(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管をガントリ回転部上に配置してスリップリングを用いて電気的に接続し、ガントリ回転部上でＸ線管を回転させつつＸ線の照射及び検出を行うＸ線管駆動方法であって、
ガントリ回転部の回転制御のための回転制御信号とガントリ回転部を予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかの停止位置で停止させる停止制御信号とによりガントリ回転部の回転及び停止を制御し、
スキャンが終了してガントリ回転部上に配置したＸ線管を停止させるときに、時間を示すデータを参照して又は撮影の使用回数に応じてＸ線管の停止位置を変更した停止制御信号を出力してガントリ回転部を停止させることを特徴とするＸ線管駆動方法。
【請求項２】
Ｘ線管をガントリ回転部上に配置してスリップリングを用いて電気的に接続し、ガントリ回転部上でＸ線管を回転させつつＸ線の照射及び検出を行うＸ線断層撮影装置であって、
回転制御信号に応じてガントリ回転部の回転状態を制御すると共に、停止制御信号に応じた位置でＸ線管を停止するようにガントリ回転部の回転を制御するガントリコントローラと、
ガントリ回転部の回転制御のための回転制御信号及び予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかを示す停止制御信号を発生してガントリコントローラに供給するシステム制御部とを有し、
スキャンが終了してＸ線管を停止させるときに、前記停止制御信号が示すＸ線管の停止位置を時間を示すデータを参照して変更することを特徴とするＸ線断層撮影装置。
【請求項３】
Ｘ線管をガントリ回転部上に配置してスリップリングを用いて電気的に接続し、ガントリ回転部上でＸ線管を回転させつつＸ線の照射及び検出を行うＸ線断層撮影装置であって、
回転制御信号に応じてガントリ回転部の回転状態を制御すると共に、停止制御信号に応じた位置でＸ線管を停止するようにガントリ回転部の回転を制御するガントリコントローラと、
ガントリ回転部の回転制御のための回転制御信号及び予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかを示す停止制御信号を発生してガントリコントローラに供給するシステム制御部とを有し、
スキャンが終了してＸ線管を停止させるときに、前記停止制御信号が示すＸ線管の停止位置を撮影の使用回数に応じて変更することを特徴とするＸ線断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はＸ線管駆動方法及びＸ線断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人体の内部における病変等を知るために、Ｘ線を照射して、その透過Ｘ線を検出して透過率の相違から人体内部の構造，病変等を検知する方法が用いられており、特に、人体の断層像を得るための装置としてＸ線ＣＴが用いられている。
【０００３】
Ｘ線ＣＴの構成の一例を図３に示す。この図３において、Ｘ線管１はＸ線を発生し、Ｘ線管１から出射されるＸ線はコリメータ２を経て被検体３を透過し、検出器４で検出される。検出器４で検出されたデータはデータ収集装置５で増幅，積分等の処理を受け、ＡＤ変換された後、データ処理装置６で処理され画像再構成される。ガントリ７はＸ線管１，コリメータ２，検出器４を搭載し、中央の開口に被検体３を収容している。そして、ガントリ７の回転部上に配置されたＸ線管１および検出器４は一体となって被検体３の周囲を回転する。
【０００４】
表示装置８は画像再構成されたデータによる断層像等を画像表示するものである。ガントリコントローラ９はガントリ７の姿勢制御及び回転運動（停止動作）の制御を行う。Ｘ線制御器１０は高圧発生器１１を制御してＸ線管１に高圧を供給させる。
【０００５】
システム制御器１４は操作コンソール１３によりオペレータとのコミュニケーションを行い、データ処理装置６の動作を制御し、ガントリコントローラ及びＸ線制御器１０の動作を制御する等、断層撮影に関する統一的な制御を行うものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＸ線ＣＴ装置においては、撮影に当って被検体を間にして対向設置されるＸ線管１と検出器４とを一体的に回転させながら必要なデータを収集するが、連続回転形のＸ線ＣＴ装置の場合、回転側に設けられる機器（Ｘ線管１，検出器４等）と非回転側に設けられる機器（電源部，コンピュータ，表示部等）との信号の授受や給電はスリップリングを介して行われている。
【０００７】
従来、このスリップリングは、回転側に設けられる導電性のリング（回転電極）と、非回転側にあってブラシ片支持部（板ばね）のばね力を利用してブラシ片を前記リングに押圧接触してなるブラシ（静止電極）を備える構成となっている。
【０００８】
