示されていない）から受け入れられた加圧空気の流れを導くための環状空洞構造を含む空気プレナム１３４とを備える。空気プレナム１３４の環状空洞構造は、加圧空気の流れを導く内部空間１３４’を有する。１つの実施形態における空気プレナム１３４の環状空洞構造は、実質的に隆起した形状を有すると記述することもできる。図１の例証は、ＰＥＴスキャナガントリ１００の断面図であり、空気プレナム１３４の環状空洞構造の約半分を示している。

【0013】

本開示の冷却空気送出マニホールド１１０の１つの利点は、ＰＥＴスキャナ内の患者をそのようなハードウェアのノイズから遮蔽できるように、加圧冷却空気の１つ以上の供給源、すなわち、加圧冷却空気の供給を提供するファンまたはインペラのようなハードウェアをＰＥＴスキャナシステムから離れた位置への配置を可能にすることである。

【0014】

空気プレナム１３４は、内部空間１３４’からの加圧冷却空気の流れを複数のガンマ検出器５０に向けるように構成された環状ノズル１３５を備える。エアノズル１３５は、図２および３のより詳細な図においてよりよく見ることができる。ガンマ検出器５０のアレイ内の個別検出器の各々は、検出器を冷却するためにそれに取り付けられた１つまたは複数のヒートシンク５２を有する。

【0015】

空気プレナム１３４は、環状ノズル１３５に隣接して下流に位置するエアフォイル面１３６をさらに備える。空気送出マニホールド１１０のいくつかの実施形態では、環状ノズル１３５は、空気プレナム１３４の環状構造に沿って一定の間隔で設けられた複数のフィン１３８によって、一連の非連続スロットに分割される。複数のフィン１３８は、図１および３の方がよく見ることができる。複数のフィン１３８は患者トンネル部分１２０の縦軸に平行に配向され、環状ノズル１３５内の非連続スロットの各々を出る加圧冷却空気が検出器エレクトロニクスアセンブリ（ＤＥＡ）５５内のガンマ検出器５０に向けられるようになっている。加えて、環状ノズル１３５を一連の非連続スロットに分割することは、前方漏斗部１３０の円周の周りの冷却空気のバランスのとれた半径方向に均一な流れを維持するのに役立つ。例示的な目的のために、１つのＤＥＡ５５のみが図１に描かれている。しかしながら、実際のＰＥＴスキャナガントリ１００では、複数のそのようなＤＥＡ５５が、検出器リングを形成する第１の環状面１３２Ａの外側の周囲に円周方向に配置される。

【0016】

環状内壁１３２は、空気プレナム１３４の環状構造の内側に入れ子になっており、それによって、環状内壁１３２と空気プレナム１３４との間に補助空気入口１４０が形成され、それによって、加圧空気が環状ノズル１３５から流出すると、周囲空気が補助空気入口１４０を通して吸引され、環状ノズル１３５から流出する加圧空気と合流し、複数のガンマ検出器５０に向かって流れる。この現象の詳細については、以下により詳細に考察する。

【0017】

図１から分かるように、複数のフィン１３８はまた、空気プレナム１３４を環状の内壁１３２に接続する。複数のフィン１３８は、空気プレナム１３４と補助空気入口１４０を形成する環状内壁１３２との間に所望の間隔を維持する。複数のフィン１３８の提供は、本明細書に開示されているＰＥＴスキャナガントリ１００およびＰＥＴスキャナシステムの実施形態のすべてに適用可能である。

【0018】

また、複数のフィン１３８は、空気プレナムに構造的剛性を与えることによって、内部空間１３４’を満たす加圧冷却空気の高圧下で空気プレナム１３４を支持する機能を提供する。空気プレナム１３４は、環状ノズル１３５によって形成された切り離された側壁を有する湾曲した管であり、環状ノズル１３５のエッジを適所に保持し、加圧された冷却空気の圧力から外側に破裂するのを防止するフィン１３８のような支持構造がないので、空気プレナム１３４は、その形状が保持されないことがある。

