(57)【要約】  【課題】  Ｘ線ＣＴ装置における内部信号伝送について、ノイズを少なく、実装上の困難を改善し、占有空間を狭くし、信号劣化を無くし、製造コストを減少させ、さまざまなスライス数のＸ線ＣＴ装置における回路実装の形態に対応した設計上の自由度を獲得することを目的とする。  【解決手段】  Ｘ線管から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線検出器で検出した信号を電気信号として収集する複数のデータ収集部と、データ収集部で得られたデータをまとめて伝送する制御部と、これらを搭載し回転する回転部と、その回転運動を支える固定部と、制御部から伝送されたデータを画像化する画像処理部と、を備えたＸ線ＣＴ装置において、回転部には、データ収集部毎に設けられ、そこからの出力信号を光信号に変換する光信号変換部と、光信号変換部同士をデイジーチェーン接続する光伝送部とを備えた。【選択図】      図７
2006075489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線管と、
照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器で検出した信号を電気信号として収集しこれを光信号として出力する複数のデータ収集部と、
少なくとも前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器と前記データ収集部とを搭載して、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器の間に被検体を挟み、その周囲を回転する回転部と、
前記回転部の回転運動を支える固定部と、
前記固定部に設けられ前記回転部と前記固定部間の信号伝送を中継する中継部と、
前記データ収集部から伝送された信号を画像化する画像処理部と、を備えたＸ線ＣＴ装置において、
データ収集部の出力から中継部までを接続して信号を伝送する光信号伝送部を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記光伝送部は、光伝送線および空気の少なくとも一つを経由して信号伝送することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
Ｘ線を照射するＸ線管と、
照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器で検出した信号を電気信号として収集する複数のデータ収集部と、
前記データ収集部の制御をし、前記データ収集部で得られたデータをまとめて伝送する制御部と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器と前記データ収集部と前記制御部とを搭載して、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器の間に被検体を挟み、その周囲を回転する回転部と、
前記回転部の回転運動を支える固定部と、
前記固定部に設けられ前記制御部から伝送されたデータを画像化する画像処理部と、を備えたＸ線ＣＴ装置において、
前記回転部には、データ収集部毎に設けられ、前記データ収集部からの出力信号を光信号に変換する光信号変換部と、光信号変換部同士を接続する光伝送部と、が備えられたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記回転部には、前記複数のデータ収集部と前記光信号変換部の間に接続され、複数のデータ収集部からの信号をパラレル−シリアル変換するパラレル−シリアル変換部をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記光信号変換部にはそれぞれ入力部と出力部が含まれ、一の光信号変換部の出力部が他の一の光信号変換部の入力部に上記光伝送部の一つにより接続され、全ての光信号変換部のうち少なくともひとつの入力部は他のいずれの光信号変換部にも接続されないことを特徴とする請求項３または４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
