JP7043303B2 - X-ray computer tomography equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、X線コンピュータ断層撮影装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to an X-ray computer tomography apparatus.
X線コンピュータ断層撮影装置は、患者を載置する天板を有する寝台を装備している。天板は、患者等の重みにより撓むため、例えば、ヘリカルスキャンをした際に各スライス又はボリュームのCT画像間で段差が生じてしまう。また、天板の移動時に振動するため、振動に起因して画質が劣化する虞がある。 The X-ray computer tomography apparatus is equipped with a sleeper having a top plate on which the patient is placed. Since the top plate bends due to the weight of the patient or the like, for example, when a helical scan is performed, a step is generated between the CT images of each slice or volume. In addition, since the top plate vibrates when it is moved, the image quality may deteriorate due to the vibration.
天板の撓みを抑制するため、天板の中にX線吸収率の低い樹脂製の補強板を追加することが行われる。しかしながら、X線吸収率が低いとはいえ、多少なりとも補強板がX線を吸収するため、画質が劣化する虞がある。 In order to suppress the bending of the top plate, a resin reinforcing plate having a low X-ray absorption rate is added to the top plate. However, even though the X-ray absorption rate is low, the reinforcing plate absorbs X-rays to some extent, so that the image quality may deteriorate.
天板をスライド可能な支持フレームを寝台に設けることにより、天板の撓みを抑制することも可能である。しかしながら、支持フレームを架台に近づけるために、架台のチルト角を制限してしまう場合がある。また、架台との干渉を回避しなければならないため、支持フレームをスライド可能な距離が制限される場合が生じてしまう。 By providing a support frame on which the top plate can be slid, it is possible to suppress the bending of the top plate. However, in order to bring the support frame closer to the gantry, the tilt angle of the gantry may be limited. In addition, since it is necessary to avoid interference with the gantry, the distance in which the support frame can be slid may be limited.
発明が解決しようとする課題は、画質の劣化やチルト角の制限を回避しつつ、天板の撓みを抑制することである。 The problem to be solved by the invention is to suppress the bending of the top plate while avoiding the deterioration of the image quality and the limitation of the tilt angle.
実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、被検体が載置される天板と、X線を発生するX線源と、前記X線源から発生され前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記天板の内部に設けられ、前記天板の撓みを低減するための補強板と、前記天板と前記補強板とを前記天板の長軸方向に関して移動可能に支持する支持機構と、前記天板と前記補強板とを前記長軸方向に関して移動させるために前記支持機構を駆動し、前記X線管からのX線の照射範囲に応じて前記補強板の前記長軸方向に関する移動を制限する駆動制御部と、を具備する。 The X-ray computer tomography apparatus according to the embodiment detects a top plate on which the subject is placed, an X-ray source that generates X-rays, and X-rays that are generated from the X-ray source and transmitted through the subject. An X-ray detector, a reinforcing plate provided inside the top plate for reducing the deflection of the top plate, and the top plate and the reinforcing plate can be moved with respect to the long axis direction of the top plate. The support mechanism for supporting and the support mechanism for moving the top plate and the reinforcing plate with respect to the long axis direction are driven, and the reinforcing plate is said to have an X-ray irradiation range from the X-ray tube. It is provided with a drive control unit that limits movement in the long axis direction.
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるX線コンピュータ断層撮影装置を説明する。 Hereinafter, the X-ray computer tomography apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置1の構成を示す図である。なお、図1には説明の都合のため複数の架台10が描画されているが、典型的にはX線コンピュータ断層撮影装置1が装備する架台10は1台である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an X-ray
図1に示すように、X線コンピュータ断層撮影装置1は、架台10、寝台30及びコンソール40を有する。架台10は、被検体PをX線CT撮影するための構成を有するスキャン装置である。寝台30は、X線CT撮影の対象となる被検体Pを載置し、被検体Pを位置決めするための搬送装置である。コンソール40は、架台10を制御するコンピュータである。例えば、架台10及び寝台30はCT検査室に設置され、コンソール40はCT検査室に隣接する制御室に設置される。架台10、寝台30及びコンソール40は互いに通信可能に有線または無線で接続されている。なお、コンソール40は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール40は、架台10及び寝台30とともに同一の部屋に設置されてもよい。また、コンソール40が架台10に組み込まれても良い。
As shown in FIG. 1, the X-ray
図1に示すように、架台10は、X線管11、X線検出器12、回転フレーム13、X線高電圧装置14、制御装置15、ウェッジ16、コリメータ17及びデータ収集回路(DAS:Data Acquisition System)18を有する。
As shown in FIG. 1, the
