(57)【要約】【課題】観察対象部位に負荷を作用させ、負荷が作用した状態で観察対象部位の内部画像を取得する。【解決手段】被験者の観察対象部位に電磁波を照射して、該観察対象部位を透過した電磁波、又は該観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出し、検出した電磁波の強度分布に基づき該観察対象部位の内部画像を生成する画像生成装置１には、前記観察対象部位に対して負荷を作用させる負荷発生装置６が取り付けられる。画像生成装置１は、負荷発生装置６により前記観察対象部位に負荷を作用させながら、電磁波の照射及び検出を行う。【選択図】図１
2010167023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の観察対象部位に電磁波を照射して、該観察対象部位を透過した電磁波、又は該観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出し、検出した電磁波の強度分布に基づき該観察対象部位の内部画像を生成する画像生成装置に取り付けられ、前記観察対象部位に対して負荷を作用させる負荷発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の負荷発生装置であって、
前記観察対象部位を間に挟む前記被験者の２つの部位をそれぞれ支持する第１の支持部、及び第２の支持部と、
前記第１の支持部、及び前記第２の支持部を互いに相対移動させる駆動手段と、
を備える負荷発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の負荷発生装置であって、
前記観察対象部位が脚部であって、
前記第１の支持部は足裏を支持し、また前記第２の支持部は腰部又は腰部より上の部位を支持し、
前記第１の支持部が、前記足裏に接触し、歩行時の該足裏の運び方向に回転する回転部材を有する負荷発生装置。
【請求項４】
被験者の観察対象部位に電磁波を照射する電磁波発生手段と、
前記観察対象部位を透過した電磁波、又は該観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出する電磁波検出手段と、
検出した電磁波の強度分布に基づき前記観察対象部位の内部画像を生成する画像生成手段と、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の負荷発生装置と、
を備え、
前記負荷発生装置により前記観察対象部位に負荷を作用させながら、電磁波の照射及び検出を行う画像生成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像生成装置の各部を該画像生成装置の制御手段が制御する方法であって、
前記負荷発生装置において検知される負荷とメモリーに記憶された負荷設定値とを比較する工程と、
検知された負荷が前記負荷設定値に達した場合に、前記負荷発生装置を制御して該負荷発生装置をその状態に維持し、且つ前記電磁波発生手段を制御して電磁波を発生する工程と、
前記電磁波検出手段を制御して前記観察対象部位を透過した電磁波、又は前記観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出する工程と、
前記画像生成手段を制御して検出された電磁波の強度分布に基づき画像を生成する工程と、
を備えた画像生成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の観察対象部位の内部画像を生成する画像生成装置に取り付けられる負荷発生装置、該負荷発生装置を備えた画像生成装置、及び該画像生成装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば医療の分野において、被験者の観察対象部位の内部を可視化するのに、Ｘ線等の放射線を観察対象部位に照射し、観察対象部位を透過した放射線を検出して可視化するＣＲ（Computed Radiography）やＤＲ（Digital Radiography）やＣＴ（Computed Tomography）、さらには観察対象部位を外部静磁場におき、そこに所定の周波数の電波を照射して観察対象部位に含まれる無数の水素原子核を共鳴させ、電波の照射停止に伴うこれらの水素原子核の緩和現象によって放出される電波を検出して可視化するＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）などが用いられており、これらの方法により観察対象部位の内部画像を生成する画像生成装置が種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されたＣＴ装置は、撮影台を支持する固定体に対して撮影台を傾斜させるチルト機構を備えている。このＣＴ装置では、被験者が乗降する際には撮影台を起立させ、Ｘ線の照射・検出時には撮影台が水平に倒される。それにより、被験者の乗降が容易となるようにしている。
