(57)【要約】【課題】コンピュータ断層撮影装置について、装置停止時間に応じた条件による適切なエージング運転を自動的に行えるようにする。【解決手段】コンピュータ断層撮影装置は、装置立上げ時に徐々に所望の設定電圧まで昇圧させるエージング運転を自動的に行わせる自動エージング部９を備えており、その自動エージング部は、入力された次回の撮像予定に基づいて装置停止時間を算出する停止期間算出部１７、および停止期間算出部で求めた装置停止時間に応じたエージング条件を設定するエージング条件設定部１８を含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置立上げ時に徐々に所望の設定電圧まで昇圧させるエージング運転を自動的に行わせる自動エージング部を備えたコンピュータ断層撮影装置において、
前記自動エージング部は、入力された次回の撮像予定に基づいて装置停止時間を算出する停止期間算出部、および前記停止期間算出部で求めた装置停止時間に応じたエージング条件を設定するエージング条件設定部を含んでいることを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記自動エージング部は、前記エージング条件におけるエージングタイプと前記停止時間の関係を予め求めてテーブル化したのが停止時間／エージングタイプテーブルをさらに含んでおり、この停止時間／エージングタイプテーブルから前記停止時間に対応する前記エージングタイプを検索して前記エージング条件として設定できるようにされている請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記エージング条件におけるエージングタイプとして、前記設定電圧までの昇圧過程で段階的に昇圧を繰り返す段階的昇圧タイプが設けられ、この段階的昇圧タイプにおける昇圧段階数を設定する昇圧段階数設定部を前記自動エージング部がさらに含んでいる請求項１または請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
装置立上げ時に徐々に所望の設定電圧まで昇圧させるエージング運転をコンピュータ断層撮影装置に自動的に行わせるエージング方法において、
撮像運転終了後に次回撮像の開始予定日時を入力するステップ、次回撮像開始予定日時までの装置停止時間を算出するステップ、装置停止時間の長さに応じた長さのエージング時間でタイプ分けした複数のエージングタイプから次回予定の撮像運転のためのエージングタイプを前記ステップで算出の装置停止時間に基づいて設定するとともに、設定されたエージングタイプと次回撮像開始予定日時に基づいてエージング運転開始時刻を設定するステップ、および設定されたエージング運転開始時刻にエージング運転を実行するステップを含んでいることを特徴とするエージング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に代表されるコンピュータ断層撮影装置関し、特に自動エージング機能を備えてコンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影装置、例えばＸ線ＣＴ装置は、一般に、Ｘ線源装置におけるＸ線源で発生させたＸ線を被検体に照射し、これにより被検体を透過したＸ線を検出装置で検出し、そして検出装置からの出力信号をフーリエ変換により周波数空間にてフィルタリング処理を施した後に逆フーリエ変換する画像再構成処理にて被検体の断層像を得るようになっている。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置におけるＸ線源としては、直流電圧Ｘ線源や加速器などが用いられる。これらの線源では、(1)高速度の陽イオンを物質に衝突させる、(2)物質を高温度に熱し、電子を飛び出させる（熱電子放出）、(3)光を物質にあて光電子を飛び出させる（光電効果）、(4)放射線によるガス体の電離、(5)金属の表面に強い電界を加えて電子を引き出す（電界放出）などとして、様々な方法により取り出された電子を所望の電圧で加速してタングステンなどの重金属ターゲットに照射し、制動放射によるＸ線を放射させる。
【０００４】
加速電子がＸ線を放射する効率は数％程度であり、残りは熱となる。そのため、Ｘ線源は冷却機構を装備している。しかし、急激に高エネルギーの電子をターゲットに照射すると、熱負荷が大きくなり過ぎてターゲット損傷の危険性が高まる。そこで、こうした損傷を防ぐためにエージング運転を行うのが通常である。エージング運転とは、装置立上げ時にいきなり高電圧をＸ線源装置に印加することはなく、低電圧から徐々に所望の設定電圧まで昇圧させる装置立上げ時の運転方法であり、これを行うことにより、急激な熱負荷上昇でＸ線源に過剰な負担をかけるという問題を避けることができる。