X線管11は、X線を発生する。具体的には、X線管11は、熱電子を発生する陰極と、陰極から飛翔する熱電子を受けてX線を発生する陽極と、陰極と陽極とを保持する真空管とを含む。X線管11は、高圧ケーブルを介してX線高電圧装置14に接続されている。陰極には、X線高電圧装置14によりフィラメント電流が供給される。フィラメント電流の供給により陰極から熱電子が発生する。陰極と陽極との間には、X線高電圧装置14により管電圧が印加される。管電圧の印加により陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔して陽極に衝突し、X線が発生する。発生されたX線は、被検体Pに照射される。陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔することにより管電流が流れる。
The
X線検出器12は、X線管11から発生され被検体Pを通過したX線を検出し、検出されたX線の線量に対応した電気信号をDAS18に出力する。X線検出器12は、チャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列がスライス方向(列方向)に複数配列された構造を有する。X線検出器12は、例えば、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは、入射X線量に応じた光量の光を出力する。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射面側に配置され、散乱X線を吸収するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドは、コリメータ(1次元コリメータ又は2次元コリメータ)と呼ばれることもある。光センサアレイは、シンチレータからの光の光量に応じた電気信号に変換する。光センサとしては、例えば、フォトダイオードが用いられる。
The
回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを回転軸Z回りに回転可能に支持する円環状のフレームである。具体的には、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持する。回転フレーム13は、固定フレーム(図示せず)に回転軸Z回りに回転可能に支持される。制御装置15により回転フレーム13が回転軸Z回りに回転することによりX線管11とX線検出器12とを回転軸Z回りに回転させる。回転フレーム13の開口部19には、画像視野(FOV:Field Of View)が設定される。
The rotating
なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸又は寝台30の天板33の長手方向をZ方向、Z方向に直交し床面に対し水平である方向をX方向、Z方向に直交し床面に対し垂直である方向をY方向と定義する。
In the present embodiment, the rotation axis of the
X線高電圧装置14は、高電圧発生装置とX線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧及びX線管11に供給するフィラメント電流を発生する。X線制御装置は、X線管11に印加する高電圧とX線管11に供給フィラメント電流とを制御する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。X線高電圧装置14は、架台10内の回転フレーム13に設けられてもよいし、架台10内の固定フレーム(図示しない)に設けられても構わない。
The X-ray
ウェッジ16は、被検体Pに照射されるX線の線量を調節する。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線の線量が予め定められた分布になるようにX線を減衰する。例えば、ウェッジ16としては、ウェッジフィルタ(wedge filter)やボウタイフィルタ(bow-tie filter)等、アルミニウム等の金属が加工されることにより形成された金属フィルタである。これらウェッジ16は、所定のターゲット角度や所定の厚みを有するように加工される。
The
コリメータ17は、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を限定する。コリメータ17は、X線を遮蔽する複数の鉛板をスライド可能に支持し、複数の鉛板により形成されるスリットの形態を調節する。なお、コリメータ17は、X線絞りとも呼ばれる。
The
DAS18は、X線検出器12により検出されたX線の線量に応じた電気信号をX線検出器12から読み出し、読み出した電気信号を増幅し、ビュー期間に亘り電気信号を積分することにより当該ビュー期間に亘るX線の線量に応じたデジタル値を有する検出データを収集する。検出データは、投影データとも呼ばれる。DAS18は、例えば、投影データを生成可能な回路素子を搭載した特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)により実現される。DAS18により生成された投影データ(検出データ)は、回転フレーム13に設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台10の非回転部(例えば、固定フレーム)に設けられた発光ダイオード(LED)を有する受信機に送信され、受信機からコンソール40に伝送される。なお、回転フレーム13から架台10の非回転部への投影データの送信方式は、前述の光通信に限定されず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式であっても良い。
The
寝台30は、基台31、支持フレーム32、天板33及び寝台駆動装置34を備える。基台31は、床面に設置される。基台31は、支持フレーム32を、床面に対して垂直方向(Y方向)に移動可能に支持する構造体である。支持フレーム32は、基台31の上部に設けられるフレームである。支持フレーム32は、天板33を中心軸Zに沿ってスライド可能に支持する。天板33は、被検体Pが載置される柔軟性を有する板状構造体である。
The
寝台駆動装置34は、寝台30に収容される。寝台駆動装置34は、被検体Pが載置された天板33を移動させるための動力を発生するモータ又はアクチュエータである。寝台駆動装置34は、コンソール40等による制御に従い作動する。
The
制御装置15は、コンソール40の処理回路44による撮像制御機能441に従いX線CT撮影を実行するためにX線高電圧装置14、DAS18及び寝台30を制御する。制御装置15は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動装置とを有する。処理回路は、ハードウェア資源として、CPU等のプロセッサとROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリとを有する。制御装置15は、例えば、コンソール40、架台10及び寝台30等に設けられた入力インターフェース43からの操作信号に従い架台10及び寝台30を制御する。例えば、制御装置15は、回転フレーム13の回転、架台10のチルト、天板33及び寝台30の動作を制御する。
The
コンソール40は、メモリ41、ディスプレイ42、入力インターフェース43及び処理回路44を有する。メモリ41とディスプレイ42と入力インターフェース43と処理回路44との間のデータ通信は、バス(BUS)を介して行われる。なお、コンソール40は、架台10とは別体であるとして説明するが、架台10にコンソール40の全構成要素又は一部の構成要素が含まれても良い。
The
メモリ41は、種々の情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ41は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。メモリ41は、HDDやSSD等以外にも、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体や、RAM(Random Access Memory)等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、メモリ41の保存領域は、X線コンピュータ断層撮影装置1内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。
The
ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成された医用画像(CT画像)や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。例えば、ディスプレイ42としては、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro Luminescence Display)、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。また、ディスプレイ42は、架台10に設けられても良い。また、ディスプレイ42は、デスクトップ型でも良いし、コンソール40本体と無線通信可能なタブレット端末等に含まれるタブレット型でも良い。
The