【０００４】
特許文献２、３に開示されたＣＴ装置は、被験者が立位状態で載る回転テーブルと、回転テーブルに載った被験者を挟むように互いに対向して配置されたＸ線発生手段及びＸ線検出手段と、を備えている。このＣＴ装置では、回転テーブルを回転させて被験者を立位状態で回転させながら、被験者の全方位よりＸ線の照射・検出が行なわれる。
【０００５】
ところで、例えば頚椎、脊椎、骨盤、脚部などの部位における骨粗しょう症あるいはリウマチやヘルニアなどの関節症といった症状を診断するにあたり、例えば立位での静止時や歩行等の動作時などで負荷が作用した状態でこれらの部位を視たいとする要望がある。負荷が作用した状態でこれらの部位を診ることができれば、例えば骨折のリスクが高い部位を特定することができ、治療薬の効果をより正確に評価することができ、また、治療方針をたてやすくなる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたＣＴ装置では、Ｘ線の照射・検出に際して撮影台が水平に倒されるため、例えば立位での静止時と同様の負荷が観察対象部位に作用することはない。
【０００７】
また、特許文献２、３に開示されたＣＴ装置では、立位で静止した被験者に対してＸ線の照射・検出が行われ、結果的に立位での静止時と同様の負荷が作用した状態で観察対象部位の撮影がなされるが、その負荷は被験者の重量に依存し、また、負荷の作用方向は重力方向となり、自由度が制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３２２８２８号公報
【特許文献２】特開２０００−２１７８１０号公報
【特許文献３】特開２００６−３１４３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、その目的は、観察対象部位に負荷を作用させ、その状態で観察対象部位の内部画像を取得することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）  被験者の観察対象部位に電磁波を照射して、該観察対象部位を透過した電磁波、又は該観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出し、検出した電磁波の強度分布に基づき該観察対象部位の内部画像を生成する画像生成装置に取り付けられ、前記観察対象部位に対して負荷を作用させる負荷発生装置。
（２）  被験者の観察対象部位に電磁波を照射する電磁波発生手段と、前記観察対象部位を透過した電磁波、又は該観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出する電磁波検出手段と、検出した電磁波の強度分布に基づき前記観察対象部位の内部画像を生成する画像生成手段と、上記（１）の負荷発生装置と、を備え、前記負荷発生装置により前記観察対象部位に負荷を作用させながら、電磁波の照射及び検出を行う画像生成装置。
（３）  上記（２）の画像生成装置の各部を該画像生成装置の制御手段が制御する方法であって、前記負荷発生装置において検知される負荷とメモリーに記憶された負荷設定値とを比較する工程と、検知された負荷が前記負荷設定値に達した場合に、前記負荷発生装置を制御して該負荷発生装置をその状態に維持し、且つ前記電磁波発生手段を制御して電磁波を発生する工程と、前記電磁波検出手段を制御して前記観察対象部位を透過した電磁波、又は前記観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出する工程と、前記画像生成手段を制御して検出された電磁波の強度分布に基づき画像を生成する工程と、を備えた画像生成装置の制御方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電磁波の照射・検出に際し、負荷発生装置により、観察対象部位に対して負荷を作用させることができ、負荷が作用した状態で観察対象部位の内部画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の一例を説明するための、画像生成装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１の画像生成装置に取り付けられた負荷発生装置の斜視図である。
