(57)【要約】【課題】天板の加減速による患者の負担を軽減すること。【解決手段】制御部は、スキャン条件に基づいて決定される移動開始位置に天板支持部を位置させた後、スキャンにおける被検体の移動開始の際、天板の移動に先立ち、天板支持部を進行方向に沿って加速させるように第２駆動部を制御し、第２駆動部による天板支持部の加速制御の開始から第１の所定時間経過後に、天板を進行方向に沿って設定速度まで加速させるように第１駆動部を制御する開始動作と、天板の減速時に天板支持部を進行方向に沿って加速させるように第２駆動部を制御し、第２駆動部による天板支持部の加速制御の開始から第２の所定時間経過後に、天板を停止させるように第１駆動部を制御する停止動作と、の少なくとも一方を実行する。【選択図】      図１
2019013751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管とＸ線検出器とを有する架台と、
被検体が載置される天板を、前記天板の長手方向に移動可能に支持する天板支持部と、
前記天板を前記長手方向に移動する第１駆動部と、
前記天板支持部を前記長手方向に移動する第２駆動部と、
スキャン条件に基づいて決定される移動開始位置に前記天板支持部を位置させた後、前記スキャンにおける前記被検体の移動開始の際、前記天板の移動に先立ち、前記天板支持部を進行方向に沿って加速させるように前記第２駆動部を制御し、前記第２駆動部による前記天板支持部の加速制御の開始から第１の所定時間経過後に、前記天板を進行方向に沿って設定速度まで加速させるように前記第１駆動部を制御する開始動作と、前記天板の減速時に前記天板支持部を進行方向に沿って加速させるように前記第２駆動部を制御し、前記第２駆動部による前記天板支持部の加速制御の開始から第２の所定時間経過後に、前記天板を停止させるように前記第１駆動部を制御する停止動作と、の少なくとも一方を実行する制御部と、
を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
撮影範囲と前記設定速度とに基づいて前記開始動作と前記停止動作との少なくとも一方を実行するか否かを判定する判定部を更に備える、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
位置決め画像に対して、ユーザからの指示に従い前記撮影範囲を指定する入力部を更に備える、請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記初期位置から撮影開始位置までの距離と前記設定速度とから推定される前記天板の加速度と、被検体が許容し得る加速度との比較に基づいて、前記開始動作と前記停止動作との少なくとも一方を実行するか否かを判定する判定部を更に備える、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記天板を移動している間に停止指示がなされた場合、前記天板を停止させるために減速させると共に前記天板支持部を前記天板の進行方向と同一方向に移動させる、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記天板を移動している間に停止指示がなされた場合、前記天板を停止させるために減速させると共に前記天板支持部を前記天板の進行方向と逆方向に移動させる、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記制御部は、初期位置から撮影開始位置までの距離と被検体が許容し得る加速度とに基づいて、前記開始動作の際に前記天板支持部を前記初期位置から前記移動開始位置までの後退距離を算出する、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記開始動作において前記天板の移動に先立ち前記天板支持部を加速させる際、前記天板支持部をスキャン時の前記天板の進行方向と同一方向に沿って移動させる、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記停止動作において前記天板の減速時に前記天板支持部を加速させる際、前記天板支持部をスキャン時の前記天板の進行方向と同一方向に沿って移動させる、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記天板を撮影範囲内で往復させる場合、往路及び復路各々において、前記天板を前記設定速度まで加速する際に前記開始動作を行い、前記天板を停止する際に前記停止動作を行う、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記撮影範囲の開始位置と前記設定速度とに基づいて前記移動開始位置を決定する決定部を更に備える、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記開始動作の際、前記天板と天板支持部とを前記移動開始位置まで後退させた後、前記天板を天板支持部に対