入力インターフェース43は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路44に出力する。入力インターフェース43としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜使用可能である。なお、本実施形態において入力インターフェース43は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路44へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース43の例に含まれる。また、入力インターフェース43は、架台10に設けられても良い。また、入力インターフェース43は、コンソール40本体と無線通信可能なタブレット端末等に含まれても良い。
The input interface 43 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electric signals, and outputs the received input operations to the
処理回路44は、入力インターフェース43から出力される入力操作の電気信号に応じてX線コンピュータ断層撮影装置1全体の動作を制御する。例えば、処理回路44は、ハードウェア資源として、CPUやGPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサとROMやRAM等のメモリとを有する。処理回路44は、メモリに展開されたプログラムを実行することにより、撮像制御機能441、再構成処理機能442、画像処理機能443及びスキャン計画機能444等を実行する。なお、各機能441~444は単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能441~444を実現するものとしても構わない。
The
撮像制御機能441において処理回路44は、X線CT撮影を行うためX線高電圧装置14と制御装置15とDAS18とを制御する。処理回路44は、スキャン計画機能444により決定された撮影条件に従いX線高電圧装置14と制御装置15とDAS18とを制御する。
In the image
再構成処理機能442において処理回路44は、DAS18から出力された投影データに基づいてCT画像を生成する。具体的には、処理回路44は、DAS18から出力された投影データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施す。そして処理回路44は、前処理後の投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を施しCT画像を生成する。
In the
画像処理機能443において処理回路44は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能442によって生成されたCT画像を、任意断面の断層像や3次元画像に変換する。
In the
スキャン計画機能444において処理回路44は、自動的に又は入力インターフェース43等を介して入力された操作者からの指示に従いスキャン計画を立案する。スキャン計画にはX線照射範囲が含まれる。本実施形態に係るX線照射範囲は、X線が通過する空間的範囲を意味する。X線照射範囲は、入力インターフェースを介して直接的に指定されても良いし、FOV等の他のスキャン計画パラメータに基づいて処理回路44により算出されても良い。
In the
図2は、本実施形態に係る架台10の外観を示す斜視図である。図2に示すように、架台10は、略円筒形の開口部19が形成された架台本体23を有する。架台本体23は、床面に設置された固定部25によりチルト軸AT回りにチルト可能に支持されている。チルト軸ATは、開口部19の中心軸(回転軸)ARに水平に直交する。架台10の前方には寝台30が設置されている。図2に示すように、天板33の長軸A1が開口部19の中心軸ARに平行するように寝台30が配置される。
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the
支持フレーム32は、天板33を長軸A1に沿ってスライド可能に支持する。基台31は、天板33を長軸A1に鉛直に直交する鉛直軸A2に沿って昇降可能に支持している。鉛直軸A2は、床面に対して垂直を向く。以下、天板33の長軸A1に平行する方向を長軸方向又はZ方向、鉛直軸A2に平行する方向を垂直方向又はY方向と呼ぶことにする。また、寝台30が架台10に接近する方向を+Z方向、寝台30が架台10から離れる方向を-Z方向、寝台30が上昇する方向を+Y方向、寝台30が下降する方向を-Y方向とする。また、+Z方向側の天板33の限界到達位置はIN-LIMITと呼ばれ、-Z方向側の天板33の限界到達位置はOUT-LIMITと呼ばれる。
The
図3は、第1実施形態に係る支持フレーム32及び天板33の横断面図(YX断面図)を示す図である。図4は、天板33を背面側から見た平面図である。図3に示すように、天板33は、カーボン等の任意の素材により形成された、中空部331を有する板状構造体である。中空部331には補強板35が設けられている。補強板35は、被検体Pによる天板33の撓みを低減するために設けられる。補強板35は、例えば、アルミニウムや鉄等の硬い素材により形成される。天板33と補強板35とは、±Z方向に移動可能に支持機構36により支持されている。支持機構36は、支持フレーム32に収容されている。
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional view (YX cross-sectional view) of the
図3及び図4に示すように、第1実施形態に係る支持機構36は、互いに独立の天板支持機構36-1と補強板支持機構36-2とを有する。天板支持機構36-1は、天板33を±Z方向に移動可能に支持する。天板支持機構36-1は、例えば、ボールネジにより実現される。この場合、天板支持機構36-1は、ネジ361とナット362とを有する。ネジ361は、Z方向に平行に配置される。ナット362は、ネジ361に形成されたネジ山に嵌合するネジ溝が形成されたネジ穴を有する。ネジ361は、ナット362のネジ穴にねじ込まれている。ネジ361とナット362とには複数のボールが循環可能な流路機構が形成されている。ネジ361の回転に伴い、ボールにより摩擦が低減されたうえで、ナット362がZ方向にスライドする。
As shown in FIGS. 3 and 4, the support mechanism 36 according to the first embodiment has a top plate support mechanism 36-1 and a reinforcing plate support mechanism 36-2 that are independent of each other. The top plate support mechanism 36-1 supports the
図3に示すように、ナット362は、天板33に接続される。例えば、ナット362と接続体(スライダ)364とがネジ等により締結され、接続体364と天板33とがネジ等により締結される。上記構成により、ネジ361の回転に伴いナット362に接続された天板33がZ方向にスライドする。なお、ナット362と天板33との接続方式は上記方式に限定されず、ナット362と天板33とが一体に移動可能であれば、如何なる方式により接続されても良い。また、天板支持機構36-1は、ボールネジのみに限定されない。天板支持機構36-1は、直動ガイド等、天板33を±Z方向に移動可能であれば、如何なる機械要素により実現されても良い。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、補強板支持機構36-2は、補強板35を中空部331において±Z方向に移動可能に支持する。補強板支持機構36-2は、例えば、ボールネジにより実現される。この場合、補強板支持機構36-2は、ネジ365とナット366とを有する。ネジ365は、Z方向に平行に配置される。ナット366は、ネジ365に形成されたネジ山に嵌合するネジ溝が形成されたネジ穴を有する。ネジ365は、ナット366のネジ穴にねじ込まれている。ネジ365とナット366とには複数のボールが循環可能な流路機構が形成されている。ネジ365の回転に伴い、ボールにより摩擦が低減されたうえで、ナット366がZ方向にスライドする。
As shown in FIG. 3, the reinforcing plate support mechanism 36-2 supports the reinforcing
図3に示すように、ナット366は、補強板35に接続される。例えば、ナット366と接続体(スライダ)367とがネジ等により締結され、接続体367と補強板35とがネジ等により締結される。上記構成により、ネジ365の回転に伴いナット366に接続された補強板35が天板33の中空部331においてZ方向にスライドする。補強板35のスライドを機械的に案内するガイド368が天板33の中空部331の内壁に設けられる。なお、補強板35とナット366とを接続する接続体367の±Z方向への移動のための空間を確保するため、天板33の背面部のうちの接続体367の±Z方向に関する移動経路部分に切り欠き332が形成される。ナット366と補強板35との接続方式は上記方式に限定されず、ナット366と補強板35とが一体に移動可能であれば、如何なる方式により接続されても良い。また、補強板支持機構36-2は、ボールネジのみに限定されない。補強板支持機構36-2は、直動ガイド等、補強板35を±Z方向に移動可能であれば、如何なる機械要素により実現されても良い。