【０００５】
エージング運転は、Ｘ線源の出力が大きい産業用Ｘ線ＣＴ装置の場合、Ｘ線源を毎日使用している場合でも３０分程度、３日以上停止した長時間停止後の場合では１時間以上かかる。そしてこのエージング運転中は撮像作業を行うことができずにデットタイムとなる。したがってＸ線ＣＴ装置による撮像作業をより効率的に行えるようにするには、エージング運転を担当する作業者が他の作業者よりも早い時間に出勤してエージング運転を行うようにするなどの対応が必要となる。
【０００６】
こうしたエージング運転については、Ｘ線ＣＴ装置による撮像の予定にしたがってエージング運転を自動的に行う機能をＸ線ＣＴ装置に具備させる技術が知られている（例えば特許文献１）。この技術によれば、Ｘ線ＣＴ装置の操作に従事する作業者に負担をかけることなくエージング運転を行うことができ、Ｘ線ＣＴ装置による撮像作業の効率を高めることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１４８１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に開示の自動エージング運転機能では、撮像の予定にしたがってエージング運転の要否を判断し、エージング運転が必要な場合であれば所定のエージング運転を行ってＸ線ＣＴ装置を立ち上げ、エージング運転が不要な場合であればエージング運転なしでＸ線ＣＴ装置を立ち上げるようにしおり、エージング運転について二者択一的になっている。こうした自動エージング運転機能は、医療用のＸ線ＣＴ装置においては十分に有効である。すなわち医療用のＸ線ＣＴ装置は、その使用頻度が高く、数日にわたって停止するような場合が少ない。また医療用のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線源の出力がそれほど大きくないのが一般的である。そのためエージング運転を行うか行わないかの二者択一的な自動エージング運転機能でも問題がない。
【０００９】
しかし産業用のＸ線ＣＴ装置については、特許文献１の自動エージング運転機能であると問題を残す。産業用のＸ線ＣＴ装置は、その使用にむらがあって数日にわたって停止するような場合が少なくない。また産業用のＸ線ＣＴ装置は、そのＸ線源に例えば数百ｋＶ〜数ＭＶといった高電圧を印加するのが一般的である。このためエージング運転を行うか行わないかの二者択一的な自動エージング運転機能であると、エージングが不適切になったり、無駄なエージングを行うことになってしまったりする問題を招く。
【００１０】
本発明は、以上のような事情を背景になされたものであり、停止時間に応じた条件による適切なエージング運転を自動的に行うことで、不適切なエージングや無駄なエージングを有効に避けることのできるコンピュータ断層撮影装置の提供を目的とし、またそのようなコンピュータ断層撮影装置におけるエージング方法の提供を目的とている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的のために本発明では、装置立上げ時に徐々に所望の設定電圧まで昇圧させるエージング運転を自動的に行わせる自動エージング部を備えたコンピュータ断層撮影装置において、前記自動エージング部は、入力された次回の撮像予定に基づいて装置停止時間を算出する停止期間算出部、および前記停止期間算出部で求めた装置停止時間に応じたエージング条件を設定するエージング条件設定部を含んでいることを特徴としている。
【００１２】
また本発明では上記のようなコンピュータ断層撮影装置について、前記自動エージング部に、前記エージング条件におけるエージングタイプと前記停止時間の関係を予め求めてテーブル化したのが停止時間／エージングタイプテーブルをさらに含ませ、この停止時間／エージングタイプテーブルから前記停止時間に対応する前記エージングタイプを検索して前記エージング条件として設定できるようにしている。
【００１３】
また本発明では上記のようなコンピュータ断層撮影装置について、前記エージング条件におけるエージングタイプとして、前記設定電圧までの昇圧過程で段階的に昇圧を繰り返す段階的昇圧タイプを設け、この段階的昇圧タイプにおける昇圧段階数を設定する昇圧段階数設定部を前記自動エージング部にさらに含ませるものとしている。
【００１４】