して停止させつつ前記天板支持部を前記進行方向に沿って加速させるために前記第２駆動部を制御し、前記天板支持部が所定速度に到達したことを契機として前記天板支持部を減速させると共に前記天板支持部の減速時に前記天板を前記天板支持部に対して進行方向に沿って加速させるために前記第１駆動部と前記第２駆動部とを制御する、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記停止動作の際、前記天板を前記天板支持部に対して進行方向に沿って減速させると共に前記天板の減速時に前記天板支持部を前記進行方向に沿って加速させるために前記第１駆動部と前記第２駆動部とを制御し、前記天板支持部が所定速度に到達したことを契機として前記天板を前記天板支持部に対して減速させると共に前記天板支持部を減速させるために前記第１駆動部と前記第２駆動部とを制御し、前記天板支持部の減速時に前記天板を前記天板支持部に対して停止させるために前記第１駆動部と前記第２駆動部とを制御する、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
被検体が載置される天板を、前記天板の長手方向に移動可能に支持する天板支持部と、
前記天板を前記長手方向に移動する第１駆動部と、
前記天板支持部を前記長手方向に移動する第２駆動部と、
スキャン条件に基づいて決定される移動開始位置に前記天板支持部を位置させた後、前記スキャンにおける前記被検体の移動開始の際、前記天板の移動に先立ち、前記天板支持部を進行方向に沿って加速させるように前記第２駆動部を制御し、前記第２駆動部による前記天板支持部の加速制御の開始から第１の所定時間経過後に、前記天板を進行方向に沿って設定速度まで加速させるように前記第１駆動部を制御する開始動作と、前記天板の減速時に前記天板支持部を進行方向に沿って加速させるように前記第２駆動部を制御し、前記第２駆動部による前記天板支持部の加速制御の開始から第２の所定時間経過後に、前記天板を停止させるように前記第１駆動部を制御する停止動作と、の少なくとも一方を実行する制御部と、
を具備する寝台装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び寝台装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、天板をスライドする寝台を有している。撮影速度の高速化が進むなか、天板のスライド速度の高速化が求められている。天板のスライド可能距離は構造的に限られているが、この限られた制約のなかで天板を高速にスライドさせるためには、天板を急激に加速する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４１５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、天板の加減速による患者の負担を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線管とＸ線検出器とを有する架台と、被検体が載置される天板を、前記天板の長手方向に移動可能に支持する天板支持部と、前記天板を前記長手方向に移動する第１駆動部と、前記天板支持部を前記長手方向に移動する第２駆動部と、スキャン条件に基づいて決定される移動開始位置に前記天板支持部を位置させた後、前記スキャンにおける前記被検体の移動開始の際、前記天板の移動に先立ち、前記天板支持部を進行方向に沿って加速させるように前記第２駆動部を制御し、前記第２駆動部による前記天板支持部の加速制御の開始から第１の所定時間経過後に、前記天板を進行方向に沿って設定速度まで加速させるように前記第１駆動部を制御する開始動作と、前記天板の減速時に前記天板支持部を進行方向に沿って加速させるように前記第２駆動部を制御し、前記第２駆動部による前記天板支持部の加速制御の開始から第２の所定時間経過後に、前記天板を停止させるように前記第１駆動部を制御する停止動作と、の少なくとも一方を実行する制御部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る架台の外観を示す斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る寝台の側面を模式的に示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る架台制御回路と寝台駆動系との一構成例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るヘリカルスキャンの撮影範囲と天板速度との関係を示す図である。
【図６】図６は、上部フレーム固定下における標準速度モード及び高速モード各々における天板の速度と移動距離との関係を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る処理回路による撮影計画機能の処理の流れを示す図である。
