(57)【要約】【課題】医用画像診断装置が走行するレールの電気的堅牢性と安全性とを確保しつつ、レールの床堀を浅くすることができる医用画像診断システムを提供すること。【解決手段】実施形態に係る医用画像診断システムは、医用画像診断装置と、搬送部と、レールと、第１の通電部と、第２の通電部と、を備える。医用画像診断装置は、架台を有する。搬送部は、架台を搬送する。レールは、搬送部が走行する。第１の通電部は、外部電源と接続され、レールの少なくとも一部に設けられる。第２の通電部は、搬送部の少なくとも一部に設けられ、第１の通電部と通電し、外部電源からの電力を搬送部及び架台の少なくとも一方へと供給する。また、第１の通電部は、導体を有し、導体において、導体の２つの端部であって架台の走行方向に対して直交する方向のうち水平方向の２つの端部を結ぶ直線と、２つの端部のそれぞれと第１の通電部の頂点とを結ぶ形状の接線とのなす角度のうち少なくとも一方が９０度以下である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台を有する医用画像診断装置と、
前記架台を搬送する搬送部と、
前記搬送部が走行するレールと、
外部電源と接続され、前記レールの少なくとも一部に設けられる第１の通電部と、
前記搬送部の少なくとも一部に設けられ、前記第１の通電部と通電し、前記外部電源からの電力を前記搬送部及び前記架台の少なくとも一方へと供給する第２の通電部と、を備え、
前記第１の通電部は、導体を有し、
前記導体において、前記導体の２つの端部であって前記架台の走行方向に対して直交する方向のうち水平方向の２つの端部を結ぶ直線と、前記２つの端部のそれぞれと前記第１の通電部の頂点とを結ぶ形状の接線とのなす角度のうち少なくとも一方が９０度以下である、医用画像診断システム。
【請求項２】
前記第２の通電部は、前記第１の通電部の前記形状と嵌合する形状を有する導体を有する、請求項１に記載の医用画像診断システム。
【請求項３】
前記第１の通電部には、前記水平方向において前記導体の２つの端部のうち少なくとも一方の端部の外側に溝が設けられる、請求項１又は２に記載の医用画像診断システム。
【請求項４】
前記溝は、前記第１の通電部の頂点よりも鉛直方向に低い位置に設けられる、請求項３に記載の医用画像診断システム。
【請求項５】
前記第１の通電部には、前記水平方向において前記導体の２つの端部のうち少なくとも一方の端部の外側に隔壁が設けられる、請求項１又は２に記載の医用画像診断システム。
【請求項６】
前記第１の通電部には、前記水平方向において前記溝の外側に隔壁が設けられる、請求項３又は４に記載の医用画像診断システム。
【請求項７】
前記隔壁は、前記第１の通電部の頂点よりも鉛直方向の高い位置に延伸する、請求項５又は６に記載の医用画像診断システム。
【請求項８】
前記第２の通電部には、前記隔壁の一部を格納する領域が形成される、請求項５〜７のいずれか１つに記載の医用画像診断システム。
【請求項９】
前記第１の通電部の前記形状は、山型の構造を有する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の医用画像診断システム。
【請求項１０】
前記第１の通電部の前記形状は、半円型の構造を有する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の医用画像診断システム。
【請求項１１】
前記第１の通電部の前記形状は、テーパー型の構造を有する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の医用画像診断システム。
【請求項１２】
前記第１の通電部には、前記水平方向において、前記第１の通電部の導体が間隔を空けて複数配置される、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の医用画像診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、架台が走行可能に構成された医用画像診断装置がある。例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置において、架台は、動力を供給されることによってレール上を走行し、寝台に載置された被検体を撮影可能な位置まで移動する。
【０００３】
自走する架台を設置するためには、床下を掘る工事が必要となる。多くの病院で施工を可能にするために、できるだけ床掘りを浅くしたいという要望があった。また、床下にレールを設けた場合、レールに埃や水滴が溜まることが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３０６３７号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１２３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、医用画像診断装置が走行するレールの電気的堅牢性と安全性とを確保しつつ、レールの床堀を浅くすることができる医用画像診断システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る医用画像診断システムは、医用画像診断装置と、搬送部と、レールと、第１の通電部と、第２の通電部と、を備える。医用画像診断装置は、架台を有する。搬送部は、架台を搬送する。レールは、搬送部が走行する。第１の通電部は、外部電源と接続され、前記レールの少なくとも一部に設けられる。第２の通電部は、前記搬送部の少なくとも一部に設けられ、前記第１の通電部と通電し、前記外部電源からの電力を前記搬送部及び前記架台の少なくとも一方へと供給する。また、第１の通電部は、導体を有し、前記導体において、前記導体の２つの端部であって前記架台の走行方向に対して直交する方向のうち水平方向の２つの端部を結ぶ直線と、前記２つの端部のそれぞれと前記第１の通電部の頂点とを結ぶ形状の接線とのなす角度のうち少なくとも一方が９０度以下である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る医用画像診断システムを示す斜視図である。
【図２】図２は、従来技術に係る医用画像診断システムを示す側面図である。
【図３】図３は、従来技術に係る医用画像診断システムを示す側面図である。
【図４】図４は、従来技術に係る給電方法を説明するための図である。