【図３】図１の画像生成装置の制御方法を説明するフローチャートである。
【図４】図２の負荷発生装置の変形例の斜視図である。
【図５】図１の画像生成装置の変形例の概略構成を示す模式図である。
【図６】図５の画像生成装置に取り付けられた負荷発生装置の斜視図である。
【図７】図１の画像生成装置の他の変形例の概略構成を示す模式図である。
【図８】図７の画像生成装置に取り付けられた負荷発生装置の上面図である。
【図９】図１の画像生成装置の他の変形例の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態の一例を説明するための、画像生成装置の概略構成を示す模式図である。
【００１５】
図１に示す画像生成装置１は、Ｘ線等の放射線を被験者の観察対象部位に照射し、観察対象部位を透過した放射線を検出して観察対象部位の内部を可視化する。この画像生成装置１は、アルミなどの放射線透過率の比較的高い材料で形成されて被験者の観察対象部位が載置される撮影台２と、撮影台２に載置された被験者の観察対象部位を挟んで互いに対向して配置された放射線源（電磁波発生手段）３及び放射線検出器（電磁波検出手段）４と、画像生成手段５と、負荷発生装置６と、制御手段７と、を備えている。
【００１６】
放射線源３は、撮影条件に従った強度で、被験者の観察対象部位に向けて放射線を発生させる。また、放射線検出器４は、放射線源３より発せられて観察対象部位を透過した放射線を検出する。
【００１７】
放射線検出器４は、放射線検出媒体として、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）を用いた複数の光電変換素子を有するフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）４ａを含んでいる。光電変換素子にａ−Ｓｉを用いたものにあっては、その表層に放射線を可視光に変換するシンチレータが積層され、シンチレータにより変換された可視光をその強度に応じて光電変換し、また、光電変換素子にａ−Ｓｅを用いたものにあっては、放射線をその強度に応じて直接に光電変換する。
【００１８】
ＦＰＤ４ａの各光電変換素子で生成された電荷は、ＦＰＤ４ａの駆動回路によって順次読み出され、Ａ／Ｄ変換によりデジタルデータに変換される。デジタルデータは、放射線検出器４と有線又は無線のネットワークにより接続された画像生成手段５に転送される。
【００１９】
画像生成手段５は、放射線検出器４より転送されるデジタルデータを処理するコンピュータであって、上記のデジタルデータに対して種々の処理を施し、観察対象部位の内部画像を生成する。生成された画像は、モニタ等の表示装置５ａに表示される。
【００２０】
尚、以上の放射線検出器４及び画像生成手段５の構成例は、放射線検出媒体にＦＰＤを用いた、所謂ＤＲ装置におけるものである。放射線の強度分布を潜像として蓄積し、レーザ光等の励起光が照射されることによって潜像に対応した蛍光を発する蓄積性蛍光体を有するイメージングプレート（ＩＰ）を放射線検出器４の放射線検出媒体とする、所謂ＣＲ装置にあっては、画像生成手段５は、ＩＰに励起光を照射してＩＰより発せられる蛍光を光電変換し、生成された電荷よりデジタルデータを得て内部画像を生成する。
【００２１】
負荷発生装置６は、撮影台２に載置された観察対象部位に対して負荷を作用させる。図示の例において、観察対象部位は撮影台２に横臥した被験者の脚部であり、負荷の作用方向は、被験者が立位にあるときの重力方向に対応する方向、即ち脚部の長手方向となっている。この負荷発生装置６は、撮影台２に取り付けられて撮影台２と共に移動するようになっており、撮影台２がチルトされた際には、撮影台２と共に傾き、撮影台２に横臥する被験者との関係において、被験者が立位にあるときの重力方向に対応する作用方向を維持する。
【００２２】
制御手段７は、上述の撮影台２、放射線源３、放射線検出器４、画像生成手段５、負荷発生装置６といった画像生成装置１の各部の動作を制御する。
【００２３】
図２は、図１の負荷発生装置の斜視図である。図２に示すように、負荷発生装置６は、負荷の作用方向に観察対象部位を間に挟む２つの部位のうち、一方の部位を支持する第１の支持部１０、及び他方の部位を支持する第２の支持部１１と、両支持部１０，１１を負荷の作用方向に互いに相対移動させる駆動手段１２と、観察対象部位に作用する負荷が予め設定された負荷となるよう駆動手段１２を制御するコントローラ１３と、を備えている。