上記光信号変換部のうちひとつの光信号変換部の出力が上記光伝送部のうち一つを経由して前記制御部に接続されることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記光伝送部は、光伝送線および空気中の少なくとも一つであることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記回転部と固定部の間の信号伝送は、スリップリングとブラシの組み合わせ、または光伝送によることを特徴とする請求項3から７のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、X線CT装置のX線投影データの検出部に関するものであり、特にデータ収集システムの回路構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術によれば、X線CT装置の回転部に搭載された検出素子で検出されたX線投影データは、フレキシブル基板やコネクタを介して、増幅器、積分器、アナログ−デジタル変換器（ADC）などからなるデータ収集システムに到達する。
さらにデータはデジタル化されてからパラレルに制御部へ伝送されたり、あるいはパラレル−シリアル変換を経由してシリアルに制御部へ伝送される。
こうして回転部上の制御部に集められたデータは、前記回転部から固定部にスリップリングとブラシなどを経由して送られ、最終的に固定部上の画像処理装置に到達する。
【０００３】
特許文献1によれば、X線CT装置の回転部と固定部間の画像データ伝送として、スリップリングとブラシに替えて光通信を使用することが開示される。光通信は回転部と固定部間のように電気的配線が困難な箇所には有利な伝送手段である。しかし、回転部内部において、データ収集システムから回転部上の制御部までの伝送には、電気的な配線を用いている。
【特許文献１】特開平11-244276号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、X線CT装置には、マルチスライス化が進み、検出素子の数も大幅に増えた  このため検出素子を搭載した検出素子基板から転送するデータ量も増えている。例えば、32マルチスライス用の検出器として、1枚の検出素子基板の上に24チャネル×32スライス＝768画素分の検出素子が搭載される場合を考えてみる。通常、このような検出素子基板とここからの出力を増幅、積分、アナログ−デジタル変換するデータ収集基板を数十枚並べて相互に接続することで、スライス方向へもチャネル方向へも多数の素子配列を有する2次元検出器が構成できる  ここでは上記24チャネル×32スライス＝768画素分の検出素子を40枚並べた場合を考える。  
【０００５】
上記検出素子基板とデータ収集基板は通常一対一に対応して接続される。これらの間は上記768画素分の信号を授受するために、電線やフレキシブル基板やコネクターで接続したり、あるいは検出素子基板とデータ収集基板をはじめから一枚の基板としておく等いくつかの実装方法がある。
【０００６】
検出基板の配列に当たっては、検出素子基板の上の検出素子がいずれもX線管からほほ等距離となるような所定の湾曲面を形成するように配列される。スライス数が32スライスより少ないレベルで、電線やフレキシブル基板により接続する場合、データ収集基板を平面状のマザーボード上のコネクタに直接挿しても、検出素子基板とデータ収集基板間の電線やフレキシブル基板の柔軟性により、検出素子基板を上記のように湾曲面上に配列可能である。このマザーボードは、検出素子からの信号読み出しと、増幅、積分、およびアナログ−デジタル変換の制御と、アナログ−デジタル変換後のデジタル信号を画像処理部に伝送する中継点の機能などを有している制御部である。
【０００７】
しかし、スライス数がたとえば32スライスでビュー数が24となると、検出素子基板とデータ収集基板の間の信号線数が768本と増えてくる。したがって、電線では配線が複雑になり、フレキシブル基板を使用しても厚く幅広となり、マザーボードに直接挿せるほどの柔軟さは得られにくくなってくる。また、別の側面として、スライス数やチャネル数が増えるほど、フレキシブル基板のライン数が増え、フレキシブル基板のアンテナ効果が増大し、ノイズを拾いやすくなって画質に影響が出る惧れがある。そこで、信号線数が多くなった場合は、フレキシブル基板に替えて検出素子基板とデータ収集基板間をコネクタで接続することも考えられる。
【０００８】
しかし、この場合は、検出素子基板とデータ収集基板の間の接続部が固いコネクタであるがために、柔軟性が得られない。したがって、マザーボードに直接データ収集基板を挿して、マザーボード上で複数のデータ収集基板同士を接続することを可能とするためには、マザーボードが検出基板配列と同様に湾曲していることが必要となる。マザーボード自体を湾曲したものとするのはコストや製造加工技術の面から好まれない。あるいはデータ収集基板からマザーボードへの接続にフレキシブル基板や電線を用いることも可能であるが、この場合は先のアンテナ効果や接続上に大きな手間が生じる。このように、データ収集基板をマザーボードへ接続するには様々な制約がある。