【図５】図５は、従来技術に係る給電方法を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る医用画像診断システムを示す側面図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る医用画像診断システムを示す側面図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る通電部を示す断面図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る通電部を示す断面図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る医用画像診断システムの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、その他の実施形態に係る通電部を示す断面図である。
【図１２】図１２は、その他の実施形態に係る通電部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態に係る医用画像診断システムを説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る医用画像診断システム１００の構成を示す斜視図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る医用画像診断システム１００は、架台１０と、搬送部２０と、レール３０と、寝台８０と、コンソール９０とを有する。
【００１０】
ここで、架台１０と、寝台８０と、コンソール９０とを併せて医用画像診断装置１と呼ぶ場合がある。なお、以下では、医用画像診断装置が、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置である場合を説明する。また、図１に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系を定義する。すなわち、Ｘ軸は水平方向を示し、Ｙ軸は鉛直方向を示し、Ｚ軸は架台１０の進行方向を示す。なお、図１中において、進行方向を破線ＡＡにて示す。直交座標系において、矢印で示す方向を正方向とする。
【００１１】
架台１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線の検出データから投影データを収集する。寝台８０は、被検体Ｐを載せる。コンソール９０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台１０によって収集された投影データからＣＴ画像データを再構成する。
【００１２】
レール３０は、架台１０の走行路である。図１に示すように、レール３０は、床４０に設けられる。レール３０は、搬送部２０が走行可能な材質で構成されればよく、例えば架台１０の重みに耐えられることが望ましい。一例をあげると、レール３０にはラックが形成される。
【００１３】
搬送部２０は、架台１０を搬送する。例えば、搬送部２０は、駆動機構としてピニオンを有する。すなわち、搬送部２０のピニオンがレール３０に形成されたラック上を回転することで、搬送部２０は、レール３０上を移動する。そして、このような医用画像診断システムでは、架台１０が搬送部２０によってレール３０上を走行し、寝台８０に載置された被検体Ｐの撮影位置まで移動する。
【００１４】
このような、医用画像診断システム１００では、例えば、架台１０は、搬送部２０を介してレール３０上を走行し、寝台８０に載置された被検体Ｐを撮影可能な位置まで移動する。そして、Ｘ線ＣＴ装置は、寝台８０に載置された被検体Ｐを撮影する。続いて、架台１０は、医師が手術を行うスペースを確保できるように搬送部２０を介してレール３０上を走行し寝台８０から離れた位置まで移動する。続いて、医師などの利用者は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置が撮影した医用画像を用いて手術部位を特定し、特定した部位を手術する。また、特定した部位が医師によって手術された後、手術された部位の撮影を行う場合がある。かかる場合、架台１０は、搬送部２０を介してレール３０上を走行し、寝台８０に載置された被検体Ｐを撮影可能な位置まで再び移動する。
【００１５】
ここで、架台が自走するタイプのＸ線ＣＴ装置では、架台を自走させるための電力を供給する必要がある。まず、図２及び図３を用いて、搬送部及び架台への給電方法について説明する。図２及び図３は、従来技術に係る医用画像診断システムを示す側面図である。例えば、図２及び図３では、架台１０を進行方向に対して側面から見た場合を示す。すなわち、図２及び図３は、図１の破線ＡＡで示した断面に対応する図である。また、図２及び図３では、架台１０と、搬送部２０と、レール３０とを図示している。
【００１６】
図２及び図３に示すように、レール３０は、床４０に設けられる。このレール３０は、配線格納スペース３１を有する。搬送部２０は、図示しない外部電源と接続された配線ケーブル７０から電力の供給を受ける。また、配線ケーブル７０は、ケーブルガイド部材７１によって保護されている。そして、図２及び図３に示すように、配線ケーブル７０は、架台１０の走行に応じて屈曲する。すなわち、架台１０が自走する度に配線ケーブル７０には動きが生じる。
【００１７】
このような動きによって、配線ケーブル７０の被覆が劣化したり、導体が断線したりする。このようなことから、配線格納スペース３１には配線ケーブル７０の屈曲耐久性を考慮した深さが必要となる。この一方で、自走する架台１０を設置するためには、床下を掘る工事が必要となる。多くの病院で施工を可能にするために、できるだけ床掘りを浅くしたいという要望があった。しかし、ケーブル７０の屈曲耐久性がネックとなり、床掘りを浅くできない。
【００１８】
そこで、配線ケーブル７０の被覆の劣化や導線が断線するリスクを軽減して床掘りを浅くするためには、例えば、スリップバーとブラシとを用いた給電方法が考えられる。図４及び図５は、従来技術に係る給電方法を説明するための図である。図４及び図５では、架台１０の正面方向から見た、スリップバー１５０と、ブラシ１６０との断面図を示す。また、図４ではスリップバー１５０とブラシ１６０とが非接触状態である場合を示し、図５ではスリップバー１５０とブラシ１６０とが接触状態である場合を示す。
【００１９】
図４及び図５に示すように、スリップバー１５０は、スリップバー絶縁材１５１と、スリップバー導体１５２とを有する。また、ブラシ１６０は、ブラシ絶縁体１６１と、ブラシ導体１６２とを有する。なお、スリップバー１５０は、外部電源と接続され、レール３０の少なくとも一部に設けられ、ブラシ１６０は、搬送部２０の少なくとも一部に設けられる。そして、図５に示すように、スリップバー導体１５２とブラシ導体１６２とが接触することにより、スリップバー１５０とブラシ導体１６２とが通電し、外部電源からの電力を搬送部２０及び架台１０へと供給する。このように、スリップバー１５０とブラシ１６０とを用いた給電方法は、接触型の電力伝送方式である。