【００２４】
第１の支持部１０、及び第２の支持部１１が負荷の作用方向に相対移動されることにより、両支持部１０，１１で支持された観察対象部位には、当該作用方向に圧縮の負荷が作用する。
【００２５】
第１の支持部１０、又は第２の支持部１１のいずれかには、図示しないロードセル等の荷重計測手段が設けられており、観察対象部位に作用する負荷、換言すれば観察対象部位から第１の支持部１０、又は第２の支持部１１に作用する反力が検知される。検知される負荷が予め設定された負荷となるよう、コントローラ１３から駆動手段１２に駆動信号が送信され、両支持部１０，１１が相対移動される。尚、観察対象部位に作用させる負荷は、例えば被験者の体重、さらには歩行等の動作時に加わる衝撃などの種々の要因を考慮して適宜設定される。
【００２６】
第１の支持部１０は、ベース２０と、撮影台２に対して垂直となるようにベース２０に取り付けられた板状の支持体２１と、を含んでいる。支持体２１上には、観察対象部位の脚部を間に挟む一方の部位である足裏が設置される。
【００２７】
第２の支持部１１は、ベース２３と、ベース２３に取り付けられた枠部材２４と、を含んでいる。枠部材２４は、足裏との間に脚部を挟む他方の部位である腰部が挿通される。この枠部材２４には、複数の腰パッド２５が取り付けられている。これらの腰パッド２５は、環状の枠部材２４の周方向に間隔を置いて枠部材２４の内側に配設され、それぞれボルト２６を介して枠部材２４に取り付けられている。各腰パッド２５は、ボルト２６の正逆方向の回転操作に伴い、枠部材２４の内径側又は外径側に向けて進退し、枠部材２４に挿通された腰部に接触して腰部を支持する。
【００２８】
駆動手段１２は、第２の支持部１１に対して第１の支持部１０を隔てて配置され、負荷の作用方向に沿って配置される送りねじ２７を介して第２の支持部１１のベース２３と連結されている。駆動手段１２は、送りネジ２７を正逆方向に回転させる。そして、第２の支持部１１のベース２３には、送りねじ２７に係合するナット部材２８が設けられている。
【００２９】
図示の例では、第１の支持部１０及び第２の支持部１１のうち、足裏を支持する第１の支持部１０が撮影台２に固定され、腰部を支持する第２の支持部１１が駆動手段１２により移動される構成であり、第１の支持部１０のベース２０は撮影台２に固定されている。他方、送りねじ２７を介して駆動手段１２に連結された第２の支持部１１のベース２３は、駆動手段１２により送りねじ２７が正逆方向に回転されるのに伴って、送りねじ２７に沿って前後移動され、第１の支持部１０に対して接近又は離間する方向に移動される。
【００３０】
尚、図中符号２９は、送りねじ２７と平行に配置されたガイドロッドであり、このガイドロッド２９は、移動される第２の支持部１１の傾きを防止し、第２の支持部１１を平行移動させるためのものである。
【００３１】
次に、図３を参照して、上述のように構成された画像生成装置１の動作を説明する。
【００３２】
撮影台２に横臥した被験者の脚部を、撮影台２に取り付けられた負荷発生装置６の第１の支持部１０、及び第２の支持部１１で支持し、画像生成装置１が作動される（ステップＳ１）。
【００３３】
画像生成装置１が作動されると、その制御手段７は、負荷発生装置６において検知される負荷Ｗとメモリーに記憶された負荷設定値Ｗ０とを比較する（ステップＳ２）。制御手段７は、検知される負荷Ｗが負荷設定値Ｗ０となるよう、負荷発生装置６のコントローラ１３に制御信号を送信し、コントローラ１３は、この制御信号に応じた駆動信号を駆動手段１２に送信して、第２の支持部１１を第１の支持部１０に向けて移動させる（ステップＳ３）。それにより、第１の支持部１０により支持される足裏と、第２の支持部１１により支持される腰部との間に挟まれる脚部には、圧縮負荷が作用する。
【００３４】
検知された負荷Ｗがメモリーに記憶された負荷設定値Ｗ０に達した場合には、制御手段７は、負荷が維持されるよう、負荷発生装置６のコントローラ１３に制御信号を送信し、負荷発生装置６をその状態に静止させる（ステップＳ４）。
【００３５】
そして、制御手段７は、放射線源３に電力を供給して、所定の撮影条件に従った強度で放射線源３において放射線を発生させる（ステップＳ５）。放射線源３における放射線の発生に同期して、制御手段７は、放射線検出器４を制御して、脚部を透過した放射線を検出する（ステップＳ６）。放射線検出器４では、検出した放射線の強度分布をデジタルデータに変換し、変換されたデジタルデータを画像生成手段５に転送する。
【００３６】
制御手段７は、画像生成手段５を制御して、この画像生成手段５によりデジタルデータに種々の処理を施して脚部の内部画像を生成する（ステップＳ７）。