As shown in FIG. 3, the
次に、第1実施形態に係る寝台駆動系の構成について説明する。 Next, the configuration of the sleeper drive system according to the first embodiment will be described.
図5は、第1実施形態に係る寝台駆動系を構成する制御装置15と寝台駆動装置34との一構成例を示す図である。図5に示すように、寝台駆動装置34は、天板駆動制御装置62、補強板駆動制御装置64及び昇降駆動制御装置66を有する。制御装置15は、天板33を目的位置に移動させるために天板駆動制御装置62、補強板駆動制御装置64及び昇降駆動制御装置66を制御する。天板33を±Z方向に移動する際、制御装置15は、X線照射範囲に応じて補強板35の±Z方向に関する移動を制限するために天板駆動制御装置62と補強板駆動制御装置64とを制御する。例えば、制御装置15は、天板33を目的位置まで移動する際、天板33と補強板35とを当該目的位置に向けてZ方向に関して移動し、補強板35をX線照射範囲に重畳しない停止位置まで移動した場合、補強板35を当該停止位置に停止させつつ天板33を当該目的位置まで更に移動する。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the
天板駆動制御装置62は、例えば、支持フレーム32に設けられている。天板駆動制御装置62は制御装置15からの動作指示信号を受けて天板33をスライドする。具体的には、天板駆動制御装置62は、制御回路621、駆動装置623及び検出器625を有する。制御回路621は、制御装置15からの動作指示信号を受けて駆動装置623に、当該動作指示信号に対応する電力を供給するサーボアンプである。駆動装置623は、制御回路621からの電力を受けて、接続先の天板支持機構36-1を駆動して天板33をスライドする。具体的には、駆動装置623は、駆動軸の回転により動力を発生するモータである。検出器625は、駆動装置623の駆動軸に設けられた、ロータリーエンコーダ等の位置検出器である。
The top plate
補強板駆動制御装置64は、例えば、支持フレーム32に設けられている。補強板駆動制御装置64は制御装置15からの動作指示信号を受けて補強板35をスライドする。具体的には、補強板駆動制御装置64は、制御回路641、駆動装置643及び検出器645を有する。制御回路641は、制御装置15からの動作指示信号を受けて駆動装置643に、当該動作指示信号に対応する電力を供給するサーボアンプである。駆動装置643は、制御回路641からの電力を受けて、接続先の補強板支持機構36-2を駆動して補強板35をスライドする。具体的には、駆動装置643は、駆動軸の回転により動力を発生するモータである。検出器645は、駆動装置643の駆動軸に設けられた、ロータリーエンコーダ等の位置検出器である。
The reinforcing plate
昇降駆動制御装置66は、例えば、基台31に設けられている。昇降駆動制御装置66は制御装置15からの動作指示信号を受けて、図示しない昇降機構を作動して天板33、支持フレーム32及び天板33を昇降(上下動)する。昇降機構は、例えば、Xリンクにより実現される。昇降駆動制御装置66は、具体的には、制御回路661、駆動装置663及び検出器665を有する。制御回路661は、制御装置15からの動作指示信号を受けて駆動装置663に、当該動作指示信号に対応する電力を供給するサーボアンプである。駆動装置663は、制御回路661からの電力を受けて、接続先の昇降機構を駆動して支持フレーム32と天板33とを昇降する。検出器665は、駆動装置663の駆動軸に設けられた、ロータリーエンコーダ等の位置検出器である。
The elevating
次に、図6と図7とを参照しながら、第1実施形態に係る天板33と補強板35との動きについて説明する。
Next, the movement of the
図6は、天板33を初期位置PIから目的位置PTへ移動する際の天板33と補強板35との動きを示す図である。目的位置PTは、天板33を停止した状態でX線CT撮像を行う場合(コンベンショナルスキャン)、スキャン開始位置に規定される。目的位置PTは、天板33を移動した状態でX線CT撮像を行う場合(ヘリカルスキャン)、天板33のIN-LINIT側の終点に規定される。すなわち、この場合、スキャン開始位置は、撮影部位がX線照射範囲RXに含まれるときの天板33の位置である。なお、図6において天板33の位置は、天板33の先端により規定されるとしているが、天板33の如何なる部位により規定されても良い。目的位置PTは、例えば、入力インターフェース43を介したユーザの指示に従い処理回路44により設定される。なお、処理回路44は、X線CT撮像の方式がコンベンショナルスキャンであるかヘリカルスキャンであるかに応じて自動的に目的位置PTを設定又は切り替えても良い。
FIG. 6 is a diagram showing the movement of the
以下、図6の説明においてX線CT撮像の方式はヘリカルスキャンであるとする。図6に示すように、X線照射範囲RXよりも手前(-Z方向)であって、X線照射範囲RXに近い位置に停止位置PXが設定される。停止位置PXは、補強板35がX線照射範囲RXに重複しない位置に設定される。停止位置PXは、例えば、入力インターフェース43を介したユーザの指示に従い制御装置15により設定されても良い。また、停止位置PXは、X線照射範囲RXに応じて制御装置15により自動的に設定されても良い。例えば、X線照射範囲RXの-Z方向の端部から所定距離だけ-Z方向に離れた位置が停止位置PXに設定される。当該所定距離は、0でも良いし、数センチ程度でも良い。簡便のため、制御装置15は、可変のX線照射範囲のうちの最大照射範囲に応じて停止位置PXを決定すると良い。なお、制御装置15は、個々のX線CT撮像のための設定されたX線照射範囲に応じて停止位置PXが設定されても良い。これにより個々のX線CT撮像に最適な停止位置を設定し、これにより、被検体Pの被曝量をより低減したり、天板33の撓みをより低減したりすることができる。
Hereinafter, in the description of FIG. 6, the method of X-ray CT imaging is assumed to be helical scan. As shown in FIG. 6, the stop position PX is set at a position in front of the X-ray irradiation range RX (in the −Z direction) and close to the X-ray irradiation range RX. The stop position PX is set at a position where the reinforcing
図6の上段に示すように、天板33のZ方向の位置は、寝台30の構造的に限界まで架台本体23から離れた位置(OUT-LIMIT)にあり、天板33のY方向の位置(高さ)は、天板33が開口挿入可能高さHIに位置しているものとする。なお、初期的には、補強板35の+Z方向の端部は、天板33の中空部における+Z方向の限界位置に位置しているものとする。
As shown in the upper part of FIG. 6, the position of the
図6の中段に示すように、制御装置15は、天板33をスキャン開始位置(図6に図示せず)まで移動させるために天板支持機構36-1を駆動するとともに、補強板35も目的位置PTに向けて移動させるために補強板支持機構36-2を駆動する。これにより補強板35は、天板33と同期して移動することとなる。例えば、ユーザは、入力インターフェース43を介してヘリカルスキャンの開始位置まで天板33を移動させる指示を入力する。制御装置15は、ユーザ指示に従いヘリカルスキャンの開始位置まで天板33を移動させる。その後、ユーザによるスキャン開始指示を受けて又は開始位置まで天板33が到達した事を契機として自動的に、制御装置15は、X線高電圧装置13、DAS18及び寝台駆動装置34を制御してヘリカルスキャンを実行する。ヘリカルスキャンにおいて天板33は目的位置PTに向かい移動される。
As shown in the middle of FIG. 6, the
ヘリカルスキャンの実行中又はスキャン開始位置への移動中において天板33及び補強板35が移動している間、制御装置15は、検出器645からの出力信号を利用して補強板35の位置を監視する。制御装置15は、補強板35の位置が停止位置PXに到達したか否かを繰り返し判定する。そして制御装置15は、補強板35の位置が停止位置PXに到達したと判定した場合、補強板支持機構36-2の駆動を停止し、補強板35の位置を停止位置PXに固定させる。