【０００９】
また、32マルチスライス以上の場合に、検出素子基板とデータ収集基板を一体型とすることも考えられる。この場合も上記コネクターで検出素子基板とデータ収集基板間を接続する場合の理由と同様に、マザーボードへの接続には困難がある。
【００１０】
次に、信号読み出し方法を変えた場合について説明する。ここまではデータ収集基板からの信号がパラレルに伝送される場合について記載したが、シリアルに伝送する場合について記載する。1枚の検出素子基板の上に24チャネル×32スライス＝768画素分の検出素子が搭載されるが、チャネル方向またはスライス方向の信号の読み出しを経時的なスイッチ切り替えすることで、シリアルとして読み出しラインの数をたとえばスライス数分の32またはチャネル分の24とすることができる。この場合、上記と同様に検出素子基板とそこからの出力を増幅、積分、アナログ−デジタル変換するデータ収集基板を数十枚並べて相互に接続可能である。ここでは40枚並べた場合を考える。検出素子基板とデータ収集基板間の接続線が32と少なくなるために、電線やプリント基板で接続してマザーボード上でデータ収集基板同士を接続することは可能である。
【００１１】
しかし、先に述べたようにフレキシブル基板のアンテナ効果によってノイズが生じ、結果的に画質に影響することは避けられない。さらにスライス数が32を超えて64，128，256と増えるに従いフレキシブル基板のライン数が増えアンテナ効果が強くなって、ノイズの影響はさらに大きくなる。また、スライス数の増加に伴い、シリアルの転送レートは非常に高速になってしまう。途中にスイッチ切り替え等によるパラレル−シリアル変換を使用し、高周波信号を伝送する場合、従来の電気線内で伝送される高周波信号は減衰しやすいため、正確な信号が得られなくなる。
また、フレキシブル基板の占有スペースは実装の自由度を制約し、その製品コストが高いため、フレキシブル基板の選択は躊躇される。
【００１２】
本発明は、上記のようなノイズ、実装上の困難、スペース、信号減衰、製造コスト、および設計自由度といった諸事情をまとめて最適化可能な検出素子基板、データ収集基板、およびマザーボード間の信号伝送方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するために、X線を照射するX線管と、照射されたX線を検出するX線検出器と、前記X線検出器で検出した信号を電気信号として収集しこれを光信号として出力する複数のデータ収集部と、少なくとも前記X線管と前記X線検出器と前記データ収集部とを搭載して、前記X線管と前記X線検出器の間に被検体を挟み、その周囲を回転する回転部と、前記回転部の回転運動を支える固定部と、前記回転部と前記固定部間の信号伝送を中継する中継部と、前記固定部に設けられ前記制御部から伝送された信号を画像化する画像処理部と、を備えたX線CT装置において、データ収集部の出力から中継部までを接続して信号を伝送する光信号伝送部を備えた。
また、前記光伝送部は、光伝送線および空気の少なくとも一つを経由して信号伝送することを特徴とする。
【００１４】
また、X線を照射するX線管と、照射されたX線を検出するX線検出器と、前記X線検出器で検出した信号を電気信号として収集する複数のデータ収集部と、前記データ収集部の制御をし、前記データ収集部で得られたデータをまとめて伝送する制御部と、前記X線管と前記X線検出器と前記データ収集部と前記制御部とを搭載して、前記X線管と前記X線検出器の間に被検体を挟み、その周囲を回転する回転部と、前記回転部の回転運動を支える固定部と、前記固定部に設けられ前記制御部から伝送されたデータを画像化する画像処理部と、を備えたX線CT装置において、前記回転部には、データ収集部毎に設けられ、前記データ収集部からの出力信号を光信号に変換する光信号変換部と、光信号変換部同士を接続する光伝送部と、が備えられた。
【００１５】
また、前記回転部には、前記複数のデータ収集部と前記光信号変換部の間に接続され、複数のデータ収集部からの信号をパラレル−シリアル変換するパラレル−シリアル変換部をさらに備えたことを特徴とする。
また、前記光信号変換部にはそれぞれ入力部と出力部が含まれ、一の光信号変換部の出力部が他の一の光信号変換部の入力部に上記光伝送部の一つにより接続され、全ての光信号変換部のうち少なくともひとつの入力部は他のいずれの光信号変換部にも接続されないことを特徴とする。
【００１６】
また、上記光信号変換部のうちひとつの光信号変換部の出力が上記光伝送部のうち一つを経由して前記制御部に接続されることを特徴とする。
また、前記光伝送部は、光伝送線および空気中の少なくとも一つであることを特徴とする。