【００２０】
しかしながら、図４及び図５に示すスリップバー１５０とブラシ１６０とを用いた接触型の電力伝送方式では、スリップバー１５０に埃や水滴が溜まり、絶縁不良を起こす懸念がある。また、スリップバー１５０とブラシ１６０との位置がずれてしまうと、架台１０が重量物であるがゆえに、絶縁材を容易に破壊し、絶縁が保てなくなるリスクがある。更に、スリップバー１５０とブラシ１６０との位置がずれるとスリップバー１５０とブラシ１６０との接触面積が減るため、電圧降下が発生し、期待した電力量を送電できなくなる。そして、スリップバー１５０がむき出しの状態なので、サービスマンが誤って手を乗せると感電事故の恐れがある。したがって、図４及び図５に示す形状のままでは、電気安全の面で製品化は難しい。
【００２１】
このようなことから、第１の実施形態に係る医用画像診断システム１００では、例えば、スリップバーには山型の形状を設け、ブラシにはスリップバーの山型の形状に噛み合う傾斜を設ける。図６及び図７は、第１の実施形態に係る医用画像診断システム１００を示す側面図である。図６及び図７では、架台１０を進行方向に対して側面から見た場合を示す。すなわち、図６及び図７は、図１の破線ＡＡで示した断面に対応する図である。また、図６及び図７では、架台１０と、搬送部２０と、レール３０と、スリップバー５０と、ブラシ６０とを図示している。
【００２２】
図６及び図７に示すように、スリップバー５０は、配線ケーブル７０を介して外部電源と接続され、レール３０の少なくとも一部に設けられる。また、スリップバー５０は、レール３０内において、架台１０の走行方向に対して延伸する。ブラシ６０は、搬送部２０の少なくとも一部に設けられる。そして、ブラシ６０は、スリップバー５０上の任意の位置においてスリップバー５０と嵌合する。これにより、ブラシ６０は、スリップバー５０と通電する。すなわち、スリップバー５０が、ブラシ６０の任意の位置で嵌合することにより、外部電源からの電力がブラシ６０に供給され、ブラシ６０は、外部電源からの電力を搬送部２０及び架台１０へと供給する。
【００２３】
そして、搬送部２０は、供給された電力を用いて駆動機構を駆動させて動力を発生させて、架台１０をレール３０上で走行させる。なお、スリップバー５０は、第１の通電部の一例であり、ブラシ６０は、第２の通電部の一例である。なお、図６及び図７では、スリップバー５０とブラシ６０とが嵌合している断面を破線ＢＢで示す。
【００２４】
図８及び図９は、第１の実施形態に係る給電方法を説明するための図である。図８及び図９では、スリップバー５０と、ブラシ６０とを示す。また、図８ではスリップバー５０とブラシ６０とが非接触状態である場合を示し、図９ではスリップバー５０とブラシ６０とが接触状態である場合を示す。図８及び図９は、図６及び図７の破線ＢＢで示した断面に対応する図である。なお、図８では、説明の便宜上、スリップバー５０とブラシ６０とが非接触状態である場合を示すが、医用画像診断システム１００においてスリップバー５０とブラシ６０とは常に接触状態である。
【００２５】
図８及び図９に示すように、スリップバー５０は、スリップバー絶縁材５１と、スリップバー導体５２とを有する。また、ブラシ６０は、ブラシ絶縁体６１と、ブラシ導体６２とを有する。また、スリップバー５０には、架台１０の走行方向に対して直交する方向のうち水平方向において、スリップバー５０のスリップバー導体５２が間隔を空けて複数配置される。
【００２６】
ここで、スリップバー５０は、図８及び図９に示すように、スリップバー導体５２は、山型形状５３を有している。図８では、各スリップバー導体５２が有する山型形状５３の頂点５６を図示している。また、各スリップバー導体５２において、架台１０の走行方向に対して直交する方向のうち水平方向の端部５７と端部５８とを図示している。図８に示すように、スリップバー導体５２において、２つの端部（端部５７及び端部５８）を結ぶ直線（図８中の破線）と、２つの端部のそれぞれとスリップバー導体５２の頂点５６とを結ぶ形状の接線とのなす角度が共に９０度以下である。
【００２７】
このようにスリップバー５０のスリップバー導体５２が山型形状５３を有することにより、埃や水滴が自重で落下する。この結果、スリップバー導体５２に埃や水滴が積もったり溜まったりすることを防止できる。
【００２８】
また、ブラシ６０のブラシ導体６２は、山型形状５３と噛み合う傾斜６３を有している。すなわち、ブラシ６０は、スリップバー５０の山型形状５３と嵌合する形状を有するブラシ導体６２を有する。スリップバー導体５２の山型形状５３とブラシ導体６２の傾斜６３とが噛み合うことにより、スリップバー導体５２とブラシ導体６２との接触面積が増加し、位置がずれを防止できる。
【００２９】
また、スリップバー５０には、図８及び図９に示すように、スリップバー導体５２の外側に溝５４が設けられる。ここで、スリップバー５０には、水平方向においてスリップバー導体５２の２つの端部のうち少なくとも一方の端部の外側に溝５４が設けられればよい。この溝５４は、スリップバー導体５２の頂点５６よりも鉛直方向に低い位置に設けられる。これにより、スリップバー導体５２に埃や水滴が付着した場合、スリップバー導体５２に埃や水滴が積もったり溜まったりせずに、埃や水滴が溝５４に落ちる。
【００３０】
また、スリップバー５０には、図８及び図９に示すように、水平方向において導体の２つの端部のうち少なくとも一方の端部の外側に隔壁５５が設けられる。より具体的には、図８及び図９に示すように、スリップバー５０には、水平方向において溝５４の外側に隔壁５５が設けられる。この隔壁５５は、絶縁材から構成される。また、この隔壁５５は、スリップバー導体５２の頂点５６よりも鉛直方向の高い位置に延伸する。そして、ブラシ６０には、この隔壁５５の一部を格納する領域が形成される。
【００３１】
図１０は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置の機能構成を示す機能ブロック図である。図１０に示すように、医用画像診断装置１は、架台１０と、寝台８０と、コンソール９０とを有する。
【００３２】