While the
図6の下段に示すように、補強板35の位置を停止位置PXに固定させた後、制御装置15は、補強板35の位置を停止位置PXに固定しつつ、天板33を目的位置PTに移動させるために天板支持機構36-1を駆動する。この際、補強板支持機構36-2の駆動は停止している。これにより天板33のみを+Z方向に更に移動させることができる。そして制御装置15は、天板33が目的位置PTに到達した場合、ヘリカルスキャンを終了するためX線高電圧装置13、DAS18及び寝台駆動装置34を制御する。この際、制御装置15は、天板33を目的位置PTに停止させるため、天板支持機構36-1の駆動を停止する。
As shown in the lower part of FIG. 6, after fixing the position of the reinforcing
なお、天板33、補強板35、天板支持機構36-1及び補強板支持機構36-2の構造上、補強板支持機構36-2の駆動を停止しているにも関わらず、天板33の移動に伴い補強板35が移動する場合もある。この場合、制御装置15は、天板33を+Z方向に移動しつつ補強板35を停止位置PXに固定させるため、天板支持機構36-1と補強板支持機構36-2とを駆動する。具体的には、天板33を+Z方向に移動しつつ補強板35を-Z方向に移動するように天板支持機構36-1と補強板支持機構36-2とが駆動される。
Due to the structure of the
次に、図7を参照しながら、天板33をIN-LIMIT側に設定された初期位置PTからOUT-LIMIT側に設定された目的位置PIへ移動する際の天板33と補強板35との動きを説明する。図7は、天板33を初期位置PTから目的位置PIへ移動する際の天板33と補強板35との動きを示す図である。図7に示すように、天板33を初期位置PTから目的位置PIへ移動する際、天板33と補強板35とは、図6に示す動きとは逆の動きをする。
Next, referring to FIG. 7, the
すなわち、図7の上段に示すように、制御装置15は、まず、補強板35の位置を停止位置PXに固定させつつ、天板33をスキャン開始位置(図7に図示せず)に移動させるために天板支持機構36-1を駆動する。この際、補強板支持機構36-2の駆動は停止している。これにより天板33のみを-Z方向に移動させることができる。制御装置15は、ユーザ指示に従いヘリカルスキャンの開始位置まで天板33を移動させる。その後、ユーザによるスキャン開始指示を受けて又は開始位置まで天板33が到達した事を契機として自動的に、制御装置15は、X線高電圧装置13、DAS18及び寝台駆動装置34を制御してヘリカルスキャンを実行する。ヘリカルスキャンにおいて天板33は目的位置PIに向かい移動される。
That is, as shown in the upper part of FIG. 7, the
ヘリカルスキャンの実行中又はスキャン開始位置への移動中において天板33及び補強板35が移動している間、制御装置15は、検出器645からの出力信号を利用して天板33に対する補強板35の位置を監視する。制御装置15は、補強板35の位置が停止位置PXに到達したか否かを繰り返し判定する。
While the
図7の中段に示すように、補強板35の位置が停止位置PXに到達したと判定した場合、制御装置15は、天板33を目的位置PIまで移動させるために天板支持機構36-1を駆動するとともに、補強板35も目的位置PIに向けて移動させるために補強板支持機構36-2を駆動する。これにより補強板35は、天板33と同期して移動することとなる。そして制御装置15は、天板33が目的位置PIに到達した場合、ヘリカルスキャンを終了するためX線高電圧装置13、DAS18及び寝台駆動装置34を制御する。この際、制御装置15は、天板33を目的位置PIに停止させるため天板支持機構36-1の駆動を停止するとともに、補強板35を停止させるため補強板支持機構36-2の駆動を停止する。
As shown in the middle stage of FIG. 7, when it is determined that the position of the reinforcing
なお、図7においては、OUT-LIMIT側への天板33及び補強板35の移動の例として、天板33を初期位置PIまで移動させるとしたが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、天板33はヘリカルスキャンのスキャン開始位置まで移動して停止しても良い。この場合、図6に示すIN-LIMIT側への移動と図7に示すOUT-LIMIT側への移動とを繰り返すことにより往復ヘリカルスキャン(ヘリカルシャトルスキャン)を実行することが可能である。
In FIG. 7, as an example of moving the
このように、補強板35をX線照射範囲RXに接近した停止位置PXに停止させることができるので、天板33を+Z方向にスライドした状態において、補強板35をX線照射範囲RXに重畳させることなく、被検体Pによる天板33の撓みを補強板35により低減することができる。すなわち、本実施形態によれば、天板33の撓みによる画質の低減が少ない高画質のCT画像を生成することができる。ヘリカルスキャンにおいては、天板33の撓みに起因するCT画像間の画質を低減することもできる。また、本実施形態に係る上記方式は、天板33の撓み低減するために支持フレーム32を天板33と共に移動させる方式に比して、支持フレーム32による架台本体23との干渉を低減又は回避することができる。これにより、架台本体23のチルト角を制限することなく天板33を補強することができる。また、補強板35がX線照射範囲RXに重畳しないため、補強板35の存在によりCT画像の画質に悪影響を与えることは無い。
In this way, the reinforcing
また、第1実施形態によれば、天板支持機構36-1と補強板支持機構36-2とからなる2つの支持機構36により天板33と補強板35とを個別に移動させることができるので、次に述べる第2実施形態に比して補強板35を正確に移動させることができる。
Further, according to the first embodiment, the
以上で、第1実施形態に係る天板33と補強板35との動きについての説明を終了する。
This is the end of the description of the movement of the
(第2実施形態)
上記第1実施形態に係る支持機構36は、天板33のための天板支持機構36-1と補強板35のための補強板支持機構36-2とは独立であるとした。第2実施形態に係る支持機構36は、天板33のための支持機構と補強板のための支持機構とが一体であるものとする。以下、第2実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置について説明する。なお以下の説明において、第1実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
(Second Embodiment)
The support mechanism 36 according to the first embodiment is independent of the top plate support mechanism 36-1 for the
図8は、第2実施形態に係る支持フレーム32及び天板33の横断面図(YX断面図)を示す図である。図9は、図8の天板33を背面側から見た平面図である。図10は、第2実施形態に係る支持フレーム32及び天板33の縦断面図(YZ断面図)を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a cross-sectional view (YX cross-sectional view) of the
図8、図9及び図10に示すように、天板33は、中空部331を有する板状構造体である。中空部331には補強板35が設けられている。天板33と補強板35とは、±Z方向に移動可能に支持機構37により支持されている。支持機構37は、支持フレーム32に収容されている。
As shown in FIGS. 8, 9 and 10, the
図8、図9及び図10に示すように、第2実施形態に係る支持機構37は、天板支持機構37-1と係合機構37-2とを有する。天板支持機構37-1は、天板33を±Z方向に移動可能に支持する機械要素である。係合機構37-2は、天板33を補強板35に係合及び解放する機械要素である。天板支持機構37-1は、例えば、ボールネジにより実現される。この場合、天板支持機構37-1は、ネジ371とナット372とを有する。ネジ371は、Z方向に平行に配置される。ナット372は、ネジ371に形成されたネジ山に嵌合するネジ溝が形成されたネジ穴を有する。ネジ371は、ナット372のネジ穴にねじ込まれている。ネジ371とナット372とには複数のボールが循環可能な流路機構が形成されている。ネジ371の回転に伴い、ボールにより摩擦が低減されたうえで、ナット372がZ方向にスライドする。