また、前記回転部と固定部の間にスリップリングとブラシの組み合わせまたは光伝送による信号伝送を行う中継部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るX線CT装置によれば、上記のようなノイズ、実装上の困難、スペース、信号減衰、製造コスト、および設計自由度といった諸事情をまとめて最適化可能な検出素子基板、データ収集基板、およびマザーボード間の信号伝送方法を提供するため、ノイズを少なく、実装上の困難を改善し、占有空間を狭くし、信号劣化を無くし、製造コストを減少させ、さまざまなスライス数やビュー数のX線CT装置における様々な回路実装に対応して設計上の自由度を獲得できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明に係るX線CT装置の一実施の形態について説明する。  
【実施例１】
【００１９】
図1は、本実施例によるX線CT装置を示す全体構成図であり、X線を照射するX線管3、X線の照射範囲を制限するコリメータ4、X線を検出して電気信号に変換するX線検出器2、X線検出器2からの投影データを収集するデータ収集部1、パラレル信号をシリアル信号に変えるパラレル−シリアル変換部15、シリアル信号を光信号に変換する光信号変換部16、変換された光信号を集めるとともに上記データ収集部1等を制御する制御部17、X線管3とコリメータ4とX線検出器2とデータ収集回路1とパラレル−シリアル変換部15と光信号変換部16と制御部17とを搭載した回転盤51と、データ収集回路1からの信号（投影データ）を使用して画像再構成を行う画像処理部61、前記制御部17で集められた信号を回転盤側から画像処理部61側へ送る中継部19、中継部19から画像処理部61への信号伝達を担う伝送線61、画像処理の結果を表示する画像表示部62、撮影開始やパラメータの設定や入力を行う入力装置52、X線管3やX線検出器2を制御する制御装置53、被検体を搭載して移動可能な寝台54などからなる。
【００２０】
次に、X線CT装置の一般的な動作について図2をもとに説明する。入力装置52から撮影開始の入力が行われると、X線源3から寝台54に載った被検体55に向けてX線が照射される。このX線は被検体55を透過した後、ステップ501で透過X線としてX線検出器2に入射する。入射したX線はステップ502において、たとえばシンチレータと呼ばれる素子により光に変換される。ステップ503では、光信号がフォトダイオードなどの光―電気変換素子によって電気信号に変換される。ステップ504では、変換された電気信号は、データ収集回路1にて増幅および積分される。ステップ506では、さらにアナログ−デジタル変換等を受けて投影データとなる。なお、通常の撮影時にはX線管3とX線検出器2が搭載された回転盤51は回転しており、被検体55の周囲から投影データを取得する。この投影データ以外に画像補正用の補正データも、投影データと共に画像処理部61に保存され、またここで画像補正処理や再構成演算も行われる。その結果、被検体55の断層像が得られ、画像表示部62にて表示される。
【００２１】
本実施例では、ステップ506でデジタル信号に変換された後、ステップ506でパラレルな信号からシリアルな信号に変換され、信号線の数を減少させる。さらに、ステップ507では、シリアル信号を光信号に変換する。ステップ508では、このようにして得られた光信号を中継部19まで送る。ステップ509では、中継部19経由で、回転部から固定部に信号を伝送する。ステップ510では、固定部に入った信号は、伝送路63経由で画像処理部61へ到達させ、その後の画像処理に供する。
【００２２】
次に、本実施例に係る検出素子とデータ収集部の構成について詳しく説明する。X線検出器2上、光検出素子のX線入射側にはX線を光に変換する素子（上記のシンチレータなど）が装着されている。X線検出素子と表現した場合は、X線を光に変換する素子と光検出素子が合体している。X線検出器とデータ収集部とが別体の場合、図3と4で示すように、光検出素子であるたとえばフォトダイオードからの出力信号はデータ収集部までフレキシブル基板やコネクタを経由してアナログ信号の状態で伝達される。これは図2のステップ503と504の間の伝送に対応する。伝送されたアナログ信号は、データ収集回路100、パラレル−シリアル変換部15、および光信号変換部16を経由し、光信号変換部16にて光デジタル信号のシリアルデータとして伝送部18を経由して送信される。図3と図4では、それぞれ8スライス以上、32スライス以上と例示してあるが、スライス数はこれに限られずいかなる数のものでもよい。示した数字は一般的によく使われる仕様を示したに過ぎない。また、チャネル数は表記していないが、この実施例に別途説明する以外には特に限定はない。