【００３７】
以上の工程を経て生成される脚部の内部画像は、負荷が作用した脚部の状態を反映しており、該画像を参照して脚部の診断がなされれば、例えば骨折のリスクが高い部位を特定することができ、また、治療薬の効果をより正確に評価することができ、また、治療方針をたてやすくなる。
【００３８】
また、負荷発生装置６は、撮影台２に取り付けて使用されるものであるから、既存の画像生成装置への導入が容易である。
【００３９】
尚、第２の支持部１１の移動機構として、送りねじ２７に替えて、ワイヤを配設し、ワイヤを駆動手段により巻き上げることによって、第２の支持部１１を移動させる構成としてもよい。ワイヤであれば、送りねじ２７に対するナット部材２８のような係合手段は不要であり、負荷発生装置の構成を簡素化することができる。また、腰部を支持する支持部材として、上述した複数の腰パッド２５を有する枠部材２４に替えて、例えば腰部に巻き付けられるベルトなどの簡易な構成のものも用いることができる。
【００４０】
また、上述した例では、足裏を支持する第１の支持部１０を撮影台２に固定し、腰部を支持する第２の支持部１１を移動させる構成を説明したが、第２の支持部１１を撮影台２に固定し、第１の支持部１０を移動させるようにしてもよい。その場合の第１の支持部１０の移動機構として、上述した第２の支持部１１の移動機構と同様に、送りねじやワイヤなどを用いることができる。
【００４１】
図４は、図２の負荷発生装置６の変形例を示す。この負荷発生装置６Ａは、図２の負荷発生装置６と同様に脚部に負荷を作用させるものであるが、足裏を支持する第１の支持部１０の構成が図２の負荷発生装置６と異なる。
【００４２】
負荷発生装置６Ａの第１の支持部１０は、ベース２０と、撮影台２に対して垂直となるようにベース２０に取り付けられた板状の支持体２１と、を含んでいる。この支持体２１には、撮影台２に対して垂直な方向に並んで複数のロール（回転部材）２２が配設されている。被験者の足裏は、これらのロール２２上に設置される。
【００４３】
撮影台２上に仰向けに横臥した状態で立位での歩行を再現した際の足裏の運びは、ロール２２上において図中矢印Ｂで示される垂直下向きの方向となるところ、これらのロール２２は、各ロールの軸を中心にそれぞれ回転可能に支持体２１に取り付けられており、即ち同Ｂ方向に回転可能である。それにより、脚部に負荷をかけ、且つ立位での歩行を再現することができる。かかる構成により、歩行時に作用する負荷に即した負荷を脚部に作用させ、その状態で脚部の内部画像を取得することができ、一層正確な診断が可能となる。
【００４４】
図５は、図１に示す画像生成装置の変形例の概略構成を示す模式図である。尚、図１に示す画像生成装置と共通する要素には、図中同一符号を付することにより、説明を省略あるいは簡略する。
【００４５】
図５に示す変形例の画像生成装置１０１は、観察対象部位が被験者の脊椎であって、該画像生成装置１０１に備える負荷発生装置１０６は、脊椎に対して負荷を作用させる。
【００４６】
図６は、図５に示す負荷発生装置の斜視図である。図６に示すように、負荷発生装置１０６は、脊椎を間に挟む一方の部位である腰部を支持する第１の支持部１０、及び他方の部位である両肩部を支持する第２の支持部１１と、両支持部１０，１１を互いに相対移動させる駆動手段１２と、コントローラ１３と、を備えている。
【００４７】
第１の支持部１０のベース２０には、足裏を支持するための上述の支持体２１に替えて、腰部を支持するための上述の枠部材２４が取り付けられており、第１の支持部１０は、枠部材２４の複数の腰パッド２５を枠部材２４に挿通された腰部に接触させ、腰部を支持している。
【００４８】
第２の支持部１１のベース２３には、上述の枠部材２４に替えて、２つの肩パッド３０が取り付けられている。これらの肩パッド３０は、被験者の頭部を挟むように配置され、頭部側より肩部にそれぞれ当接して、両肩部を支持する。
【００４９】
第１の支持部１０及び第２の支持部１１のうち、腰部を支持する第１の支持部１０が撮影台２に固定され、肩部を支持する第２の支持部１１が駆動手段１２により移動される構成であり、第１の支持部１０のベース２０は撮影台２に固定されている。他方、送りねじ２７を介して駆動手段１２に連結された第２の支持部１１のベース２３は、駆動手段１２により送りねじ２７が正逆方向に回転されるのに伴って、送りねじ２７に沿って前後移動され、第１の支持部１０に対して接近又は離間する方向に移動される。
【００５０】
このように構成された負荷発生装置１０６は、第２の支持部１１を第１の支持部１０に向けて移動させることによって、脊椎に対して圧縮負荷を作用させる。