【0019】

環状内壁１３２は、患者トンネル部分１２０によって定義されるトンネル空間Ｓに面する第１の環状面１３２Ａと、空気プレナムに面する第２の環状面１３２Ｂから構成される。

【0020】

図４を参照すると、エアフォイル面１３６は、表面が環状ノズル１３５を出る高速圧力駆動空気の軌道Ｔから離れるように環状形成される。したがって、環状内壁１３２のエアフォイル面１３６と第２の環状面１３２Ｂとの間の距離ｄは、環状ノズル１３５から離れて増加する。したがって、エアフォイル面１３６と環状内壁１３２との間の空間の容積は、ガンマ検出器５０に向かう方向に増加する。さらに、加圧された冷却空気が環状ノズル１３５から出るとき、エアフォイル面１３６の輪郭は、環状ノズル１３５から出る高速空気をエアフォイル面１３６に掛け、環状ノズル１３５から離れてガンマ検出器５０に向かって流れるときにエアフォイル面１３６をスキムさせる。この構成の結果、高速圧力駆動の冷却空気が環状ノズル１３５を出てエアフォイル面１３６に沿ってスキムするにつれて、空気は体積膨張し、イナータンス原理のためエアフォイル面１３６と第２の環状面１３２Ｂとの間に低い圧力領域Ｌを生成する。この低圧領域Ｌは、補助空気入口１４０を通して周囲空気を吸引する吸引を生成する。補助空気入口１４０を通って周囲から吸引された付加的な空気は、高速冷却空気の流れに接合し、従ってガンマ検出器５０に向けられる冷却空気の総量を増幅する。追加の空気を加えるこのプロセスは、ファンまたはインペラのような追加の移動ハードウェアなしに達成されるので、冷却空気流の体積を増加させながら発生する付加的なノイズはない。空気プレナム１３４上に提供されるエアフォイル面１３６の特徴は、ここに開示されるＰＥＴスキャナガントリ１００およびＰＥＴスキャナシステムの実施形態の全てに適用可能である。

【0021】

冷却空気は、遠隔の供給源から空気プレナム１３４に供給することができる。いくつかの実施形態において、冷却空気の遠隔源は、スキャナトンネル内に配置される患者へのノイズを最小限にするために、ＰＥＴスキャナからある程度離れた位置に配置することができる。いくつかの好ましい実施形態において、遠隔供給源は、患者の快適さのためにＰＥＴスキャナでの雑音を最小限にするために、ＰＥＴスキャナとは複数の部屋に配置することができる。冷却空気の遠隔供給源は、時に施設空気と呼ばれる加圧されたプラント空気とすることができ、この場合、空気プレナム１３４は、プラント空気ダクトに接続されるだけでよい。遠隔発生源は、空気プレナム１３４に所望量の冷却空気を供給するように適切に構成された１つまたは複数のファンまたはインペラとすることができる。いくつかの実施形態では、冷却空気の遠隔供給源は、ガントリ構造上またはその周囲に配置された１つまたは複数のファンまたはインペラであってもよい。そのような実施形態では、冷却空気の遠隔供給源に対して適切な防音パッケージを設けて、遠隔供給源によって生成されるノイズを消音し、最小限に抑えることができる。空気プレナム１３４は、遠隔発生源からの加圧空気の流れを受け入れるための１つまたは複数の空気入口１６０を備えることができる。図５は、例としてこのような２つの空気入口１６０を有する本開示のＰＥＴスキャナガントリ１００の実施形態を示している。

【0022】

冷却空気送出マニホールド１１０のいくつかの実施形態では、加圧冷却空気供給のための複数の供給源を空気プレナム１３４の空気入口１６０に接続することができる。上述したように、加圧冷却空気供給源のいくつかの例は、ファンまたはインペラであってもよい。加圧空気のための複数の供給源を有することは、システムの改善された信頼性を提供することができる冗長性を提供する。また、加圧空気の発生源が複数ある場合には、個々の空気源のファンをより低速で作動させることができるため、発生する騒音を低減することができる。