【００２３】
上記構造の他に、図5で示す様に、X線検出器20とデータ収集部100が一体化したものでもよい。このようにX線検出器20とデータ収集部100とを一体化させた構成の場合は、フレキシブルPC基板やコネクタケーブルにおいて生じるアンテナ効果等によるノイズの問題が改善できる。なお、図5では、32スライス以上と例示してあるが、スライス数はこれに限られずいかなる数のものでもよい。示した数字は一般的によく使われる仕様を示したに過ぎない。また、チャネル数は24として表記しているが、この実施例に別途説明する以外には特に限定はない。また、検出素子とデータ収集部の構成は上記に限られず、入射したX線を電気ないし光の信号に変換して、後段にて処理可能にするものであれば何でも良い。
【００２４】
なお、図3から5において、増幅、積分、およびアナログ−デジタル変換という図2のステップ504と505の処理は、データ収集部100において市販のチップにて実現してもよいし、上記機能をまとめて実行できるASICと呼ばれる専用チップで行ってもよいし、または、別の回路素子を設けてこれによってもよい。ここで、ASICというチップは市販のチップと異なり、配線数を減少可能なため、先に述べたフレキシブル基板の線数を減少可能である。
【００２５】
次にデータ収集部で集められた信号を回転部と固定部の中継部まで伝送する構成について説明する。
上記のようにデータ収集部100で集められたデータは、たとえば、図5で示すように1枚の検出素子基板に24チャネル×32スライス＝768画素がある場合、画素ごとにパラレルにデータを出力するので、768本以上の信号ラインから得られるデータとなる。ここで、図6に示すように、パラレル−シリアル変換部15において、768本の信号ラインからのパラレルな信号を一本の信号ラインからのシリアルな信号にまとめる。これは図2のステップ506に相当する。まとめられたシリアルな信号は、図2のステップ507において、光信号変換部16に送られ、ここで電気信号から光信号に変換される。このように変換された光信号は、図7に示すように、光伝送部18Aを経由して隣接する光信号変換部16Bの入力部に送られる。隣接する光信号変換部では、これに電気的に接続されているデータ収集部101B，102B，・・・からの電気信号がシリアル変換されさらに光に変換された信号が光信号変換部16Bで得られる。上記光伝送部18Aから送られてきたシリアルな光信号は光信号変換部16Bで得られた信号に付加されて新たな2倍の長さを有するシリアル信号となる。
【００２６】
以下同様にして隣接した光信号変換部ではさらに長いシリアル信号を生成していく。  
ここでは40個のX線検出器20とデータ収集部100を並べるものとする。この場合、40番目の光信号変換部16Zでは各パラレル−シリアル変換部15で得られる40倍の長さの信号が生成される。
上記のような光伝送部の接続方法は通常デイジーチェーンという呼称で呼ばれる。以上の処理は、図2のステップ508に相当する。
【００２７】
なお、図7の光伝送部18Aには光ファイバーケーブル等光が漏洩しないように伝送できる装置が使用可能であるが、隣接して接続されることから光カップリングで空気中に光信号を飛ばしてもよい。こうすることで配線の手間を減らすことができる。光カップリングとは、レーザーやLEDなどの発光装置とここから発光された光がその空気中の到達範囲内に設置されたMOSやCCDなどの受光装置がセットで配置される構成を言う。光カップリングは、発光装置と受光装置間を非接触で通信可能とするものである。なお、ここで発光装置と受光装置というように光を定義したが、通信媒体は光に限らず、赤外線や紫外線、その他の電磁波でもよい。この場合、発光装置と受光装置はその波長の電磁波を受信送信できるものであればよい。
【００２８】
最後の光信号変換部16Zで生成されたシリアルな光信号は、光伝送部18Zを経由して制御部17に送られる。制御部17で集められた信号は中継部19に送られ、ここで回転部から固定部へと伝送される。以上の処理は、図2のステップ509に相当する。この際、信号の伝送形態は光信号のままでも一度電気信号に変換してもよい。あるいは、回転部から固定部に送るために変調を行ったり、増幅をしてもよい。これら信号変換や変調や増幅は、制御部17あるいは中継部19のいずれかで行えばよい。
そして、最終的に図2のステップ510において、画像処理データが画像処理部61に到達する。
【００２９】
次に、本実施例によるデータ伝送能力について説明する。