【００５１】
尚、第１の支持部１０のベース２０及び第２の支持部１１のベース２３に、それぞれが支持する部位に応じた支持体を取り付けることにより、上述した脚部や脊椎の他にも種々の観察対象部位に対して負荷を作用させることができる。例えば腰部については、第１の支持部１０のベース２０に上述の支持体２１を取り付けて足裏を支持し、また、第２の支持部１１のベース２３に上述の肩パッド３０を取り付けて肩部を支持するようにすれば、腰部に対して負荷を作用させることができる。また、支持体の図示は省略するが、頚椎についても、第１の支持部１０で両脇部を支持し、第２の支持部１１で頭頂部を支持するようにすれば、頚椎に対して負荷を作用させることができる。
【００５２】
図７は、図１に示す画像生成装置の他の変形例の概略構成を示す模式図である。尚、図１に示す画像生成装置と共通する要素には、図中同一符号を付することにより、説明を省略あるいは簡略する。
【００５３】
図７に示す変形例の画像生成装置２０１は、観察対象部位が肘であって、該画像生成装置２０１に備える負荷発生装置２０６は、肘を曲げ伸ばすといった動作時に掛かる負荷を、画像撮影時に肘に作用させる。これにより、例えば物を持つ、投げるといった動作を画像撮影時に模擬できる。
【００５４】
図８は、図７に示す負荷発生装置２０６の上面図である。図８に示すように、負荷発生装置２０６は、肘を間に挟む一方の部位である上腕の付け根部を支持する第１の支持部１０、及び他方の部位である手首を支持する第２の支持部１１と、両支持部１０，１１を互いに相対移動させる駆動手段１２と、コントローラ１３と、を備えている。
【００５５】
第１の支持部１０は、環状をなし、その内に上腕を挿通させて上腕の付け根部に装着され、この上腕の付け根部を支持している。第２の支持部１１も、環状をなし、その内に挿通させた手首に装着され、この手首を支持している。両支持部１０，１１は、上腕に沿って配設された第１のシリンダ・ピストン２２７ａ、及び前腕に沿って配設された第２のシリンダ・ピストン２２７ｂによって連結されている。尚、図中、符号２２８は、両シリンダ・ピストン２２７ａ，２２７ｂを接続する接続部材であって、肘に装着されている。接続部材２２８により接続された両シリンダ・ピストン２２７ａ，２２７ｂは、その接続箇所において屈曲可能である。
【００５６】
第１のシリンダ・ピストン２２７ａ、及び第２のシリンダ・ピストン２２７ｂは、例えば空気や油などの流体圧によって駆動され、駆動手段１２は、両シリンダ・ピストン２２７ａ，２２７ｂに接続され、それぞれに駆動流体を供給する。
【００５７】
第１の支持部１０及び第２の支持部１１のうち、上腕の付け根部を支持する第１の支持部１０が撮影台２に固定され、手首を支持する第２の支持部１１が移動される構成となっている。第２の支持部１１は、駆動手段１２より駆動流体を供給されるシリンダ・ピストン２２７ａ，２２７ｂが伸縮するのに伴って、肘を中心に肘から手首を半径とする略円弧状の軌道Ｐ１上で移動される。
【００５８】
このように構成された負荷発生装置２０６は、第１の支持部１０に対して第２の支持部１１を軌道Ｐ１に沿って移動させることによって、肘を曲げ伸ばすといった動作時に掛かる負荷を、画像撮影時に肘に作用させる。尚、肘に作用する負荷は、例えばシリンダ・ピストン２２７ａ，２２７ｂの圧力に基づいて検知される。
【００５９】
図９は、図１に示す画像生成装置の他の変形例の概略構成を示す模式図である。尚、図１に示す画像生成装置と共通する要素には、図中同一符号を付することにより、説明を省略あるいは簡略する。
【００６０】
図９に示す変形例の画像生成装置３０１は、所謂ＣＴ装置であって、放射線源３及び放射線検出器４が、観察対象部位を挟んで互いに対向する位置関係を保ちながら、観察対象部位を中心とする円軌道Ｐ２に沿って図示しない回転駆動機構によって回転される。それにより、撮影対象部位に対して全方位から放射線の照射・検出が行われる。撮影台２や負荷発生装置６のうち、放射線が直接照射される部分については、放射線吸収の少ない、ポリカーボン、アクリル、をはじめとする樹脂など材質を用いる事が好ましい。
【００６１】
画像生成手段５は、放射線検出器４より転送されるデジタルデータを処理するコンピュータであって、上記のデジタルデータに対して、例えばフーリエ変換などの種々の処理を施し、観察対象部位の断面画像を生成する。尚、多数の断面画像データを集合して３次元のボクセルデータを構築し、任意の断面画像を生成するようにしてもよい。
【００６２】