【図８】図８は、図７のステップＳＡ１において表示される位置決め画像の一例を示す図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る天板の初期位置と撮影開始位置との位置関係を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る標準速度モードと高速モードとの各々に関する、天板と上部フレームとの個別の速度と移動距離との関係を示す図である。
【図１１】図１１は、標準速度モードと高速モードとの各々に関する、天板と上部フレームとの合計の速度と移動距離との関係を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る高速モードにおける、開始補助動作と撮影動作との天板と上部フレームとの動作を模式的に示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係る高速モードにおける、停止補助動作の天板と上部フレームとの動作を模式的に示す図である。
【図１４】図１４は、本実施形態に係る緊急停止動作の天板と上部フレームとの動作を模式的に示す図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係る即時停止動作の天板と上部フレームとの動作を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置及び寝台装置を説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示す図である。図１に示すように、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台１０とコンソール１００とを有する。例えば、架台１０はＣＴ検査室に設置され、コンソール１００はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。架台１０とコンソール１００とは互いに通信可能に接続されている。架台１０は、Ｘ線ＣＴ撮影のための撮影機構を搭載する。コンソール１００は、架台１０を制御するコンピュータである。
【０００９】
図１に示すように、架台１０は、略円筒形状の回転フレーム１１を有する。回転フレーム１１は、回転部とも呼ばれている。図１に示すように、回転フレーム１１には、開口４１を挟んで対向するように配置されたＸ線管１３とＸ線検出器１５とが取付けられている。回転フレーム１１は、アルミ等の金属により円環形状に形成された金属枠である。架台１０は、アルミ等の金属により形成されたメインフレームを有する。メインフレームは、固定部とも呼ばれている。回転フレーム１１は、当該メインフレームにより回転可能に支持されている。
【００１０】
Ｘ線管１３は、Ｘ線を発生する。Ｘ線管１３は、熱電子を発生する陰極と陰極から飛翔する熱電子を受けてＸ線を発生する陽極とを保持する真空管を含む。Ｘ線管１３は高圧ケーブルを介してＸ線高電圧装置１７に接続されている。陰極と陽極との間には、Ｘ線高電圧装置１７により管電圧が印加される。管電圧の印加により陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔する。陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔することにより管電流が流れる。
【００１１】
Ｘ線高電圧装置１７は、変圧式Ｘ線高電圧装置、定電圧型Ｘ線高電圧装置、コンデンサ式Ｘ線高電圧装置、インバータ式Ｘ線高電圧装置等の如何なる形式にも適用可能である。Ｘ線高電圧装置１７は、例えば、回転フレーム１１に取付けられている。Ｘ線高電圧装置１７は、架台制御回路３３による制御に従い管電圧や管電流等のＸ線パラメータを調節する。
【００１２】
図１に示すように、回転フレーム１１は、架台駆動装置２１からの動力を受けて、回転軸Ｚ回りに一定の角速度で回転する。また、回転フレーム１１は、架台駆動装置２１からの動力を受けて、回転軸Ｚに水平に直交するチルト軸回りにチルトする。架台駆動装置２１は、例えば、架台１０に収容されている。また、架台駆動装置２１は、架台制御回路３３からの駆動信号を受けて、回転フレーム１１を回転又はチルトするための動力を発生する。架台駆動装置２１としては、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等の任意のモータ又はアクチュエータが用いられる。
【００１３】
回転フレーム１１の開口にはＦＯＶが設定される。回転フレーム１１の開口内には寝台２３に支持された天板が挿入される。天板には被検体Ｐが載置される。寝台２３は、天板を移動自在に支持する。寝台２３には寝台駆動装置２５が収容されている。寝台駆動装置２５は、架台制御回路３３からの駆動信号を受けて天板を前後、昇降及び左右に移動させるための動力を発生する。寝台２３は、被検体の撮影部位がＦＯＶ内に含まれるように天板を位置決めする。
【００１４】
Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１３から発生されたＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管の焦点を中心とする２次元湾曲面上に配列された複数の検出素子を有している。各検出素子は、シンチレータと光センサとを有する。シンチレータは、Ｘ線を光子に変換する物質により形成される。シンチレータは、入射Ｘ線を、当該入射Ｘ線量に応じた光子量の光に変換する。光センサは、シンチレータから発生した光を増幅して電気信号に変換する回路素子である。光センサとしては、例えば、光電子増倍管やフォトダイオード等が用いられる。なお、２次元湾曲面状に配列された複数のシンチレータのＸ線入射側の面には、散乱Ｘ線を吸収するために格子状に形成されたＸ線遮蔽物質を含むグリッドが設けられても良い。検出素子は、上記の通りＸ線を光子に変換してから検出する間接変換型でも良いし、Ｘ線を直接的に電気信号に変換する直接変換型であっても良い。
【００１５】
Ｘ線検出器１５にはデータ収集回路１９が接続されている。データ収集回路１９は、Ｘ線検出器１５により検出されたＸ線の線量に応じた電気信号をＸ線検出器１５から読み出し、読み出した電気信号を可変の増幅率で増幅し、ビュー期間に亘り電気信号を積分することにより当該ビュー期間に亘るＸ線の線量に応じたデジタル値を有する生データを収集する。データ収集回路１９は、例えば、生データを生成可能な回路素子を搭載したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現される。
【００１６】
図１に示すように、架台制御回路３３は、コンソール１００の処理回路１０１からの撮影条件に従いＸ線ＣＴ撮影を実行するために、Ｘ線高電圧装置１７、データ収集回路１９、架台駆動装置２１及び寝台駆動装置２５を同期的に制御する。本実施形態に係る架台制御回路３３はヘリカルスキャンを行う。架台制御回路３３は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の処理装置（プロセッサ）とＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置（メモリ）とを有する。また、架台制御回路３３は、ＡＳＩＣやフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されても良い。
【００１７】
図１に示すように、コンソール１００は、処理回路１０１、表示装置１０３、入力装置１０５及び記憶回路１０７を有する。処理回路１０１、表示装置１０３、入力装置１０５及び記憶回路１０７間のデータ通信は、バス（bus）を介して行われる。
【００１８】
処理回路１０１は、ハードウェア資源として、ＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路１０１は、各種プログラムの実行により前処理機能１１１、再構成機能１１３、画像処理機能１１５、撮影計画機能１１７及びシステム制御機能１１９を実現する。なお、前処理機能１１１、再構成機能１１３、画像処理機能１１５、撮影計画機能１１７及びシステム制御機能１１９は、一の基板の処理回路１０１により実装されても良いし、複数の基板の処理回路１０１により分散して実装されても良い。
【００１９】
前処理機能１１１において処理回路１０１は、架台１０から伝送された生データに対数変換等の前処理を施す。前処理後の生データは、投影データとも呼ばれる。
【００２０】
再構成機能１１３において処理回路１０１は、前処理後の生データに基づいて被検体Ｐに関するＣＴ値の空間分布を表現するＣＴ画像を発生する。画像再構成アルゴリズムとしては、ＦＢＰ（filtered back projection）法や逐次近似再構成法等の既存の画像再構成アルゴリズムが用いられれば良い。
【００２１】
画像処理機能１１５において処理回路１０１は、再構成機能１１３により再構成されたＣＴ画像に種々の画像処理を施す。例えば、処理回路１０１は、当該ＣＴ画像にボリュームレンダリングや、サーフェスボリュームレンダリング、画像値投影処理、ＭＰＲ（Multi-Planer Reconstruction）処理、ＣＰＲ（Curved MPR）処理等の３次元画像処理を施して表示画像を生成する。
【００２２】
撮影計画機能１１７において処理回路１０１は、自動的又はユーザによる入力装置１０５を介した指示に従い撮影計画を立案する。
【００２３】
システム制御機能１１９において処理回路１０１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の統括的に制御する。具体的には、処理回路１０１は、記憶回路１０７に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線コンピュータ断層撮影装置１の各部を制御する。
【００２４】