架台１０は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線に関するデータを収集する装置であり、Ｘ線高電圧装置１１と、Ｘ線発生装置１２と、Ｘ線検出器１３と、データ収集回路１４と、回転フレーム１５と、架台制御装置１６とを有する。また、架台１０において、図１０に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系を定義する。すなわち、Ｘ軸は水平方向を示し、Ｙ軸は鉛直方向を示し、Ｚ軸は架台１０が非チルト時の状態における回転フレーム１５の回転中心軸方向を示す。
【００３３】
回転フレーム１５は、Ｘ線発生装置１２とＸ線検出器１３とを被検体Ｐを挟んで対向するように支持し、架台制御装置１６によって被検体Ｐを中心とした円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。
【００３４】
Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線を発生し、発生したＸ線を被検体Ｐへ照射する装置である。Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線管１２ａと、ウェッジ１２ｂと、コリメータ１２ｃとを有する。
【００３５】
Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１から高電圧の供給を受けて、陰極（フィラメントと呼ぶ場合もある）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射する真空管であり、回転フレーム１５の回転にともなって、Ｘ線ビームを被検体Ｐに対して照射する。すなわち、Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１から供給される高電圧を用いてＸ線を発生する。
【００３６】
また、Ｘ線管１２ａは、ファン角及びコーン角を持って広がるＸ線ビームを発生する。例えば、Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１の制御により、フル再構成用に被検体Ｐの全周囲でＸ線を連続曝射したり、ハーフ再構成用にハーフ再構成可能な曝射範囲（１８０度＋ファン角）でＸ線を連続曝射したりすることが可能である。また、Ｘ線管１２ａは、Ｘ線高電圧装置１１の制御により、予め設定された位置（管球位置）でＸ線（パルスＸ線）を間欠曝射したりすることが可能である。また、Ｘ線高電圧装置１１は、Ｘ線管１２ａから曝射されるＸ線の強度を変調させることも可能である。例えば、Ｘ線高電圧装置１１は、特定の管球位置では、Ｘ線管１２ａから曝射されるＸ線の強度を強くし、特定の管球位置以外の範囲では、Ｘ線管１２ａから曝射されるＸ線の強度を弱くする。
【００３７】
ウェッジ１２ｂは、Ｘ線管１２ａから曝射されたＸ線のＸ線量を調節するためのＸ線フィルタである。具体的には、ウェッジ１２ｂは、Ｘ線管１２ａから被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１２ａから曝射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１２ｂは、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。なお、ウェッジは、ウェッジフィルタ（Wedge  Filter）や、ボウタイフィルタ（Bow-tie  Filter）とも呼ばれる。
【００３８】
コリメータ１２ｃは、鉛板等によって構成され、一部にスリットを有する。例えば、コリメータ１２ｃは、Ｘ線高電圧装置１１の制御により、ウェッジ１２ｂによってＸ線量が調節されたＸ線の照射範囲をスリットにより絞り込む。
【００３９】
なお、Ｘ線発生装置１２のＸ線源は、Ｘ線管１２ａに限定されるものではない。例えば、Ｘ線発生装置１２は、Ｘ線管１２ａに代えて、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Ｐの半周を囲い偏向した電子ビームと衝突することによってＸ線を発生させるターゲットリングとによって構成されてもよい。
【００４０】
Ｘ線高電圧装置１１は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路から構成され、Ｘ線管１２ａに印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１２ａが照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置から構成される。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。例えば、Ｘ線高電圧装置１１は、Ｘ線管１２ａに供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Ｐに対して照射されるＸ線量を調整する。また、Ｘ線高電圧装置１１は、コンソール９０の処理回路９７から制御を受ける。
【００４１】
架台制御装置１６は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等によって構成される処理回路とモータ及びアクチュエータ等の駆動機構から構成される。架台制御装置１６は、コンソール９０に取り付けられた入力インターフェース９１もしくは架台１０に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台１０の動作制御を行う機能を有する。例えば、架台制御装置１６は、入力信号を受けて回転フレーム１５を回転させることによって、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管１２ａとＸ線検出器１３とを旋回させる制御や、架台１０をチルトさせる制御、及び寝台８０及び天板８２を動作させる制御を行う。架台制御装置１６は、コンソール９０の処理回路９７から制御を受ける。
【００４２】
また、架台制御装置１６は、Ｘ線管１２ａの位置を監視しており、Ｘ線管１２ａが所定の回転角度（撮影角度）に到達するとデータ収集回路１４に対してデータの取り込みを開始するタイミングを示すビュートリガ信号を出力する。例えば、回転撮影における全ビュー数が２４６０ビューである場合、架台制御装置１６は、Ｘ線管１２ａが円軌道上を約０．１５度（＝３６０／２４６０）移動する毎にビュートリガ信号を出力する。
【００４３】