以上のようなスリップリングを用いたＸ線断層撮影装置において、休止時（ガントリ回転部の停止時）には放熱効率を第一に考えて、Ｘ線管１が時計の０時の位置（以下、０時の位置という）に停止するように制御していた。これにより、照射窓の反対側に設けられたラジエータ（放熱板）は上向きになる。従って、このラジエータで温められた空気がＸ線断層撮影装置の天板の通気穴等から排出され易くなり、放熱効率が良くなる。また、排出された熱が他の部材を過熱することもなくなる。
【０００９】
しかし、このように０時の位置にガントリ回転部を停止させることで、スリップリングのリング状電極とブラシとは同じ位置で接触した状態で停止することになる。このような場合、回転開始時の突入電流による電極接触部の損傷，回転停止時の電流遮断時におけるアーク放電による電極接触部の損傷などが生じることがある。そして、回転開始と回転停止とが毎回同一位置であるので損傷が徐々に大きくなり、回転中の異音発生や給電の際の電極部接触不良などの問題が発生することもある。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、ガントリ回転部に対して給電を行うスリップリングの損傷を軽減可能なＸ線管駆動方法及びＸ線断層撮影装置を実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する第１の手段は、Ｘ線管をガントリ回転部上に配置してスリップリングを用いて電気的に接続し、ガントリ回転部上で前記Ｘ線管を回転させつつＸ線の照射及び検出を行うＸ線管駆動方法であって、ガントリ回転部の回転制御のための回転制御信号とガントリ回転部を所定の停止位置で停止させる停止制御信号とによりガントリ回転部の回転及び停止を制御し、予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかを示す停止制御信号を出力してガントリ回転部を停止させることを特徴とするＸ線管駆動方法である。
【００１２】
また、前記の課題を解決する第２の手段は、Ｘ線管をガントリ回転部上に配置してスリップリングを用いて電気的に接続し、ガントリ回転部上で前記Ｘ線管を回転させつつＸ線の照射及び検出を行うＸ線撮影装置であって、回転制御信号に応じてガントリ回転部の回転状態を制御すると共に、停止制御信号に応じた位置でＸ線管を停止するようにガントリ回転部の回転を制御するガントリコントローラと、ガントリ回転部の回転制御のための回転制御信号及び予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかを示す停止制御信号を発生してガントリコントローラに供給するシステム制御部と、を有することを特徴とするＸ線断層撮影装置である。
【００１３】
また、前記の課題を解決する第３の手段は、Ｘ線管をガントリ回転部上に配置してスリップリングを用いて電気的に接続し、ガントリ回転部上で前記Ｘ線管を回転させつつＸ線の照射及び検出を行うＸ線撮影装置であって、回転制御信号に応じてガントリ回転部の回転状態を制御すると共に、停止制御信号に応じた位置でＸ線管を停止するようにガントリ回転部の回転を制御するガントリコントローラと、時間を示すデータを参照して予め定められた範囲で決定した停止位置を示す停止制御信号及びガントリ回転部の回転制御のための回転制御信号を発生してガントリコントローラに供給するシステム制御部と、を有することを特徴とするＸ線断層撮影装置である。
【００１４】
【作用】
課題を解決する第１の手段であるＸ線管駆動方法において、回転制御信号と停止制御信号とによりガントリ回転部の回転及び停止を制御し、予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかを示す停止制御信号を出力してガントリ回転部を停止させるようにする。これにより、ガントリ回転部の停止位置が常時同じではなくなり、スリップリングのリングとブラシとの接触面の損傷が一ヶ所に集中することが回避できる。
【００１５】
課題を解決する第２の手段であるＸ線断層撮影装置において、回転制御信号と停止制御信号とによりガントリ回転部の回転及び停止をガントリコントローラにより制御し、予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかを示す停止制御信号をシステム制御器より出力してガントリ回転部を停止させるようにする。これにより、ガントリ回転部の停止位置が常時同じではなくなり、スリップリングのリングとブラシとの接触面の損傷が一ヶ所に集中することが回避できる。
【００１６】
課題を解決する第３の手段であるＸ線断層撮影装置において、回転制御信号と停止制御信号とによりガントリ回転部の回転及び停止をガントリコントローラにより制御し、時間を示すデータを参照して予め定められた範囲で決定した停止位置を示す停止制御信号をシステム制御器より出力してガントリ回転部を停止させるようにする。これにより、ガントリ回転部の停止位置が時間を示すデータに応じて異なったものとなり、スリップリングのリングとブラシとの接触面の損傷が一ヶ所に集中することが回避できる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
このように構成したＸ線断層撮影装置の動作について、図１のフローチャートと図２のシステム構成図とを用いて説明を行う。尚、図１はシステム制御器からガントリコントローラに対する命令発生の様子を示すフローチャートになっている。