As shown in FIGS. 8, 9 and 10, the support mechanism 37 according to the second embodiment has a top plate support mechanism 37-1 and an engagement mechanism 37-2. The top plate support mechanism 37-1 is a mechanical element that movably supports the
図8、図9及び図10に示すように、ナット372は、天板33に接続される。例えば、ナット372と接続体(スライダ)374とがネジ等により締結され、接続体374と天板33とがネジ等により締結される。上記構成により、ネジ371の回転に伴いナット372に接続された天板33がZ方向にスライドする。なお、ナット372と天板33との接続方式は上記方式に限定されず、ナット372と天板33とが一体に移動可能であれば、如何なる方式により接続されても良い。また、天板支持機構36-1は、ボールネジのみに限定されない。天板支持機構37-1は、直動ガイド等、天板33を±Z方向に移動可能であれば、如何なる機械要素により実現されても良い。
As shown in FIGS. 8, 9 and 10, the
図8、図9及び図10に示すように、ナット372には係合機構37-2が取り付けられている。補強板35の係合機構37-2に向き合う面には嵌合部351が設けられる。係合機構37-2が嵌合部351に嵌め合わされることにより、ナット372と補強板35とが結合し、これにより、天板33と補強板35とが一体で±Z方向に移動することができる。なお、係合機構37-2と嵌合部351とによる係合のための空間を確保するため、天板33の背面部のうちの係合機構37-2の±Z方向に関する移動経路部分に切り欠き333が形成される。
As shown in FIGS. 8, 9 and 10, an engaging mechanism 37-2 is attached to the
係合機構37-2は、例えば、往復動機関により実現される。具体的には、ピストン375とシリンダ376とを有する。シリンダ376は、ピストン375を±Y方向に上下動させる。ピストン375がシリンダ376から突き出ることにより、補強板35に設けられた嵌合部351にシリンダ376が嵌め合わされる。嵌合部351は、例えば、ピストン375の直径に略一致する間隔でZ方向に関して配置された一対の突出部により実現される。ピストン375が一対の突出部351の間に嵌まり合うことにより、天板33と補強板35とが結合する。ピストン375がシリンダ376に引っ込むことにより、ナット372と補強板35との結合が解かれ、結果的に天板33と補強板35との結合が解かれる。
The engagement mechanism 37-2 is realized by, for example, a reciprocating engine. Specifically, it has a
次に、第2実施形態に係る寝台駆動系の構成について説明する。 Next, the configuration of the sleeper drive system according to the second embodiment will be described.
図11は、第2実施形態に係る寝台駆動系を構成する制御装置15と寝台駆動装置34との一構成例を示す図である。図11に示すように、第2実施形態に係る寝台駆動装置34は、天板駆動制御装置62、係合駆動制御装置68及び昇降駆動制御装置66を有する。制御装置15は、天板33を目的位置に移動させるために天板駆動制御装置62、係合駆動制御装置68及び昇降駆動制御装置66を制御する。天板33を±Z方向に移動する際、制御装置15は、X線照射範囲に応じて補強板35の±Z方向に関する移動を制限するために天板駆動制御装置62と係合駆動制御装置68とを制御する。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the
天板駆動制御装置62は、例えば、支持フレーム32に設けられている。天板駆動制御装置62は制御装置15からの動作指示信号を受けて天板33をスライドする。具体的には、天板駆動制御装置62は、制御回路621、駆動装置623及び検出器625を有する。制御回路621は、制御装置15からの動作指示信号を受けて駆動装置623に、当該動作指示信号に対応する電力を供給するサーボアンプである。駆動装置623は、制御回路621からの電力を受けて駆動し、接続先の天板支持機構37-1を駆動して天板33をスライドする。具体的には、駆動装置623は、駆動軸の回転により動力を発生するモータである。検出器625は、天板33及び補強板35の位置を検出する。例えば、検出器625は、駆動装置623の駆動軸に設けられた、ロータリーエンコーダ等の位置検出器である。
The top plate
係合駆動制御装置68は、例えば、支持フレーム32に設けられている。係合駆動制御装置68は、制御装置15からの動作指示信号を受けて係合機構37-2を駆動して天板33と補強板35との係合又は解放を行う。具体的には、係合駆動制御装置68は、制御回路681、駆動装置683及び検出器685を有する。制御回路681は、制御装置15からの動作指示信号を受けて駆動装置683に、当該動作指示信号に対応する電力を供給するサーボアンプである。駆動装置683は、制御回路681からの電力を受けて接続先の係合機構37-2を駆動して天板33を補強板35に係合又は当該係合を解放する。検出器685は、天板33と補強板35との間の係合の有無を検出する。例えば、検出器685は、駆動装置683の駆動軸に設けられ、ピストン375等の位置を検出するためのロータリーエンコーダ等の位置検出器である。
The engagement
次に、図6と図7とを参照しながら、第2実施形態に係る天板33と補強板35との動きについて説明する。
Next, the movement of the
図6の上段に示すように、天板33のZ方向の位置は、寝台30の構造的に限界まで架台本体23から離れた位置(OUT-LIMIT)にあり、天板33のY方向の位置(高さ)は、天板33が開口挿入可能高さHIに位置しているものとする。なお、初期的には、補強板35の+Z方向の端部は、天板33の中空部における+Z方向の限界位置に位置しているものとする。また、係合機構37-2により天板33が補強板35に係合しているものとする。
As shown in the upper part of FIG. 6, the position of the
図6の中段に示すように、制御装置15は、天板33をスキャン開始位置(図6に図示せず)まで移動させるために天板支持機構37-1を駆動する。これにより補強板35は、天板33と一体に移動することとなる。制御装置15は、ユーザ指示に従いヘリカルスキャンの開始位置まで天板33を移動させる。その後、ユーザによるスキャン開始指示を受けて又は開始位置まで天板33が到達した事を契機として自動的に、制御装置15は、X線高電圧装置13、DAS18及び寝台駆動装置34を制御してヘリカルスキャンを実行する。ヘリカルスキャンにおいて天板33は目的位置PTに向かい移動される。
As shown in the middle of FIG. 6, the
ヘリカルスキャンの実行中又はスキャン開始位置への移動中において天板33及び補強板35が移動している間、制御装置15は、検出器645からの出力信号を利用して補強板35の位置を監視する。制御装置15は、補強板35の位置が停止位置PXに到達したか否かを繰り返し判定する。そして制御装置15は、補強板35の位置が停止位置PXに到達したと判定した場合、係合機構37-2を駆動し、天板33と補強板35とを分離する。具体的には、制御装置15は、ピストン375をシリンダ376に引っ込めることにより、天板33と補強板35とを分離する。これにより、補強板35の位置が停止位置PXに固定される。
While the
図6の下段に示すように、天板33と補強板35と分離した後、制御装置15は、天板33を目的位置PTに移動させるために天板支持機構37-1を駆動する。天板33と補強板35とが分離されているので、天板33の移動に関わらず、補強板35は停止位置PXに停止している。これにより天板33のみを+Z方向に移動させることができる。そして制御装置15は、天板33が目的位置PTに到達した場合、ヘリカルスキャンを終了するためX線高電圧装置13、DAS18及び寝台駆動装置34を制御する。この際、制御装置15は、天板33を目的位置PTに停止させるため、天板支持機構37-1の駆動を停止する。
As shown in the lower part of FIG. 6, after separating the
次に、図7を参照しながら、第2実施形態に係る天板33を初期位置PTから目的位置PIへ移動する際の天板33と補強板35との動きを説明する。なお、図7の開始時において天板33と補強板35とは分離しているものとする。図7に示すように、天板33を初期位置PTから目的位置PIへ移動する際、天板33と補強板35とは、図6に示す動きとは逆の動きをする。