Ｘ線検出器１３は、例えば、Ｘ線管１２ａの焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子（「センサ」或いは単に「検出素子」とも言う）が配列された複数のＸ線検出素子列から構成される。Ｘ線検出器１３は、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向に複数配列された構造を有する。Ｘ線検出器１３の各Ｘ線検出素子は、Ｘ線発生装置１２から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号（パルス）をデータ収集装置１４へと出力する。この電気信号（パルス）の波高値は、Ｘ線光子のエネルギー値と相関性を有する。なお、各Ｘ線検出素子が出力する電気信号のことを検出信号とも言う。
【００４４】
また、Ｘ線検出器１３は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとから構成される間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータから構成され、シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶にて構成される。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板で構成される。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管等の光センサから構成される。ここで、光センサは、例えばＳｉＰＭ（Silicon  photomultiplier）である。なお、Ｘ線検出器１３は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子から構成される直接変換型の検出器であっても構わない。
【００４５】
データ収集回路１４（ＤＡＳ：Data  Acquisition  System）は、Ｘ線検出器１３の各検出素子から計数処理の結果を収集して、検出データを生成する回路である。言い換えると、データ収集回路１４は、Ｘ線検出器１３による計数結果を収集する。ここで、検出データは、例えば、サイノグラムである。サイノグラムとは、Ｘ線管１２ａの各位置において各検出素子１３０に入射した計数処理の結果を並べたデータである。データ収集回路１４は、ビュートリガ信号に同期して、Ｘ線検出器１３から各ビュー角度における計数処理の結果を収集して、サイノグラムを生成する。データ収集回路１４は、計数処理の結果を、一定間隔（ビュー）毎に出力もしくは記憶回路９５に保存する処理と、計数処理の結果をリセットする処理とを繰り返すことにより、ビュー１周分のデータを取得する。
【００４６】
また、データ収集回路１４は、Ｘ線検出器１３に対して各種制御信号を送信する。データ収集回路１４は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）を有する。また、データ収集回路１４は、例えば、リジッドフレキシブル基板によってＸ線検出器１３と接続される。リジッドフレキシブル基板は、部品を搭載する硬さと強度を持ったリジッド配線板部分と、折り曲げ可能なフレキシブル配線板とを一体化した基板である。ＦＰＧＡは、例えば、架台制御装置１６からビュートリガ信号を受信し、受信したビュートリガ信号に基づいて、Ｘ線検出器１３を制御する。
【００４７】
なお、データ収集回路１４から出力されたデータを検出データと称し、検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、チャネル間のゲイン補正処理、パイルアップ補正処理、応答関数補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生データと称する。また、検出データ及び生データを総称して投影データと称する。
【００４８】
寝台８０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、寝台駆動装置８１と、天板８２と、基台８３と、ベース（支持フレーム）８４とを備えている。
【００４９】
天板８２は、被検体Ｐが載置される板である。ベース８４は、天板８２を支持する。基台８３は、ベース８４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置８１は、被検体Ｐが載置された天板８２を天板８２の長軸方向へ移動して、被検体Ｐを回転フレーム１５内に移動するモータあるいはアクチュエータである。なお、寝台駆動装置８１は、天板８２をＸ軸方向にも移動可能である。
【００５０】
なお、天板移動方法は、天板８２だけを移動させてもよいし、寝台８０のベース８４ごと移動する方式であってもよい。また、立位ＣＴである場合には、天板８２に相当する患者移動機構を移動させる方式であってもよい。
【００５１】
なお、架台１０は、例えば、天板８２を移動させながら回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐをらせん状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。または、架台１０は、天板８２を移動させた後に被検体Ｐの位置を固定したままで回転フレーム１５を回転させて被検体Ｐを円軌道にてスキャンするコンベンショナルスキャンを実行する。なお、以下の実施形態では、架台１０と天板８２との相対位置の変化が天板８２を制御することによって実現されるものとして説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、架台１０が自走式である場合、架台１０の走行を制御することによって架台１０と天板８２との相対位置の変化が実現されてもよい。また、架台１０の走行と天板８２とを制御することによって架台１０と天板８２との相対位置の変化が実現されてもよい。
【００５２】
コンソール９０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置の操作を受け付けるとともに、架台１０によって収集された計数結果を用いてＸ線ＣＴ画像データを再構成する装置である。コンソール９０は、図１０に示すように、入力インターフェース９１と、ディスプレイ９２と、記憶回路９５と、処理回路９７とを有する。
【００５３】
入力インターフェース９１は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路９７に出力する。例えば、入力インターフェース９１は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース９１は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。
【００５４】
