(57)【要約】【課題】  被写体を含めた物体同士の衝突や接触の可能性を、それらの移動中のみならず移動開始時点においても早期に感知し、衝突や接触を確実に回避することができる放射線撮影装置を提供する。【解決手段】  被写体を載置するターンテーブルもしくは前記撮影系の回転を制御する制御部と、前記ターンテーブル上もしくは被写体の近傍に設けられた前記放射線撮影装置の構成部の状態情報を検出する検出部とを備え、前記制御部による前記ターンテーブルもしくは撮影系の回転制御を、前記検出部の検出結果に基づいて行うようにした。【選択図】  図１
2006043193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に放射線を照射する放射線管と、被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器とから成る撮影系を、被写体を挟んで対向配置し、被写体の体軸と略平行な軸を回転中心として被写体もしくは前記撮影系を一体的に回転させながら、被写体に向けて放射線を照射し、被写体の放射線画像を前記放射線検出器で検出する放射線撮影装置において、被写体を載置するターンテーブルもしくは前記撮影系の回転を制御する制御部と、前記ターンテーブル上もしくは被写体の近傍に設けられた前記放射線撮影装置の構成部の状態情報を検出する検出部とを備え、前記制御部による前記ターンテーブルもしくは撮影系の回転制御を、前記検出部の検出結果に基づいて行うことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記構成部が被写体を支持する支持具もしくは被写体の位置を規制する規制具であり、前記状態情報を前記支持具もしくは規制具の変位量もしくは配置位置としたことを特徴とする請求項１記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記構成部が被写体を所定位置に固定する固定具であり、前記状態情報を前記固定具が被写体を固定している状態であるか否かであることを特徴とする請求項１記載の放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体もしくは撮影系を回転させながら放射線画像データを取得する放射線撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
対向して配置されたＸ線管とＸ線検出器から成る撮影系の間に被写体を配置し、被写体の体軸と略並行な軸を回転中心として撮影系を一体的に回転させながら撮影を行うＸ線撮影装置では、種々の安全機構が採用されている。例えば、被写体と可動部との距離を測定するセンサで測定された値が、予め設定された値になった場合に、可動部の移動動作を停止させる装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）また、可動部に予め動作範囲の制限を設けることにより可動部と他の物体との衝突を回避したり、可動部に設けたセンサが他の物体との衝突を検出した場合に、可動部の移動動作を停止させる装置が開示されている。（例えば、特許文献２参照。）
すなわち、可動部とそれに衝突もしくは接触する可能性のある物体との直接的な距離や相対的な位置関係を検出し、その情報を可動部の移動停止の判定基準としていた。
【特許文献１】実開平６−４８６０６号公報（第３−５頁）
【特許文献２】特開２００１−２９２９８７号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
被写体を含めた物体と可動部との衝突や接触を回避する従来の撮影装置では、衝突や接触する可能性のある物体と可動部との衝突や接触が発生した時点、あるいは、可動部が他の物体に接近した時点で、可動部の移動を停止していた。
【０００４】
そこで、被写体と他の物体とが衝突や接触する可能性のある場合、衝突や接触の発生や、他の物体に近接する以前に可動部の移動を確実に停止させ、被写体に不安感を与えないことが要望されていた。さらに、衝突や接触する可能性のある物体が被写体でない場合においても、衝突や接触を未然に余裕をもって確実に回避することが要望されていた。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解消するとともに、可動部と他の物体もしくは移動する被写体と他の物体との衝突や接触の可能性を、それらの移動中のみならず移動開始時点においても早期に感知し、衝突や接触を確実に回避することができる放射線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