Next, with reference to FIG. 7, the movement of the
すなわち、図7の上段に示すように、制御装置15は、まず、補強板35の位置を停止位置PXに固定させつつ、天板33をスキャン開始位置(図7に図示せず)に移動させるために天板支持機構37-1を駆動する。この際、補強板35は停止位置PXに停止している。これにより天板33のみを-Z方向に移動させることができる。制御装置15は、ユーザ指示に従いヘリカルスキャンの開始位置まで天板33を移動させる。その後、ユーザによるスキャン開始指示を受けて又は開始位置まで天板33が到達した事を契機として自動的に、制御装置15は、X線高電圧装置13、DAS18及び寝台駆動装置34を制御してヘリカルスキャンを実行する。ヘリカルスキャンにおいて天板33は目的位置PIに向かい移動される。
That is, as shown in the upper part of FIG. 7, the
ヘリカルスキャンの実行中又はスキャン開始位置への移動中において天板33及び補強板35が移動している間、制御装置15は、検出器625からの出力信号を利用して天板33に対する補強板35の位置を監視する。制御装置15は、補強板35の位置が停止位置PXに到達したか否かを繰り返し判定する。
While the
図7の中段に示すように、補強板35の位置が停止位置PXに到達したと判定した場合、制御装置15は、天板33を補強板35に係合するために係合機構37-2を駆動する。具体的には、シリンダ376を駆動してピストン375を突き出して嵌合部351に嵌め合わせる。そして制御装置15は、天板33を目的位置PIまで移動させるために天板支持機構37-1を駆動する。天板33が補強板35に係合しているので、補強板35は、天板33と一体に移動することとなる。そして制御装置15は、天板33が目的位置PIに到達した場合、ヘリカルスキャンを終了するためX線高電圧装置13、DAS18及び寝台駆動装置34を制御する。この際、制御装置15は、天板33を目的位置PIに停止させるため天板支持機構37-1の駆動を停止する。
As shown in the middle stage of FIG. 7, when it is determined that the position of the reinforcing
なお、第2実施形態においても、図6に示すIN-LIMIT側への移動と図7に示すOUT-LIMIT側への移動とを繰り返すことにより往復ヘリカルスキャン(ヘリカルシャトルスキャン)を実行することが可能である。 Also in the second embodiment, the reciprocating helical scan (helical shuttle scan) can be executed by repeating the movement to the IN-LIMIT side shown in FIG. 6 and the movement to the OUT-LIMIT side shown in FIG. It is possible.
このように、補強板35をX線照射範囲RXに接近した停止位置PXに位置させることができるので、天板33を+Z方向にスライドした状態において、補強板35をX線照射範囲RXに重畳させることなく、被検体Pによる天板33の撓みを補強板35により低減することができる。すなわち、本実施形態によれば、天板33の撓みによる画質の低減が少ない高画質のCT画像を生成することができる。ヘリカルスキャンにおいては、天板33の撓みに起因するCT画像間の画質を低減することもできる。また、本実施形態に係る上記方式は、天板33の撓み低減するために支持フレーム32を天板33と共に移動させる方式に比して、支持フレーム32による架台本体23との干渉を低減又は回避することができる。これにより、架台本体23のチルト角を制限することなく天板33を補強することができる。また、補強板35がX線照射範囲RXに重畳しないため、補強板35の存在によりCT画像の画質に悪影響を与えることは無い。
In this way, the reinforcing
また、第2実施形態によれば、単一の支持機構37により天板33と補強板35とを移動させることができるので、第1実施形態に比して装置や制御の複雑化等を低減することができる。
Further, according to the second embodiment, since the
以上で、第2実施形態に係る天板33と補強板35との動きについての説明を終了する。
This is the end of the description of the movement of the
上記の通り、少なくとも1つの実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置1は、天板33、X線管11、X線検出器12、補強板35、支持機構36,37及び制御装置15を有する。天板33は、被検体Pが載置される。X線管11は、X線を発生する。X線検出器12は、X線管11から発生され被検体Pを透過したX線を検出する。補強板35は、天板33の内部に設けられ、天板33の撓みを低減する。支持機構36,37は、天板33と補強板35とを、天板33の長軸方向(Z方向)に関して移動可能に支持する。制御装置15は、天板33と補強板35とZ方向に関して移動させるために支持機構36,37を駆動し、X線照射範囲に応じて補強板35のZ方向に関する移動を制限する。
As described above, the X-ray
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、画質の劣化やチルト角の制限を回避しつつ、天板の撓みを抑制することである。 According to at least one embodiment described above, it is intended to suppress bending of the top plate while avoiding deterioration of image quality and limitation of tilt angle.
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU、GPU、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA)等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、プログラムを実行するのではなく、論理回路の組合せにより当該プログラムに対応する機能を実現しても良い。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。 The term "processor" used in the above description refers to, for example, a CPU, a GPU, or an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device (Simple Programmable Logic Device:)). It means circuits such as SPLDs, Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). Processors read and execute programs stored in storage circuits. In addition, instead of storing the program in the storage circuit, the program may be configured to be directly embedded in the circuit of the processor. In this case, the processor reads and executes the program embedded in the circuit. Further, the function corresponding to the program may be realized by a combination of logic circuits instead of executing the program. In addition, each processor of the present embodiment is simply for each processor. Not limited to the case where it is configured as one circuit, a plurality of independent circuits may be combined to form one processor to realize its function. Further, a plurality of components in FIG. 1 may be combined into one. It may be integrated into a processor to realize its function.