ディスプレイ９２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ９２は、処理回路９７によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ９２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）ディスプレイ等によって構成される。
【００５５】
記憶回路９５は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。記憶回路９５は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。
【００５６】
処理回路９７は、例えば、システム制御機能９７１、前処理機能９７２、再構成処理機能９７３、画像処理機能９７４、スキャン制御機能９７５、及び表示制御機能９７６を実行する。ここで、例えば、図１０に示す処理回路９７の構成要素であるシステム制御機能９７１、前処理機能９７２、再構成処理機能９７３、画像処理機能９７４、スキャン制御機能９７５、及び表示制御機能９７６が実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路９５内に記録されている。処理回路９７は、例えば、プロセッサであり、記憶回路９５から各プログラムを読み出し、実行することで読み出した各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路９７は、図１０の処理回路９７内に示された各機能を有することとなる。
【００５７】
システム制御機能９７１は、入力インターフェース９１を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路９７の各種機能を制御する。
【００５８】
前処理機能９７２は、データ収集回路１４から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、チャネル間のゲイン補正処理、パイルアップ補正処理、応答関数補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施して生データを生成する。
【００５９】
再構成処理機能９７３は、前処理機能９７２にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＸ線ＣＴ画像データを生成する。再構成処理機能９７３は、再構成したＸ線ＣＴ画像データを記憶回路９５に格納する。なお、全てのビンの情報を画素毎に加算して全エネルギー情報を含むデータから再構成したＸ線ＣＴ画像データのことを「ベース画像」とも言う。
【００６０】
ここで、フォトンカウンティングＣＴで得られる計数結果から生成された投影データには、被検体Ｐを透過することで減弱されたＸ線のエネルギーの情報が含まれている。このため、再構成処理機能９７３は、例えば、特定のエネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。また、再構成処理機能９７３は、例えば、複数のエネルギー成分それぞれのＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。
【００６１】
また、再構成処理機能９７３は、例えば、各エネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データの各画素にエネルギー成分に応じた色調を割り当て、エネルギー成分に応じて色分けされた複数のＸ線ＣＴ画像データを重畳した画像データを生成する。また、再構成処理機能９７３は、例えば、物質固有のＫ吸収端を利用して、当該物質の同定が可能となる画像データを生成することができる。再構成処理機能９７３が生成する他の画像データとしては、単色Ｘ線画像データや密度画像データ、実効原子番号画像データ等が挙げられる。
【００６２】
また、Ｘ線ＣＴの応用として、物質ごとにＸ線の吸収特性が異なることを利用して、被検体Ｐに含まれる物質の種別、存在量、密度等を弁別する技術がある。これを、物質弁別と言う。例えば、再構成処理機能９７３は、投影データに対して物質弁別を行い、物質弁別情報を得る。そして、再構成処理機能９７３は、物質弁別の結果である物質弁別情報を用いて物質弁別画像を再構成する。
【００６３】
再構成処理機能９７３は、ＣＴ画像を再構成するには、フルスキャン再構成方式及びハーフスキャン再構成方式を適用可能である。例えば、再構成処理機能９７３は、フルスキャン再構成方式では、被検体Ｐの周囲一周、３６０度分の投影データを必要とする。また、再構成処理機能９７３は、ハーフスキャン再構成方式では、１８０度＋ファン角度分の投影データを必要とする。以下では、説明を簡単にするため、再構成処理機能９７３は、被検体Ｐの周囲一周、３６０度分の投影データを用いて再構成するフルスキャン再構成方式を用いるものとする。
【００６４】
画像処理機能９７４は、入力インターフェース９１を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能９７３によって生成されたＸ線ＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像やレンダリング処理による３次元画像等の画像データに変換する。画像処理機能９７４は、変換した画像データを記憶回路９５に格納する。
【００６５】
スキャン制御機能９７５は、架台１０で行なわれるＣＴスキャンを制御する。例えば、スキャン制御機能９７５は、Ｘ線高電圧装置１１、Ｘ線検出器１３、架台制御装置１６、データ収集回路１４及び寝台駆動装置８１の動作を制御することで、架台１０におけるスキャンの開始、スキャンの実行、及びスキャンの終了を制御する。具体的には、スキャン制御機能９７５は、位置決め画像（スキャノ画像、スキャノグラム）を収集する撮影及び診断に用いる画像を収集する本撮影（スキャン）における投影データの収集処理をそれぞれ制御する。
【００６６】
ここで、スキャン制御機能９７５は、２次元のスキャノ画像及び３次元のスキャノ画像を撮影することができる。例えば、スキャン制御機能９７５は、Ｘ線管１２ａを０度の位置（被検体Ｐに対して正面方向の位置）に固定して、天板８２を定速移動させながら連続的に撮影を行うことで２次元のスキャノ画像を撮影する。或いは、スキャン制御機能９７５は、Ｘ線管１２ａを０度の位置に固定して、天板８２を断続的に移動させながら、天板８２の移動に同期して断続的に撮影を繰り返すことで２次元のスキャノ画像を撮影する。また、スキャン制御機能９７５は、被検体Ｐに対して正面方向だけでなく、任意の方向（例えば、側面方向など）から位置決め画像を撮影することができる。例えば、Ｘ線管１２ａが９０度の位置（被検体Ｐに対して側面方向の位置）で撮影した場合、被検体Ｐの側面からの撮影がなされ、２次元のスキャノ画像が得られる。なお、Ｘ線管１２ａの位置は、必要であれば、任意の複数の位置から撮影可能である。