また本発明では上記他の目的のために、装置立上げ時に徐々に所望の設定電圧まで昇圧させるエージング運転をコンピュータ断層撮影装置に自動的に行わせるエージング方法において、撮像運転終了後に次回撮像の開始予定日時を入力するステップ、次回撮像開始予定日時までの装置停止時間を算出するステップ、装置停止時間の長さに応じた長さのエージング時間でタイプ分けした複数のエージングタイプから次回予定の撮像運転のためのエージングタイプを前記ステップで算出の装置停止時間に基づいて設定するとともに、設定されたエージングタイプと次回撮像開始予定日時に基づいてエージング運転開始時刻を設定するステップ、および設定されたエージング運転開始時刻にエージング運転を実行するステップを含んでいることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、入力された次回の撮像予定に基づいて停止期間算出部により装置停止時間を算出し、この装置停止時間に応じたエージング条件をエージング条件設定部で選択的に設定し、そのエージング条件でエージング運転を自動的に行うようにしている。このため装置停止時間に応じた最適な条件でエージング運転を行うことができ、エージング時間が短過ぎて放射線源にいたずらな負担をかけることになる不適切なエージングや必要以上にエージングに時間をかけ過ぎて電力を浪費することになる無駄なエージングを有効に避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１に一実施形態によるコンピュータ断層撮影装置であるＸ線ＣＴ装置の構成を示す。本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線源装置１、回転テーブル２、並進機構３、上下動機構４、コリメータ５、検出装置６、中央制御部７、撮像部８、および自動エージング部９を備えている。
【００１７】
Ｘ線源装置１は、そのＸ線源１ｓで発生させたＸ線Ｒを回転テーブル２に載置の被検体Ｍに向けて照射する。被検体Ｍを透過したＸ線は、散乱線などの入射を防止するためのコリメータ５で絞り込まれて 検出装置６に入射する。検出装置６は、複数の検出器１１を列状または面状に配列して構成されている。検出装置６に入射したＸ線、より具体的には検出装置６における各検出器１１に入射したＸ線は、各検出器１１によって電流信号に変換され、各検出器１１はその電流信号を出力する。各検出器１１からの電流信号は撮像部８に入力する。
【００１８】
撮像部８は、検出回路部１２、Ａ／Ｄ変換部１３、信号処理部１４、および画像表示部１５を備えており、中央制御部７による制御を受けつつ撮像処理を行う。具体的にいうと、各検出器１１からの電流信号に検出回路部１２にて電流-電圧変換を施し、これで得られる電圧信号をＡ／Ｄ変換部１３にてアナログ信号からデジタル信号へと変換する。そして信号処理部１４がＡ／Ｄ変換部１３からのデジタル信号に基づいて画像再構成処理を行い、これで得られた画像を画像表示部１５で図外の表示装置などに表示する。
【００１９】
回転テーブル２は、撮像中に被検体Ｍを回転させるための回転を行う。並進機構３は、Ｘ線源装置１中心と検出装置６の中心を結ぶ直線に対して直角方向で回転テーブル２に並進動を行わせる。上下動機構４は、並進機構３を介して回転テーブル２に上下動を行わせる。これら回転テーブル２、並進機構３および上下動機構４は、スキャナーと総称される。
【００２０】
自動エージング部９は、中央制御部７に搭載されるコンピュータプログラムとして構成されるもので、撮像予定入力部１６、停止期間算出部１７、エージング条件設定部１８、エージング開始時間監視部１９、エージング運転実行部２０、および停止時間／エージングタイプテーブル２１を含んでいる。
【００２１】
図２に、本実施形態によるＸ線ＣＴ装置における自動エージング部９による自動的なエージング運転を含む装置運用の流れを示す。撮像運転を開始する時刻の一定時間前に自動エージング部９により自動エージング運転が開始される（ステップ１０１）。自動エージング運転は、自動エージング部９が設定するエージング条件で行われる。所定のエージング条件による自動エージング運転は撮像運転開始時刻の前に終了する（ステップ１０２）。自動エージング運転が終了すると撮像運転が可能となり、撮像運転が開始される（ステップ１０３）。必要な撮像を終えると撮像運転が終了となる（ステップ１０４）。撮像運転を終了したら、撮像予定入力部１６により自動エージング部９に次回の撮像予定を入力し（ステップ１０５）、それから電源を落とすなどしてＸ線ＣＴ装置を停止させる（ステップ１０６）。次回撮像予定の入力は、次回撮像の開始予定日時の入力で行う。次回の撮像予定が立っていない場合には、「予定なし」を入力する。
【００２２】