図7において、データ収集部10１A，102A，…，102Zなどは、18ビットの分解能のアナログ−デジタル変換機能を有する。また、パラレル−シリアル変換部15Aから15Zとして、最速1GbpsのSERDES（シリアライザ／デジタライザ）回路を有するパラレル／シリアル変換器が使用可能である。さらに、光信号変換部16Aから16Zとして、最速1Gbpsの光伝送に対応した送信部と受信部を有する光コネクタが使用可能である。
【００３０】
図7の検出素子基板2からビューレート1800View／secでスキャンをおこなった場合、検出素子基板1つあたりの転送レートは、ビューレート×画素数（スライス数×チャネル数）×分解能＝1800×（32×24) ×1825Mbpsとなる。上記SERDES（シリアライザ／デジタライザ）回路15の最速伝送速度1Gbpsで検出素子基板何枚分のシリアル−データ伝送できるかを検討すると、1G÷25M40と計算できる。つまり、最高40個の検出器素子基板のデータをディジーチェーンで伝送することが理論上可能になる。X線CT装置の一例では、総チャネル数900前後、本検出素子基板では40個前後となるため、図7に示すようなディジーチェーンで全ての検出素子基板をカバーすることができる。もし、パラレル−シリアル変換部15の伝送速度がもっと遅い場合や、検出素子基板の画素数がもっと多い場合は、デイジーチェーンで結合する光信号変換部16およびパラレル−シリアル変換部15を数組に分けて、それぞれの組ごとに制御部17に出力させればよい。たとえば、図7の光伝送部18Gを開放し、光伝送部18Gと18Zを制御部17にパラレルで入力し、光伝送部16Hの入力部は開放とすればよい。
【００３１】
さらに、256スライスの検出素子を考える。この場合、上記と同じ条件下では、
ビューレート×画素数（スライス数×チャネル数）×分解能＝1800×（256×24) ×18200Mbpsとなる。つまり転送レートは約200Mbpsになるので、約5個のディジーチェーンが可能である。またさらに、1024スライスでは約800Mbpsとなるので、パラレル−シリアル変換部の伝送速度がより高い、たとえば3Gbpsのものを使用すれば複数の検出素子基板をディジーチェーンとすることができる。この場合、光信号変換部として光コネクタの性能にも依存するので、光信号変換部の性能もより高いものを使用する配慮が必要となる。
このように、従来は電気信号の状態でパラレルに制御部に入力していた信号を、本実施例のように一本の光伝送路の入力とすることで、制御部17のインターフェイスは大幅に簡略化可能である。
【００３２】
また、光伝送の使用により、高周波電気信号における信号減衰も解消される。伝送経路が長い場合でも、光伝送部18の中途に光増幅装置であるエルビウム添加ファイバー増幅器などを使用すれば減衰は解消できる。また、現在確認できているだけでも、10Gbps程度までのパラレル−シリアル変換が可能であるので、本実施例に従ってかなりの画素数まで対応可能である。さらに、光伝送は、ノイズにも強く、光ケーブル等を使用すれば複雑な取り回しも可能なため、次の接続先までの自由度が大きい。以上により回転部の設計自由度は大幅に向上する。
【実施例２】
【００３３】
実施例1では、画像処理部61を回転部の外部に置いたが、本実施例では画像処理部61を回転部に搭載する。本実施例の構成は、実施例1において説明した図1と図2に示したものを一部変更したものであるので、その部分について説明する。
【００３４】
図1では、画像処理部61は回転部の外部、たとえばコンソール、に設置された場合を図示したが回転側に搭載しても良く、その場合は画像処理部61は制御部17の後段に配置されることとなり、伝送線64の部分が中継部19のような構成に替わることとなる。このとき、画像処理部61の出力は中継部19を介して固定部側のコンソールなどに搭載される画像表示部62に送られる。またこのとき図2ではステップ507の直後またはステップ508の直後に画像処理部での処理がなされる。画像処理部が電気信号を扱うものである場合は、光信号を電気信号に変換した後に画像処理を行い、結果的に得られた電気信号の状態で中継部を通過させる。また、画像処理部が光信号を扱うものである場合は、光信号のまま画像処理を行い結果的に得られた光信号の状態で中継部を通過させてもよいし、中継部において光信号を電気信号に変換してもよい。
なお、本実施例に係る中継部における光伝送の構成として、特開平11-244276号公報に記載の内容を使用してもよい。これにより伝送時のエラーを回避できる。
【００３５】
以上のように構成した場合は、多くの信号を扱うX線検出器2から画像処理部61までの伝送が光伝送を介在させながら回転部において処理され、回転部の外側には再構成された画像データだけを送ればよいため、ノイズの減少に加えて、伝送速度や画像処理速度が向上する。