【００６７】
また、スキャン制御機能９７５は、スキャノ画像の撮影において、被検体Ｐに対する全周分の投影データを収集することで、３次元のスキャノ画像を撮影する。例えば、スキャン制御機能９７５は、ヘリカルスキャン或いはノンヘリカルスキャンによって被検体Ｐに対する全周分の投影データを収集する。ここで、スキャン制御機能９７５は、被検体Ｐの胸部全体、腹部全体、上半身全体、全身などの広範囲に対して本撮影よりも低線量でヘリカルスキャン或いはノンヘリカルスキャンを実行する。ノンヘリカルスキャンとしては、例えば、ステップアンドシュート方式のスキャンが実行される。
【００６８】
表示制御機能９７６は、記憶回路９５が記憶する各種画像データを、ディスプレイ９２に表示するように制御する。
【００６９】
上述したように、第１の実施形態によれば、スリップバー５０のスリップバー導体５２が山型形状５３を有することにより、埃や水滴が自重で落下する。この結果、スリップバー導体５２に埃や水滴が積もったり溜まったりすることを防止できる。
【００７０】
また、上述した第１の実施形態によれば、スリップバー導体５２の山型形状５３とブラシ導体６２の傾斜６３とが噛み合うことにより、スリップバー５０とブラシ６０との接触面積が増加し、位置がずれを防止できる。この結果、スリップバー５０とブラシ６０との位置ずれによって、スリップバー絶縁材５１及びブラシ絶縁体６１を破壊するリスクを著しく低減することができる。更に、スリップバー導体５２とブラシ導体６２との接触面積が増加することにより、電圧降下を低く抑えることができる。
【００７１】
また、上述した実施形態によれば、スリップバー導体５２に埃や水滴が付着した場合、スリップバー導体５２に埃や水滴が積もったり溜まったりせずに、埃や水滴が溝５４に落ちる。この結果、溝５４を清掃するだけで、埃や水滴を除去することができる。すなわち、第１の実施形態によれば、清掃を容易化することができる。
【００７２】
また、上述した実施形態によれば、隔壁５５を設けることで、作業者は手足をスリップバー５０に容易に挿入することができなくなる。すなわち、作業者の不注意等による意図しないスリップバー５０への手足の挿入を防止できる。この結果、作業者の感電リスクを大きく低減することが可能になる。
【００７３】
（その他の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
【００７４】
上述した第１の実施形態では、スリップバー５０のスリップバー導体５２には山型の形状を設け、ブラシ６０のブラシ導体６２にはスリップバー導体５２の山型の形状に噛み合う形状を設ける場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、スリップバー５０のスリップバー導体５２には半円型の形状を設け、ブラシ６０のブラシ導体６２にはスリップバー導体５２の半円型の形状に噛み合う形状を設けてもよい。図１１及び図１２は、その他の実施形態に係る通電部を示す断面図である。
【００７５】
図１１及び図１２では、スリップバー５０と、ブラシ６０とを示す。また、図１１ではスリップバー５０とブラシ６０とが非接触状態である場合を示し、図１２ではスリップバー５０とブラシ６０とが接触状態である場合を示す。図１１及び図１２は、図６及び図７の破線ＢＢで示した断面に対応する図である。なお、図１１では、説明の便宜上、スリップバー５０とブラシ６０とが非接触状態である場合を示すが、医用画像診断システム１００においてスリップバー５０とブラシ６０とは常に接触状態である。
【００７６】
図１１及び図１２に示すように、スリップバー５０は、スリップバー絶縁材５１と、スリップバー導体５２とを有する。また、ブラシ６０は、ブラシ絶縁体６１と、ブラシ導体６２とを有する。なお、スリップバー５０は、第１の通電部の一例であり、ブラシ６０は、第２の通電部の一例である。
【００７７】
ここで、スリップバー５０は、図１１及び図１２に示すように、スリップバー導体５２は、半円型形状５３ａを有している。図１１では、各スリップバー導体５２が有する半円型形状５３ａの頂点５６を図示している。また、各スリップバー導体５２において、架台１０の走行方向に対して直交する方向のうち水平方向の端部５７と端部５８とを図示している。図１１に示すように、スリップバー導体５２において、２つの端部（端部５７及び端部５８）を結ぶ直線（図１１中の破線）と、２つの端部のそれぞれとスリップバー導体５２の頂点５６とを結ぶ形状の接線とのなす角度が共に９０度以下である。
【００７８】
このようにスリップバー５０が半円型形状５３ａを有することにより、埃や水滴が自重で落下する。この結果、スリップバー導体５２に埃や水滴が積もったり溜まったりすることを防止できる。
【００７９】
また、ブラシ６０のブラシ導体６２は、半円型形状５３ａと噛み合う形状６３ａを有している。すなわち、ブラシ６０は、スリップバー５０の半円型形状５３ａと嵌合する形状６３ａを有するブラシ導体６２を有する。スリップバー５０の半円型形状５３ａとブラシ６０の形状６３ａとが噛み合うことにより、スリップバー５０とブラシ６０との接触面積が増加し、位置がずれを防止できる。この結果、スリップバー５０とブラシ６０との位置ずれよって、スリップバー絶縁材５１及びブラシ絶縁体６１を破壊するリスクを著しく低減することができる。更に、スリップバー５０とブラシ６０との接触面積が増加することにより、電圧降下を低く抑えることができる。
【００８０】
また、スリップバー５０には、図１１及び図１２に示すように、スリップバー導体５２の外側に溝５４が設けられる。ここで、スリップバー５０には、水平方向においてスリップバー導体５２の２つの端部のうち少なくとも一方の端部の外側に溝５４が設けられればよい。この溝５４は、スリップバー導体５２の頂点５６よりも鉛直方向に低い位置に設けられる。これにより、スリップバー導体５２に埃や水滴が付着した場合、スリップバー導体５２に埃や水滴が積もったり溜まったりせずに、埃や水滴が溝５４に落ちる。この結果、溝５４を清掃するだけで、埃や水滴を除去することができるので、清掃を容易化することができる。
【００８１】