以上、観察対象部位を透過した放射線を検出して可視化する、所謂ＣＲ装置、ＤＲ装置、又はＣＴ装置に負荷発生装置６,１０６,２０６を適用した例を説明したが、観察対象部位を外部静磁場におき、そこに所定の周波数の電波を照射して観察対象部位に含まれる無数の水素原子核を共鳴させ、電波の照射停止に伴うこれらの水素原子核の緩和現象によって放出される電波を検出して可視化する、所謂ＭＲＩ装置に負荷発生装置を適用することもできる。
【００６３】
以上説明したように、本明細書に開示された負荷発生装置は、被験者の観察対象部位に電磁波を照射して、該観察対象部位を透過した電磁波、又は該観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出し、検出した電磁波の強度分布に基づき該観察対象部位の内部画像を生成する画像生成装置に取り付けられ、前記観察対象部位に対して負荷を作用させる。
【００６４】
上記の負荷発生装置によれば、電磁波の照射・検出に際し、負荷発生装置により、観察対象部位に対して負荷を作用させることができる。それにより、負荷が作用した状態で観察対象部位の内部画像を取得することができる。
【００６５】
また、本明細書に開示された負荷発生装置は、前記観察対象部位を間に挟む前記被験者の２つの部位をそれぞれ支持する第１の支持部、及び第２の支持部と、前記第１の支持部、及び前記第２の支持部を互いに相対移動させる駆動手段と、を備える。この負荷発生装置によれば、駆動手段によって第１の支持部及び第２の支持部を相対移動させることにより、両支持部に支持された部位の間に挟まれる観察対象部位に対して負荷を作用させることができる。
【００６６】
また、本明細書に開示された負荷発生装置は、前記観察対象部位が脚部であって、前記第１の支持部は足裏を支持し、また前記第２の支持部は腰部又は腰部より上の部位を支持し、前記第１の支持部が、前記足裏に接触し、歩行時の該足裏の運び方向に回転する回転部材を有する。この負荷発生装置によれば、歩行時に作用する負荷に即した負荷を脚部に作用させることができる。
【００６７】
また、本明細書に開示された画像生成装置は、被験者の観察対象部位に電磁波を照射する電磁波発生手段と、前記観察対象部位を透過した電磁波、又は該観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出する電磁波検出手段と、検出した電磁波の強度分布に基づき前記観察対象部位の内部画像を生成する画像生成手段と、上記いずれかの負荷発生装置と、を備え、前記負荷発生装置により前記観察対象部位に負荷を作用させながら、電磁波の照射及び検出を行う。
【００６８】
上記の画像生成装置によれば、電磁波の照射・検出に際し、負荷発生装置により、観察対象部位に対して負荷を作用させ、負荷が作用した状態で観察対象部位の内部画像を取得することができる。
【００６９】
また、本明細書に開示された画像生成装置の制御方法は、前記負荷発生装置において検知される負荷とメモリーに記憶された負荷設定値とを比較する工程と、検知された負荷が前記負荷設定値に達した場合に、前記負荷発生装置の状態を維持し、前記電磁波発生手段を制御して電磁波を発生する工程と、前記電磁波検出手段を制御して前記観察対象部位を透過した電磁波、又は前記観察対象部位に一旦吸収されて放出された電磁波を検出する工程と、前記画像生成手段を制御して検出された電磁波の強度分布に基づき画像を生成する工程と、を備える。
【００７０】
上記の画像生成装置の制御方法によれば、電磁波の照射・検出に際し、負荷発生装置により、観察対象部位に対して負荷を作用させ、負荷が作用した状態で観察対象部位の内部画像を取得することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１    画像生成装置
２    撮影台
３    放射線源（電磁波発生手段）
４    放射線検出器（電磁波検出手段）
５    画像生成手段
６    負荷発生装置
６Ａ  負荷発生装置
７    制御手段
１０  第１の支持部
１１  第２の支持部
１２  駆動手段
２２  ロール（回転部材）
【図１】
2010167023.tif 000003
【図２】
2010167023.tif 000004
【図３】
2010167023.tif 000005
【図４】
2010167023.tif 000006
【図５】
2010167023.tif 000007
【図６】
2010167023.tif 000008
【図７】
2010167023.tif 000009
【図８】
2010167023.tif 000010
【図９】
2010167023.tif 000011