【実施例３】
【００３６】
実施例1では、データ収集部1から制御部17までを光伝送したが、本実施例ではデータ収集部1の出力から中継部19の受信部に至るまでを光伝送とする。本実施例の構成は、実施例1において説明した図1と図2に示したものと基本的に同じであるので、図2のステップ509以降について記載する。
図8は、本実施例において、光信号変換部16から画像処理部61に至るまでの構成を示したものであり、データ収集回路1、X線検出器2、X線管3、コリメータ4、パラレル−シリアル変換部15などは図示を省略している。
【００３７】
図8において、光信号変換部16にて、光の高周波信号に変換された画像再構成用のデータは、光伝送部18を経由して制御部17に向けて送られる。制御部内あるいはその前後のいずれかには、光信号を増幅する光信号増幅部171が設けられている。光信号増幅部171は例えばエルビウム添加ファイバー増幅器である。ここで増幅された光高周波信号は光ファイバーケーブル192を経由して、回転部52の外周に少なくともひとつは設けられた発光部191から照射される。発光部191は光ファイバーケーブル192からTカプラーなどによって放射方向へ向けられる。回転部に搭載され回転している発光部191は、その外周で固定部の内周にほぼ全面的に配置される受光部193にて受信される。受光部193はフォトダーオードやCCDを多数円周上に配列し増幅器と電気―光変換素子を備えた構成となっており、受光した光信号を電気信号に変換してから増幅し、再度、光信号に変換する。
【００３８】
なお、上記では発光部191が複数であり内周から外周に向かって光信号を伝達し画像処理部61に到達する構成を示したが、発光部191は一つであってもよいし、発光の方向は固定部側の受光部193に指向すればどの方向でもよいし、受光部193は固定部側で発光部191からの信号を受信しうる位置であればどこでもよくその形状や数量は問わない、画像処理部61は固定部側に配置することに限定されずに回転側に搭載しても良く、その場合は伝送線64の部分が中継部19によって伝達されることとなる。
なお、ここで、変換された光信号を直接扱えるコンピュータで画像処理部を構成することで、光の状態から直接画像化をすることもできる。
【００３９】
あるいは、中継部19の受光部193で受光された光信号は電気信号に変換されてから画像処理装置61まで送られる。以降、画像処理部では画像再構成を行い、再構成された画像は表示装置で表示される。
なお、実施例1と同様に、信号を伝達する媒体は、光に限らず赤外線など様々な波長の電磁波であってもよい。
なお、本実施例に係る中継部における光伝送の構成として、特開平11-244276号公報に記載の内容を使用してもよい。これにより伝送時のエラーを回避できる。
【００４０】
以上のように構成することで、光電気変換のロスを減少し、消費電力を低減させ、電磁波ノイズに強く、実装がしやすい光伝送を伝送経路全般に多用可能となる。これにより再構成画像の画質と画像処理速度が向上し、X線CT装置の内部の設計自由度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例によるリモートサービスシステムの全体を示す全体構成図。
【図２】本発明の一実施例によるX線CT装置の信号伝送を説明するためのフローチャート。
【図３】（a）本発明の一実施例によるX線検出器とデータ収集部の構成の一例示す図、（b）本発明の一実施例によるX線検出器とデータ収集部の構成の他の一例を示す図。
【図４】本発明の一実施例によるX線検出器とデータ収集部の構成の他の一例を示す図。
【図５】本発明の一実施例によるX線検出器とデータ収集部の構成の他の一例を示す図。
【図６】本発明の一実施例による回路構成の主要部を示す図。
【図７】本発明の一実施例によるX線検出器、データ収集部、パラレル−シリアル変換部、および光信号変換部と光伝送路を接続した状態の一例を示す図。
【図８】本発明の一実施例による回転部と固定部間の光伝送の中継を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１  データ収集回路、２  X線検出器、３  X線管、４  コリメータ、１５  パラレル−シリアル変換部、１６  光信号変換部、１７  制御部、１８  伝送部、１９  中継部、５１  回転盤、５２  入力装置、５３  制御装置、５４  寝台、６１  画像処理部、６２  画像表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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