また、スリップバー５０には、図１１及び図１２に示すように、水平方向において導体の２つの端部のうち少なくとも一方の端部の外側に隔壁５５が設けられる。より具体的には、図１１及び図１２に示すように、スリップバー５０には、水平方向において溝５４の外側に隔壁５５が設けられる。この隔壁５５は、絶縁材から構成される。また、この隔壁５５は、スリップバー導体５２の頂点５６よりも鉛直方向の高い位置に延伸する。そして、ブラシ６０には、この隔壁５５の一部を格納する領域が形成される。
【００８２】
このように、スリップバー５０のスリップバー導体５２には山型の形状を設け、ブラシ６０のブラシ導体６２にはスリップバー導体５２の山型の形状に噛み合う形状を設けてもよいし、スリップバー５０のスリップバー導体５２には半円型の形状を設け、ブラシ６０のブラシ導体６２にはスリップバー導体５２の半円型の形状に噛み合う形状を設けてもよい。また、スリップバー５０のスリップバー導体５２にはテーパー型の形状を設け、ブラシ６０のブラシ導体６２にはスリップバー導体５２のテーパー型の形状に噛み合う形状を設けてもよい。
【００８３】
また、上述した実施形態では、スリップバー５０のスリップバー導体５２において、２つの端部のそれぞれとスリップバー導体５２の頂点とを結ぶ形状とのなす角度が共に９０度以下である場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、スリップバー導体５２には三角形の形状を設け、ブラシ導体６２にはスリップバー導体５２の三角形の形状に噛み合う形状を設けてもよい。すなわち、スリップバー５０のスリップバー導体５２において、２つ端部を結ぶ直線と、２つの端部のそれぞれとスリップバー導体５２の頂点とを結ぶ形状の接線とのなす角度のうち少なくとも一方が９０度以下であればよい。
【００８４】
また、上述した実施形態では、ブラシ６０は、スリップバー５０と通電し、外部電源からの電力を搬送部２０及び架台１０へと供給するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。ブラシ６０は、スリップバー５０と通電し、外部電源からの電力を搬送部２０にのみ供給するようにしてもよい。かかる場合、架台１０には、スリップバー５０及びブラシ６０とは独立した給電方式で電力が供給される。
【００８５】
上述した実施形態においては、医用画像診断装置がＸ線ＣＴ装置である場合を想定して説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、架台を有する医用画像診断装置であれば、同様に適用することができる。例えば、ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置、ＳＰＥＣＴ（Single  Photon  Emission  Computed  Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron  Emission  computed  Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＰＥＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＭＲＩ装置とが一体化されたＰＥＴ−ＭＲＩ装置等にも、同様に適用することができる。
【００８６】
また、上述した実施形態においては、架台１０と搬送部２０とが独立して設けられる場合について説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、架台１０に搬送部２０が内蔵されてもよい。
【００８７】
また、上述した実施形態においては、レールの数が２つである例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、レールの数は、１つでも、あるいは３つ以上でもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態では、スリップバー５０には、溝５４及び隔壁５５が設けられる場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、スリップバー５０には、溝５４及び壁５５のいずれか一方のみが設けられてもよい。また、スリップバー５０には、溝５４及び壁５５が設けられなくてもよい。また、スリップバー５０の一方の端部がアースに接続されていてもよい。
【００８９】
また、上述した実施形態では、スリップバー５０には間隔を空けてスリップバー導体５２が複数配置される場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、スリップバー５０には、スリップバー導体５２が１つ配置されてもよい。
【００９０】
また、上述した実施形態においては、寝台８０は床面に固定で据え付けられる例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、寝台８０が搬送部を内蔵する、若しくは、寝台に搬送部が外付けされてもよい。かかる場合、寝台８０は、床面に形成されたレール上を走行する。
【００９１】
また、上述した実施形態においては、搬送部２０は、ラック＆ピニオン方式でレール３０上を走行する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、搬送部２０は、駆動機構として車輪を有し、車輪によってレール３０上を走行してもよい。或いは、搬送部２０は、駆動機構としてスクリューを有し、スクリューが回転することによってレール３０上を走行してもよい。
【００９２】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、医用画像診断装置が走行するレールの電気的堅牢性と安全性とを確保しつつ、レールの床堀を浅くすることができる。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９４】
１０  架台
２０  搬送部
３０  レール
８０  寝台
９０  コンソール
５０  スリップバー
５２  スリップバー導体
６０  ブラシ
６２  ブラシ導体
【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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【図９】
2019063429.tif 000011
【図１０】
2019063429.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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