【００１８】
まず、図２を用いてＸ線断層撮影装置の概略構成について説明を行う。この図２において、Ｘ線管１はＸ線を発生し、このＸ線管１から出射されるＸ線はコリメータ２を経て被検体３を透過し、検出器４で検出される。検出器４で検出されたデータはデータ収集装置５で増幅，積分等の処理を受け、ＡＤ変換された後にデータ処理装置６で処理され画像再構成される。ガントリ７はＸ線管１，コリメータ２，検出器４を搭載し、中央の開口に被検体３を収容している。そして、ガントリ７の回転部上に配置されたＸ線管１，検出器４等は一体となって被検体３の周囲を回転するよう構成されている。このガントリ回転部上のＸ線管１と検出器４とを一体的に回転させながら必要なデータを収集するが、回転側に設けられる機器（Ｘ線管１，検出器４等）と非回転側に設けられる機器（電源部，コンピュータ，表示部等）との信号の授受や給電はスリップリングを介して行われている。表示装置８はデータ処理装置６で画像再構成された断層像等を画像表示するものである。
【００１９】
ガントリコントローラ９はシステム制御器１５の制御を受けてガントリ７の姿勢制御及び回転運動の制御を行うものである。Ｘ線制御器１０は高圧発生器１１を制御してＸ線管１に高圧を供給させると共に、回転陽極制御器１２を制御してＸ線管１の陽極の制御を行う。
【００２０】
システム制御器１５は操作コンソール１３によりオペレータとのコミュニケーションを行い、データ処理装置６の動作を制御し、後述するＸ線制御及びガントリ７の動作を制御する等、断層撮影に関する統一的な制御を行うものである。尚、このシステム制御器１５は、プログラムが搭載されたコンピュータ装置若しくは処理プロセッサ等のソフトウェア，ハードウェア，ファームウェアにより構成されている。ここでは、回転制御及び停止制御のための構成について示しており、回転制御信号と停止制御信号とを発生する回転／停止制御器１５ａ，予め定められた停止範囲を保持するレジスタ１５ｂ，日付／時刻データを管理するカレンダ１５ｃとを備えている。
【００２１】
このように構成したＸ線断層撮影装置の動作について、図１のフローチャートと共に説明を行う。
システム制御器１５は操作コンソール１３のスイッチの状態を定期的に監視しており、操作者により操作コンソール１３の撮影開始のボタン（スイッチ）が押されるまで待機している（図１ステップ▲１▼）。ここで、操作コンソール１３の撮影開始ボタンが押下されたとすると、システム制御器１５内の回転／停止制御器１５ａは回転制御信号をガントリコントローラ９に対して出力する（図１ステップ▲２▼）。
【００２２】
この撮影開始要求を受けたガントリコントローラ９はガントリ回転部を回転させてＸ線管１および検出器４を回転駆動する。そして、システム制御器１５の指示より周知の方法でＸ線の照射及びデータの収集並びにデータ処理が実行される。
【００２３】
このスキャン（データ収集）が終了すると（図１ステップ▲３▼）、システム制御器１５内の回転／停止制御器９はガントリ回転部の停止位置を算出する（図１ステップ▲４▼）。
【００２４】
ここで、ガントリ回転部の停止位置は、従来の０時の位置１ヶ所ではなく、或程度の幅を有する領域を考える。例えば、０時の位置（Ｘ線管１がガントリ回転部で最も上になる位置）を０°とした場合、０°からガントリ回転部の回転が開始するため、０°以前の位置で停止することが望ましい。また、Ｘ線管１からの放熱も考えると、なるべくＸ線管１がガントリ回転部の上方で停止することが望ましい。
【００２５】
このような停止位置について、発明者は３２０°〜３５０°の範囲を停止位置としてレジスタ１５ｂに定めた装置を想定し、システム制御器１５内で時間データ（ここで、時間データとは、例えば、日時を示す各種のデータを含むものとする）を管理するカレンダ１５ｃからの日付を用い、日ごとに停止位置を変更する装置を試作して良好な結果を得た。
【００２６】
例えば、停止角度をＳ，時間データ（０〜３１）をＤとした場合、Ｓ＝（３５１−Ｄ）  ［ｄｅｇ］という式を用いて日ごとの停止角度を算出するようにする。これにより、停止角度が日ごとに変わり、分散するようになる。これにより停止箇所が常時同じではなくなり、スリップリングのリングの損傷が１ヶ所に集中することが無くなり、長寿命化が実現出来る。
【００２７】
また、時間データに代えて、システム制御器１５内のカウンタ等からのデータを用いて撮影の使用回数に応じて順次１°ずつ停止角度を変えつつ、上述の停止範囲内で停止するように構成することも考えられる。このように構成した場合、一日当たりの使用回数に著しい違いがあるような場合であってもスリップリングのリング部の損傷を最小限に抑えることが可能になる。更に、停止する範囲は、上述の３２０°〜３５０°に限られるものではない。また、停止角度をずらす量は１°ずつでなくとも構わない。
【００２８】