表示装置１０３は、撮影計画の画面やＣＴ画像等の種々のデータを表示する。表示装置１０３としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。
【００２５】
入力装置１０５は、ユーザからの各種指令を入力する。具体的には、入力装置１０５は、入力機器と入力インタフェース回路とを有する。入力機器は、ユーザからの各種指令を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、トラックボール、ジョイスティック、各種スイッチ等が利用可能である。入力インタフェース回路は、入力機器からの出力信号をバスを介して処理回路１０１に供給する。
【００２６】
記憶回路１０７は、種々の情報を記憶するＨＤＤやＳＳＤ、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、記憶回路１０７は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。
【００２７】
図２は、本実施形態に係る架台１０の外観を示す斜視図である。図２に示すように、架台１０は、略円筒形の開口４１が形成された架台本体４３を有する。架台１０の前方には寝台２３が設置されている。寝台２３は、天板５１と上部フレーム６１と支持台５５とを装備する２段スライド型の寝台である。図２に示すように、天板５１の長軸Ａ１が開口４１の中心軸ＡＲに平行するように寝台２３が配置される。
【００２８】
天板５１は、柔軟性を有する板状構造体である。上部フレーム６１は、天板５１を天板５１の長軸Ａ１に沿ってスライド可能に支持する。支持台５５は、上部フレーム６１を長軸Ａ１に平行な軸に沿ってスライド可能な且つ長軸Ａ１に鉛直に直交する鉛直軸Ａ２に沿って昇降可能に支持している。ここで長軸Ａ１に平行する軸をＺ軸に規定し、鉛直軸Ａ２に平行する軸をＹ軸に規定する。Ｚ軸とＹ軸とに直交する軸をＸ軸に規定する。ＸＹＺ座標系は直交座標系をなす。また、以下、天板５１の長軸Ａ１に平行する方向を長軸方向又はＺ方向、鉛直軸Ａ２に平行する方向を鉛直方向又はＹ方向と呼ぶことにする。また、寝台２３が架台１０に接近する方向を＋Ｚ方向、寝台２３が架台１０から離れる方向を−Ｚ方向、寝台２３が上昇する方向を＋Ｙ方向、寝台２３が下降する方向を−Ｙ方向とする。
【００２９】
図３は、本実施形態に係る寝台２３の側面を模式的に示す図である。なお、図３において寝台２３の筐体は省略している。図３に示すように、天板５１は、上部フレーム６１により、天板５１の長軸方向に平行するＺ方向に関してスライド可能に支持されている。上部フレーム６１は、天板５１をスライド可能であれば如何なる構造を有しても良い。例えば、上部フレーム６１は、天板５１のＺ方向に関するスライドを案内する枠状のフレーム（図示せず）を有している。上部フレーム６１には、天板５１をＺ方向にスライドするための動力を発生する天板駆動制御装置６２が設けられている。天板駆動制御装置６２は、サーボモータ等の既存のモータにより実現される。天板駆動制御装置６２は、架台制御回路３３の制御により作動する。
【００３０】
図３に示すように、支持台５５は、床面に設置される。支持台５５は、上部フレーム６１をＹ方向に昇降且つＺ方向に前後する。具体的には、支持台５５は、下部フレーム６３、Ｘリンク６５及び基台６７を有する。下部フレーム６３は、上部フレーム６１を、上部フレーム６１の長軸方向に平行するＺ方向に関してスライド可能に支持する。下部フレーム６３は、上部フレーム６１をスライド可能であれば如何なる構造を有しても良い。例えば、下部フレーム６３は、上部フレーム６１のＺ方向に関するスライドを案内する枠状のフレームを有している。下部フレーム６３には、上部フレーム６１をＺ方向に関してスライドするための動力を発生するフレーム駆動制御装置６４が設けられている。フレーム駆動制御装置６４は、サーボモータ等の既存のモータにより実現される。フレーム駆動制御装置６４は、架台制御回路３３の制御により作動する。
【００３１】
図３に示すように、支持台５５は、床面に設置される。支持台５５は、下部フレーム６３をＹ方向に関して上昇又は下降しつつ架台１０に対して接近又は離間することが可能な支持構造を有している。例えば、支持台５５は、Ｘリンク６５と基台６７とを有する。Ｘリンク６５は、下部フレーム６３と基台６７とに接続されている。基台６７には、Ｘリンク６５により下部フレーム６３をＹ方向に関して昇降するための動力を発生する昇降駆動制御装置６６が設けられている。昇降駆動制御装置６６は、サーボモータ等の既存のモータにより実現される。昇降駆動制御装置６６は、架台制御回路３３の制御により作動する。
【００３２】