【0023】

図１～４に関連して先に議論した実施形態では、空気プレナム１３４によって供給される冷却空気が、ＤＥＡ５５内の検出器エレクトロニクスコンポーネントの上を移動した後、ハウジング１５０は、現在加熱された排気を周囲に導くことができる。これを図１および図２に示す。図５～７を参照すると、他のいくつかの実施形態では、空気プレナム１３４は、排気出口１８０を介してＰＥＴスキャナから離れるように加熱された排気を導くことができる導かれた排気ダクト１３４’－ＩＩを組み込むように構成することができる。このような排気出口１８０の一例を図５に示す。

【0024】

図６及び図７の断面図に示すように、この実施形態では、空気プレナム１３４の内部空間１３４’は、冷却のために加圧された空気を送出するように構成された冷却空気ダクト部分１３４’－Ｉと、排気出口１８０を介してＰＥＴスキャナから離れるように加熱された排気の流れを導くように構成された排気空気ダクト部分１３４’－ＩＩとの、２つの主要部分に分割されている。排気空気ダクト部分１３４’－ＩＩは、排気の流れを受け取り、排気を医用画像スキャナから離れるように導く。このとき、加熱された排気空気の流れは、冷却空気の流れが複数のガンマ検出器の上を流れ、ＤＥＡハウジング１５５によって空気プレナム１３４に戻された後の冷却空気の流れである。

【0025】

冷却空気送出マニホールド１１０のいくつかの実施形態では、空気送出マニホールドは、接続されていない複数の空気プレナムのアセンブリを含むことができる。例えば、図８Ａに示すように、冷却空気送出マニホールド１１０は、２つの空気プレナム１３４Ａおよび１３４Ｂから構成することができる。図８Ｂに示すように、冷却空気送出マニホールド１１０は、３つの空気プレナム１３４Ｃ、１３４Ｄ、および１３４Ｅで構成することができる。図８Ｃに示すように、冷却空気送出マニホールド１１０は、４つの空気プレナム１３４Ｆ、１３４Ｇ、１３４Ｈ、および１３４Ｉで構成することができる。これらの実施形態では、複数の空気プレナム１３４Ａ、１３４Ｂ、・・・のそれぞれが、空気プレナム１３４の断表面形状および複数のガンマ検出器５０に向けられる冷却空気の流れを可能にする環状ノズル１３５、エアフォイル面１３６、環状内壁１３２、補助空気入口１４０などの関連構造に関して、図１～４に示す空気プレナム１３４のように構造される。図８Ａ－８Ｃに例示された実施形態では、各空気プレナム１３４Ａ－１３４Ｉは、各々、少なくとも１つの空気入口１６０Ａ－１６０Ｉを構成することができる。これらの複数の未接続空気プレナムは、それぞれ、図６～図７に示す実施形態と同様に、空気プレナムの各々の内部に冷却空気ダクトと排気ダクトの両方を有するように構成することができる。空気プレナム１３４Ａ－１３４Ｉの各々は、空気入口と空気出口から成る。

【0026】

空気送出マニホールド１１０が１つ以上の未接続空気プレナムのアセンブリとして構成される実施形態では、各空気プレナムは、内部空間の体積を有し、各空気プレナムは、加圧冷却空気のための供給源に接続される１つ以上の空気入口Ａｉｒ－ｉｎを含む。特定の用途の必要に応じて、複数の空気プレナムの各々を、加圧冷却空気のための自身の供給源に接続することができるか、または加圧冷却空気のための供給源を１つ共有することができる。

【0027】

別の態様によれば、本開示に従う冷却空気送出マニホールド１１０を組み込んだＰＥＴスキャナガントリ１００を装着するＰＥＴスキャナシステムが開示される。

【0028】

検出器リング上の関連付けられた検出器エレクトロニクスアセンブリを有するガンマ検出器のアレイがしばしば冷却ファンのアレイを備える従来のＰＥＴスキャナ検出器冷却システムと比較して、冷却空気送出マニホールド１１０は、ノイズが少なく、より信頼性の高いシステムを提供する。

【0029】

上述の説明は本発明の例示的な実施形態であり、本発明は示された特定の形態に限定されないことが理解されるであろう。本発明の範囲から逸脱することなく、エレメントの設計および配置に改変を加えてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】