また、上記実施形態において、X線コンピュータ断層撮影装置1は、いわゆる第3世代であるとした。すなわち、X線コンピュータ断層撮影装置1は、X線管とX線検出器とが一体となって回転軸の周囲を皆伝する回転/回転型(Rotate/Rotate-Type)であるとした。しかしながら、本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置1は、それのみに限定されない。例えば、X線コンピュータ断層撮影装置1は、リング状に配列された多数のX線検出素子が固定され、X線管のみが回転軸の周囲を回転する固定/回転型(Stationary/Rotate-Type)でもよい。また、X線コンピュータ断層撮影装置1は、リング状に配列された多数のX線検出素子が固定され、リング状に陽極が配置され、電磁偏向により電子ビームを陽極にリング状に照射させる第5世代でもよい。
Further, in the above embodiment, the X-ray
また、処理回路44は、コンソール40に含まれる場合に限定されず、複数の医用画像診断装置にて取得された検出データに対する処理を一括して行う統合サーバに含まれても良い。
Further, the
上記の説明において本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置1は、一管球型であるとしたが、いわゆる多管球型にも適用可能である。
In the above description, the X-ray
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention.
1 X線コンピュータ断層撮影装置
10 架台
11 X線管
12 X線検出器
13 回転フレーム
14 X線高電圧装置
15 制御装置
16 ウェッジ
17 コリメータ
18 データ収集回路(DAS:Data Acquisition System)
19 開口部
23 架台本体
25 固定部
30 寝台
31 基台
32 支持フレーム
33 天板
34 寝台駆動装置
35 補強板
36 支持機構
36-1 天板支持機構
36-2 補強板支持機構
37 支持機構
37-1 天板支持機構
37-2 係合機構
40 コンソール
41 メモリ
42 ディスプレイ
43 入力インターフェース
44 処理回路
62 天板駆動制御装置
64 補強板駆動制御装置
66 昇降駆動制御装置
68 係合駆動制御装置
331 中空部
351 嵌合部
361 ネジ
362 ナット
364 接続体
365 ネジ
366 ナット
367 接続体
368 ガイド
371 ネジ
372 ナット
374 接続体
375 ピストン
376 シリンダ
441 撮像制御機能
442 再構成処理機能
443 画像処理機能
444 スキャン計画機能
621 制御回路
623 駆動装置
625 検出器
641 制御回路
643 駆動装置
645 検出器
661 制御回路
663 駆動装置
665 検出器
681 制御回路
683 駆動装置
685 検出器
1 X-ray
19
Claims (9)
X線を発生するX線管と、
前記X線管から発生され前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、
前記天板の内部に設けられ、前記天板の撓みを低減するための補強板と、
前記天板と前記補強板とを前記天板の長軸方向に関して独立に移動可能に支持する支持機構と、
前記天板と前記補強板とを前記長軸方向に関して移動させるために前記支持機構を駆動し、前記X線管からのX線の照射範囲に応じて前記補強板の前記長軸方向に関する移動を制限する駆動制御部と、
を具備するX線コンピュータ断層撮影装置。 The top plate on which the subject is placed and
X-ray tubes that generate X-rays and
An X-ray detector that detects X-rays generated from the X-ray tube and transmitted through the subject.
A reinforcing plate provided inside the top plate for reducing the bending of the top plate, and
A support mechanism that independently and movably supports the top plate and the reinforcing plate in the long axis direction of the top plate.
The support mechanism is driven to move the top plate and the reinforcing plate in the long axis direction, and the reinforcing plate is moved in the long axis direction according to the irradiation range of X-rays from the X-ray tube. The drive control unit that limits and
X-ray computer tomography apparatus equipped with.
前記天板を前記長軸方向に関して移動可能に支持する天板支持機構と、
前記補強板を前記天板とは独立に前記長軸方向に関して移動可能に支持する補強板支持機構と、を有する、
請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The support mechanism is
A top plate support mechanism that movably supports the top plate in the long axis direction,
It has a reinforcing plate support mechanism that movably supports the reinforcing plate in the major axis direction independently of the top plate.
The X-ray computer tomography apparatus according to claim 1.
前記天板を目的位置まで移動する際、前記天板と前記補強板とを前記長軸方向に関して移動するために前記天板支持機構と前記補強板支持機構とを駆動し、
前記補強板が前記照射範囲に重畳しない第1位置まで移動した場合、前記補強板を前記第1位置で停止させつつ前記天板を前記目的位置まで更に移動させるために前記天板支持機構と前記補強板支持機構との両方又は前記天板支持機構のみを駆動する、
請求項3記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The drive control unit
When the top plate is moved to a target position, the top plate support mechanism and the reinforcing plate support mechanism are driven in order to move the top plate and the reinforcing plate in the major axis direction.
When the reinforcing plate is moved to a first position that does not overlap the irradiation range, the top plate support mechanism and the top plate support mechanism are used to further move the top plate to the target position while stopping the reinforcing plate at the first position. Drives both with the reinforcing plate support mechanism or only the top plate support mechanism.
The X-ray computer tomography apparatus according to claim 3.
前記天板を前記補強板に係合するための係合機構と、
前記天板を前記長軸方向に関して移動可能に支持する天板支持機構と、を有する、
請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The support mechanism is
An engagement mechanism for engaging the top plate with the reinforcing plate, and
It has a top plate support mechanism that movably supports the top plate in the long axis direction.
The X-ray computer tomography apparatus according to claim 1.
前記天板を目的位置まで移動する際、前記天板と前記補強板とを係合するために前記係合機構を駆動し、
前記天板と前記補強板とが係合された状態において前記天板と前記補強板とを前記長軸方向に関して移動させるために前記天板支持機構を駆動し、
前記補強板が前記照射範囲に重畳しない第1位置まで移動した場合、前記天板と前記補強板とを分離するために前記係合機構を駆動し、
前記天板と前記補強板とが分離された状態において前記天板を前記目的位置まで移動させるために前記天板支持機構を駆動する、
請求項5記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The drive control unit
When the top plate is moved to a target position, the engagement mechanism is driven to engage the top plate with the reinforcing plate.
In a state where the top plate and the reinforcing plate are engaged, the top plate support mechanism is driven in order to move the top plate and the reinforcing plate in the major axis direction.
When the reinforcing plate moves to a first position that does not overlap the irradiation range, the engaging mechanism is driven to separate the top plate and the reinforcing plate.
In a state where the top plate and the reinforcing plate are separated, the top plate support mechanism is driven in order to move the top plate to the target position.
The X-ray computer tomography apparatus according to claim 5.
前記支持機構は、前記補強板を前記中空部において前記長軸方向に移動可能に支持する、
請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The top plate has a hollow portion and has a hollow portion.
The support mechanism movably supports the reinforcing plate in the hollow portion in the major axis direction.
The X-ray computer tomography apparatus according to claim 1.
前記駆動制御部は、前記設定された照射範囲に応じて前記第1位置を決定する、
請求項2記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 Further provided with a setting unit for automatically or manually setting the irradiation range, the irradiation range is further provided.
The drive control unit determines the first position according to the set irradiation range.
The X-ray computer tomography apparatus according to claim 2.
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