次回撮像予定の入力を受けた自動エージング部９は、次回撮像予定までのＸ線ＣＴ装置の停止時間を停止期間算出部１７で算出し（ステップ１０７）、それに基づいて次回予定の撮像運転のためのエージング運転におけるエージング条件をエージング条件設定部１８で設定する（ステップ１０８）。停止時間は、ステップ１０６でのＸ線ＣＴ装置停止の時刻から次回撮像の開始予定日時までの時間として算出する。「予定なし」が入力された場合には、停止時間を「長時間停止」とする。
【００２３】
エージング条件には、装置立上げ時にＸ線源装置１に印加する電圧を所望の設定電圧まで昇圧させるのにかける時間（エージング時間）の長さに関するエージングタイプ、所望設定電圧までの昇圧過程で段階的に昇圧を繰り返す場合の昇圧段階数、エージング運転開始時刻などがある。本実施形態におけるエージング条件設定部１８は、エージングタイプ設定部２２、昇圧段階数設定部２３および開始時刻設定部２４を含んでおり、これら各機能部により次回撮像予定との関係のエージング条件を設定する。
【００２４】
エージングタイプは、ステップ１０７で求めた停止時間に基づいて設定する。より具体的にいうと、停止時間の長さに応じた長さのエージング時間でタイプ分けした複数のエージングタイプを設けるものとする。例えば、停止時間が２４時間以内であれば、エージング時間が３０分の短時間タイプ、停止時間が２４時間以上７２時間以内であればエージング時間が６０分の長時間タイプ、停止時間が７２時間以上あるいは「予定なし」の場合の「長時間停止」であれば、所定のモードで段階的に昇圧を繰り返しながら６０分以かけて昇圧する段階的昇圧タイプとするのがエージングタイプの例である。図３には、各エージングタイプにおける昇圧と時間の関係の例を示してある。これら複数のエージングタイプと停止時間の関係や段階的に昇圧を繰り返す場合の昇圧段階数と停止時間の関係を予め求めてテーブル化したのが停止時間／エージングタイプテーブル２１である。したがってエージングタイプは、エージングタイプ設定部２２が停止時間／エージングタイプテーブル２１からステップ１０７における停止時間に対応するエージングタイプを検索することで設定される。段階的昇圧タイプのエージング時間を設定する場合には、エージングタイプ設定部２２が停止時間／エージングタイプテーブル２１からエージングの時間長を求めるとともに、その時間長に応じた昇圧段階数を昇圧段階数設定部２３が求めて設定する。なお、停止時間が例えば６時間以下というように一定より短い場合には、エージングタイプ設定部２２に「エージング運転なし」を設定させる形態とするようにしてもよい。
【００２５】
エージング時間が設定されたら、そのエージング時間と次回撮像開始予定日時に基づいて開始時刻設定部２４がエージング運転開始時刻を設定する。これを受けてエージング開始時間監視部１９がエージング運転開始時刻の監視を行い（ステップ１０９）、エージング運転開始時刻になるとエージング運転実行部２０によりエージング運転が実行される（ステップ１１０）。
【００２６】
以上のように、本発明では、Ｘ線ＣＴ装置の停止時間に応じてエージングタイプなどを異ならせたエージング条件を設定し、そのエージング条件でエージング運転を自動的に行うようにしている。このためＸ線ＣＴ装置の停止時間に応じた最適な条件でエージング運転を行うことができ、エージング時間が短過ぎてＸ線源装置１にいたずらな負担をかけることになる不適切なエージングや必要以上にエージングに時間をかけ過ぎて電力を浪費することになる無駄なエージングを有効に避けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、コンピュータ断層撮影装置について、停止時間に応じた条件による適切なエージング運転を自動的に行えるようにするものであり、コンピュータ断層撮影装置の分野で広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図２】図１のＸ線ＣＴ装置における装置運用の流れを示す図である。
【図３】各エージングタイプにおける昇圧と時間の関係の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
９    自動エージング部
１７    停止期間算出部
１８    エージング条件設定部
２１    停止時間／エージングタイプテーブル
２３    昇圧段階数設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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