被写体に放射線を照射する放射線管と、被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器とから成る撮影系を、被写体を挟んで対向配置し、被写体の体軸と略平行な軸を回転中心として被写体もしくは前記撮影系を一体的に回転させながら、被写体に向けて放射線を照射し、被写体の放射線画像を前記放射線検出器で検出する放射線撮影装置において、被写体を載置するターンテーブルもしくは前記撮影系の回転を制御する制御部と、前記ターンテーブル上もしくは被写体の近傍に設けられた前記Ｘ線撮影装置の構成部の状態情報を検出する検出部とを備え、前記制御部による前記ターンテーブルもしくは撮影系の回転制御を、前記検出部の検出結果に基づいて行うようにした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る放射線撮影装置では、可動部の移動停止の判定基準を、衝突もしくは接触する物体間の直接的な位置情報ではなく、少なくともどちらか一方の状態から得ることができる情報のみを利用することにより、被写体を含めた物体同士の衝突や接触の可能性を、それらの移動中のみならず移動開始時点においても早期に感知し、衝突や接触を確実に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【０００９】
本発明の放射線撮影装置の例として、Ｘ線を用いて被写体を撮影する医療用のＸ線ＣＴ撮影装置について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置のブロック図である。
【００１１】
Ｘ線を照射するＸ線管１およびＸ線を検出する２次元のＸ線検出器２が、互いに対向して配置された撮影系を構成し、Ｘ線検出器２はガイドレール２ａにより上下方向に移動可能となっている。２次元のＸ線検出器２は周知のシンチレータ、光検出素子、電気回路、筐体等から成り、Ｘ線投影画像データを検出し得るように構成される。Ｘ線管１とＸ線検出器２との間には回転台３が配置され、ターンテーブル４が駆動部５によって回転軸４ａを中心に回転可能に構成、制御される。また、ターンテーブル４の角度位置および回転速度を検出する不図示の検出機構が回転台３に設けられる。ターンテーブル４には、被写体６の臀部を支持する為のイスユニット７、被写体６の体幹部および頭部を支持する為の背当てユニット８、被写体６の下肢を保護する下肢ガード９が設けられる。これらの被写体支持具のうち、Ｘ線照射領域内に配置されるものはＸ線透過性の良好な材料が使用される。データ収集部１０はＸ線検出器２により取得されたＸ線投影画像データを格納し、再構成部１１はデータ収集部１０に格納された画像データの演算処理を行う。表示部１２は再構成部１１により演算処理された画像を表示する。システム制御部１３は撮影工程における撮影装置全体を集中制御するユニットであり、撮影装置の各構成部に接続される。入力部１４は撮影パラメータの設定や撮影開始を指令するためのユニットであり、システム制御部１３に接続される。
【００１２】
イスユニット７は、被写体６の臀部と接触する座面部７ａと座面部７ａの中央部を支持する支柱７ｂより成り、支柱７ｂがターンテーブル４の回転軸４ａとほぼ同軸に直立して配置される。座面部７ａの長さは被写体６の臀部の幅と略同寸法になっている。この座面部７ａの両端面には被写体６の大腿部、腰部を固定するベルト１５が設けられる。
【００１３】
一方、背当てユニット８は座面部７ａに近接して直立配置され、ターンテーブル４に固定される。背当てユニット８は、被写体６の体幹部および頭部と当接する背当て部８ａ、背当て部８ａの上部両端に設けられた一対のグリップ８ｂとから構成され、背当て部８ａの上端は自由端となっている。また、背当て部８ａには被写体６の上肢を固定するベルト１６が設けられる。
【００１４】
図２に示すように、ベルト１５、１６はそれぞれバックル１５ａ、１５ｂおよび１６ａ、１６ｂによって分割もしくは連結可能に構成され、バックル１５ａおよび１６ａの内部にはバックルが連結している状態か否かを検出する検出部１５ｃ、１６ｃを備えている。そして、ベルト１５、１６は、撮影中の被写体の体動を低減もしくは防止することにより、被写体のブレのないＸ線画像データの取得を可能にする。
【００１５】
下肢ガード９は、被写体６の下肢を覆うようにターンテーブル４に配置されて下肢の可動範囲を制限する規制具として機能し、ターンテーブル４の回転中に下肢とＸ線検出器２およびガイドレール２ａとの接触を防止する。この下肢ガード９は、ヒンジ９ａを回転中心として倒すことが可能であり、下肢を覆う位置あるいは倒れた位置のどちらに配置されているのかを検出する検出部９ｂがターンテーブル４に設けられる。そして、検出部９ｂ、１５ｃ、１６ｃはそれぞれ不図示のケーブルによりシステム制御部１３に接続される。