そして、システム制御器１５は、停止位置を算出すると（図１ステップ▲４▼）ガントリコントローラ９に対して、停止位置を示す停止位置データを含む停止制御信号を出力する（図１ステップ▲５▼）。この停止制御信号を受けたガントリコントローラ９は、ポジションセンサ９ｂからの検知結果と、停止制御信号に含まれる停止位置データを参照してガントリ回転部を所定の停止位置に停止させる。従って、ガントリ回転部はシステム制御器１５が決定した停止位置に停止することになり、停止状態におけるスリップリングのリングとブラシとが接触する箇所は日ごと若しくは撮影回数毎に異なるものとなる。従って、スリップリングのリングの損傷が一ヶ所に集中する事態を回避することができる。これによりスリップリングの長寿命化も期待出来る。
【００２９】
以上詳細に説明したように、Ｘ線管をガントリ回転部上に配置してスリップリングを用いて電気的に接続し、ガントリ回転部上で前記Ｘ線管を回転させつつＸ線の照射及び検出を行うＸ線管駆動方法であって、ガントリ回転部の回転制御のための回転制御信号とガントリ回転部を所定の停止位置で停止させる停止制御信号とによりガントリ回転部の回転及び停止を制御し、予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかを示す停止制御信号を出力してガントリ回転部を停止させるＸ線管駆動方法によれば、ガントリ回転部の停止位置が常時同じではなくなり、スリップリングのリングとブラシとの接触面の損傷が一ヶ所に集中することが回避できる。
【００３０】
また、Ｘ線管をガントリ回転部上に配置してスリップリングを用いて電気的に接続し、ガントリ回転部上で前記Ｘ線管を回転させつつＸ線の照射及び検出を行うＸ線撮影装置であって、回転制御信号に応じてガントリ回転部の回転状態を制御すると共に、停止制御信号に応じた位置でＸ線管を停止するようにガントリ回転部の回転を制御するガントリコントローラと、ガントリ回転部の回転制御のための回転制御信号及び予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかを示す停止制御信号を発生してガントリコントローラに供給するシステム制御部と、を有するＸ線断層撮影装置によれば、ガントリ回転部の停止位置が常時同じではなくなり、スリップリングのリングとブラシとの接触面の損傷が一ヶ所に集中することが回避できる。
【００３１】
そして、Ｘ線管をガントリ回転部上に配置してスリップリングを用いて電気的に接続し、ガントリ回転部上で前記Ｘ線管を回転させつつＸ線の照射及び検出を行うＸ線撮影装置であって、回転制御信号に応じてガントリ回転部の回転状態を制御すると共に、停止制御信号に応じた位置でＸ線管を停止するようにガントリ回転部の回転を制御するガントリコントローラと、時間を示すデータを参照して予め定められた範囲で決定した停止位置を示す停止制御信号及びガントリ回転部の回転制御のための回転制御信号を発生してガントリコントローラに供給するシステム制御部と、を有するＸ線断層撮影装置によれば、ガントリ回転部の停止位置が時間を示すデータに応じて異なったものとなり、スリップリングのリングとブラシとの接触面の損傷が一ヶ所に集中することが回避できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかでガントリ回転部を停止させるＸ線管駆動方法に関する本発明によれば、ガントリ回転部の停止位置が常時同じではなくなり、スリップリングのリングとブラシとの接触面の損傷が一ヶ所に集中することが回避できる。
【００３３】
また、停止制御信号に応じた位置でＸ線管を停止するようにガントリ回転部の回転を制御するガントリコントローラと、予め定められた複数の停止位置のうちのいずれかを示す停止制御信号を発生してガントリコントローラに供給するシステム制御部を有するＸ線断層撮影装置に関する本発明によれば、ガントリ回転部の停止位置が常時同じではなくなり、スリップリングのリングとブラシとの接触面の損傷が一ヶ所に集中することが回避できる。
【００３４】
そして、停止制御信号に応じた位置でＸ線管を停止するようにガントリ回転部の回転を制御するガントリコントローラと、時間を示すデータを参照して予め定められた範囲で決定した停止位置を示す停止制御信号を発生してガントリコントローラに供給するシステム制御部とを有するＸ線断層撮影装置に関する本発明によれば、ガントリ回転部の停止位置が時間を示すデータに応じて異なったものとなり、スリップリングのリングとブラシとの接触面の損傷が一ヶ所に集中することが回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のＸ線撮影装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例のＸ線撮影方法を示すフローチャートである。
【図３】従来のＸ線撮影装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１  Ｘ線管
２  コリメータ
３  被検体
４  検出器
５  データ収集装置
６  データ処理装置
７  ガントリ
８  表示装置
９  ガントリコントローラ
１３  操作コンソール
１５  システム制御器
１５ａ  回転／停止制御器
１５ｂ  レジスタ
１５ｃ  カレンダ
【図１】
0003554375.tif 000002
【図２】
0003554375.tif 000003
【図３】
0003554375.tif 000004