【００１６】
次に、被写体６の撮影準備について説明する。まず、下肢ガード９を倒すことにより、被写体６がターンテーブル４に載ることを容易にする。次に、被写体６を座面部７ａに腰掛けさせた後、体幹部および頭部を背当て部８ａに密着させ、両上肢を天井方向へ伸ばしてグリップ８ｂを握るようにする。この状態で、ベルト１５、１６のバックル１５ａ、１５ｂおよび１６ａ、１６ｂをそれぞれ連結させ、被写体６の腰部および上肢をそれぞれ座面部７ａ、背当て部８ａへ固定する。そして、倒れていた下肢ガード９を起こし、不図示のロック機構によりターンテーブル４に固定する。
【００１７】
図３、４，５、６は、図１に示したＸ線ＣＴ撮影装置の撮影工程を示すフローチャートである。
【００１８】
入力部１４より予め設定されている撮影パラメータに基づいて、撮影装置の各構成部が以下のように作動する。まず、前述の説明のように、被写体６がターンテーブル４の所定位置に配置される（ステップ１）。次に、入力部１４より撮影開始指令が入力されると（ステップ２）、検出部９ｂ、１５ｃ、１６ｃがそれぞれ下肢ガード９、ベルト１５、１６の状態を検出する。そして、下肢ガード９の倒れおよびベルト１５、１６のはずれのいずれかを検出すると、その時点で撮影工程が終了して撮影不能となる。一方、下肢ガード９の倒れおよびベルト１５、１６のはずれがない場合（ステップ３）、駆動部５がターンテーブル４の回転を開始して加速する（ステップ４）。ここで、再びステップ３と同様に、検出部９ｂ、１５ｃ、１６ｃがそれぞれ下肢ガード９、ベルト１５、１６の状態を検出する。そして、下肢ガード９の倒れおよびベルト１５、１６のはずれのいずれかを検出すると、検出信号がシステム制御部１３へ送信され（ステップ１４）、システム制御部１３から駆動部５へ回転停止信号が送信される（ステップ１５）。そして、駆動部５がターンテーブル４の回転を直ちに停止する（ステップ１６）。下肢ガード９の倒れおよびベルト１５、１６のはずれがない場合には（ステップ５）、ターンテーブル４が所定回転速度に達すると（ステップ６）、Ｘ線管１から被写体６に向けて所定の照射条件でＸ線が照射される（ステップ７）。同時に、Ｘ線検出器２による撮影が開始され、Ｘ線照射領域内に配置された被写体６の部位および被写体支持具のＸ線投影画像データが、ターンテーブル４の所定角度毎にＸ線検出器２によって検出される（ステップ８）。そして、被写体６の撮影が開始されてから３６０°回転することで１スキャンの撮影が終了する（ステップ９）。撮影が終了すると、Ｘ線の照射が停止されると同時に、駆動部５がターンテーブル４の回転を減速して停止する（ステップ１０）。一方、ターンテーブル４の所定角度毎に検出された複数の画像データは順次データ収集部１０へ送信、格納され（ステップ１１）、再構成部１１によって画像データの再構成処理が行われ（ステップ１２）、所定の断層画像が表示部１２に表示される（ステップ１３）。
【００１９】
また、以上説明した撮影工程のステップ６からステップ１０の各工程においても、ステップ５と同様に、検出部９ｂ、１５ｃ、１６ｃがそれぞれ下肢ガード９、ベルト１５、１６の状態を検出する。そして、下肢ガード９の倒れおよびベルト１５、１６のはずれのいずれかを検出すると、その時点で検出信号がシステム制御部１３へ送信され（ステップ１４）、システム制御部１３から駆動部５へ回転停止信号が送信される（ステップ１５）。そして、Ｘ線の照射が停止されると同時に、駆動部５がターンテーブル４の回転を直ちに停止し（ステップ１６）、撮影工程が中断される。
【００２０】
この第１の実施形態では、被写体６の下肢、体幹部、上肢のいずれかが配置制限もしくは固定されないことに起因する、Ｘ線検出器２やガイドレール２ａとの衝突や接触の可能性を感知し、衝突や接触の発生を未然に防止することができる。また、撮影装置の構成部およびその状態情報を検出する検出部の他の例として、バックル１５ａ、１５ｂおよび１６ａ、１６ｂをそれぞれロックするロック手段と、このロック手段のロック状態を検出する検出部を設け、その検出結果に基づいてターンテーブル４の回転を制御するようにしてもよい。
【００２１】
図７は本発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ撮影装置のブロック図であり、図１と同一番号の部材は同一部材であり同一機能を有している。また、図８は図７に示されたＸ線ＣＴ撮影装置を天井側から見た平面図である。
【００２２】
本実施形態では、第１の実施形態で構成されていたイスユニット７および下肢ガード９はなく、被写体６は起立した姿勢のまま下肢、体幹部、頭部を背当て部８ａに密着し、固定バンド２２、２３、２４がそれぞれ下肢、体幹部、上肢を固定している。また、背当て部８ａの自由端の変位量を検出する検出部２５が、ガイドレール２ａに連結された支持部材により背当てユニットの上方に配置され、不図示のケーブルによりシステム制御部１３に接続される。図８の２点鎖線で示す円２１は、ターンテーブル４の回転軸４ａをその中心とし、Ｘ線検出器２とほぼ接するような半径ｒを有している。検出部２５は、背当て部８ａの自由端を天井側からターンテーブル４の方向垂直に投影した場合、円２１の内側あるいは外側のどちら側に存在するかを検出可能となっている。
【００２３】
以上説明した構成を有するＸ線ＣＴ撮影装置の撮影工程を示すフローチャートは、検出部２５が背当て部８ａの自由端が円２１の外側に存在することを検出したか否か、という条件を、図３で説明したフローチャートのステップ３および５に置き換えることにより説明することができる。すなわち、背当て部８ａの自由端が円２１の外側に存在することが検出されると、ターンテーブル４が直ちに回転を停止して撮影工程が中断する。
【００２４】
本実施形態では、ターンテーブル４が図８に示した矢印方向へ回転し、背当てユニット８がＸ線検出器２に再接近したのち、次第に遠ざかるような状態すなわち図８に示した配置であっても、背当て部８ａの自由端が円２１の外側に存在することが検出されると、被写体の視界に衝突や接触する可能性のあるＸ線検出器２が入る以前にターンテーブル４の回転が停止し、被写体に不安感や恐怖感を与えることがない。また、ターンテーブル４の回転方向が図８に示した矢印の逆方向の場合であっても、同一の検出部２５をそのまま使用することができる。すなわち、ターンテーブル４の両方向回転に適応する為に、物体の衝突や接触を検出する検出部をＸ線検出器２の両側面２ｂおよび２ｃにそれぞれ設ける必要がない。さらに、撮影中の被写体の体動も同時に検出することもできる。
【００２５】
また、撮影装置の構成部およびその状態情報の他の例として、四肢を含めた被写体６と、その存在が円２１内にあるか否かを検出部２５を用いて検出してもよい。
【００２６】
以上説明した２つの実施形態では、被写体が回転する場合について説明したが、Ｘ線管１とＸ線検出器２とから成る撮影系を、被写体６の体軸と略平行な軸を回転中心として一体的に回転させ、ターンテーブル４を静止させた撮影装置にも同様に適用することができる。また、Ｘ線撮影装置はＣＴ撮影装置に限定されないし、他の放射線を用いた撮影装置に適用することも可能である。また、撮影装置の構成部およびその状態情報は実施形態に限定されず、個々のＸ線撮影装置の構成に応じて変形して適用すればよく、例えば、背当てユニット８をターンテーブル４の半径方向に移動可能に構成された撮影装置の場合、撮影装置の構成部およびその状態情報として、背当てユニット８と、その配置が撮影状態での位置にあるか否かを不図示の検出部を用いて検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態のＸ線ＣＴ撮影装置のブロック図である。
【図２】第１の実施形態のベルトの説明図である。
【図３】Ｘ線ＣＴ撮影装置の撮影工程を示すフローチャートである。
【図４】Ｘ線ＣＴ撮影装置の撮影工程を示すフローチャートである。
【図５】Ｘ線ＣＴ撮影装置の撮影工程を示すフローチャートである。
【図６】Ｘ線ＣＴ撮影装置の撮影工程を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態のＸ線ＣＴ撮影装置のブロック図である。
【図８】第２の実施形態のＸ線ＣＴ撮影装置の平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  Ｘ線管
２  Ｘ線検出器
３  回転台
４  ターンテーブル
４ａ  回転軸
６  被写体
７  イスユニット
８  背当てユニット
９  下肢ガード
９ｂ、１５ｃ、１６ｃ、２５  検出部
１３  システム制御部
１５、１６  ベルト
【図１】
2006043193.tif 000003
【図２】
2006043193.tif 000004
【図３】
2006043193.tif 000005
【図４】
2006043193.tif 000006
【図５】
2006043193.tif 000007
【図６】
2006043193.tif 000008
【図７】
2006043193.tif 000009
【図８】
2006043193.tif 000010