図３に示すように、Ｘリンク６５は、Ｘ形状に枢支された一対の可動リンク６５１と固定リンク６５２とを有する。可動リンク６５１と固定リンク６５２とは、枢支軸を中心に回転可能に設けられている。可動リンク６５１と固定リンク６５２との各々は、例えば、略同一長さを有する一対の板状形状を有する金属板により形成される。固定リンク６５２の一端は基台６７に固定される。固定リンク６５２の他端は下部フレーム６３に固定される。可動リンク６５１の一端は、基台６７にＺ方向に関してスライド可能に支持される。可動リンク６５１の他端は、下部フレーム６３にＺ方向に関してスライド可能に支持される。昇降駆動制御装置６６により可動リンク６５１と固定リンク６５２とのＺ方向に関する間隔が狭められることにより、下部フレーム６３が上昇しつつ架台１０に接近する。昇降駆動制御装置６６により可動リンク６５１と固定リンク６５２とのＺ方向に関する間隔が広がることにより下部フレーム６３が下降しつつ架台１０から離間する。
【００３３】
図４は、本実施形態に係る架台制御回路３３と寝台駆動装置２５との一構成例を示す図である。図４に示すように、寝台駆動装置２５は、天板駆動制御装置６２、フレーム駆動制御装置６４及び昇降駆動制御装置６６を有する。架台制御回路３３は、天板５１を所望の位置に移動させるために天板駆動制御装置６２、フレーム駆動制御装置６４及び昇降駆動制御装置６６を制御する。
【００３４】
天板駆動制御装置６２は、例えば、上部フレーム６１に設けられている。天板駆動制御装置６２は架台制御回路３３からの動作指示信号を受けて天板５１をスライドする。具体的には、天板駆動制御装置６２は、天板制御回路６２１、天板駆動装置６２３及び天板検出器６２５を有する。天板制御回路６２１は、架台制御回路３３からの動作指示信号を受けて天板駆動装置６２３に、当該動作指示信号に対応する電力を供給するサーボアンプである。天板駆動装置６２３は、天板制御回路６２１からの電力を受けて駆動し、接続先の上部フレーム６１を作動して天板５１をスライドする。具体的には、天板駆動装置６２３は、駆動軸の回転により動力を発生するモータである。天板検出器６２５は、天板駆動装置６２３の駆動軸に設けられた、ロータリーエンコーダ等の位置検出器である。
【００３５】
フレーム駆動制御装置６４は、例えば、下部フレーム６３に設けられている。フレーム駆動制御装置６４は架台制御回路３３からの動作指示信号を受けて上部フレーム６１をスライドする。具体的には、フレーム駆動制御装置６４は、フレーム制御回路６４１、フレーム駆動装置６４３及びフレーム検出器６４５を有する。フレーム制御回路６４１は、架台制御回路３３からの動作指示信号を受けてフレーム駆動装置６４３に、当該動作指示信号に対応する電力を供給するサーボアンプである。フレーム駆動装置６４３は、フレーム制御回路６４１からの電力を受けて駆動し、接続先の下部フレーム６３を作動して上部フレーム６１をスライドする。具体的には、フレーム駆動装置６４３は、駆動軸の回転により動力を発生するモータである。フレーム検出器６４５は、フレーム駆動装置６４３の駆動軸に設けられた、ロータリーエンコーダ等の位置検出器である。
【００３６】
昇降駆動制御装置６６は、例えば、支持台５５に設けられている。昇降駆動制御装置６６は架台制御回路３３からの動作指示信号を受けてＸリンク６５を作動して天板５１、上部フレーム６１及び下部フレーム６３を昇降（上下動）する。具体的には、昇降駆動制御装置６６は、昇降制御回路６６１、昇降駆動装置６６３及び昇降検出器６６５を有する。昇降制御回路６６１は、架台制御回路３３からの動作指示信号を受けて昇降駆動装置６６３に、当該動作指示信号に対応する電力を供給するサーボアンプである。昇降駆動装置６６３は、昇降制御回路６６１からの電力を受けて駆動し、接続先のＸリンク６５を作動して天板５１、上部フレーム６１及び下部フレーム６３を昇降する。昇降検出器６６５は、昇降駆動装置６６３の駆動軸に設けられた、ロータリーエンコーダ等の位置検出器である。
【００３７】
以下、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の詳細について説明する。
【００３８】
図５は、ヘリカルスキャンの撮影範囲Ｒ１と天板５１の速度との関係を示す図である。図５に示すように、撮影範囲Ｒ１は、Ｚ方向に関して被検体Ｐの任意の範囲に設定される。ヘリカルスキャンにおいて架台制御回路３３は、架台１０により撮影範囲Ｒ１をＸ線でスキャンしている間に天板５１を設定速度でスライドする。撮影範囲Ｒ１のＺ方向に関する両端のうち進行方向奥側端部を撮影開始端Ｒｓ、進行方向手前側端部を撮影終了端Ｒｅと呼ぶ。また、本実施形態に係るヘリカルスキャンとしては、天板５１を撮影範囲Ｒ１において標準速度でスライドさせる標準速度モードと、標準速度に比して高速でスライドさせる高速モードとがある。標準速度は、例えば、２００ｍｍ／ｓ程度に設定され、高速は、例えば、４００ｍｍ／ｓ程度に設定される。
【００３９】
撮影範囲Ｒ１において天板５１を設定速度でスライドするため、撮影範囲Ｒ１の進行方向手前側において天板５１を加速させる必要がある。また、撮影範囲Ｒ１のスキャンが終了した後は、天板を停止するために、撮影範囲Ｒ１の進行方向奥側において天板を減速する必要がある。なお、図５において進行方向は被検体Ｐの頭部から脚部への方向に規定されているが、脚部から頭部への方向に規定されても良い。本実施形態においては天板５１を定速でスライドする範囲、すなわち、撮影範囲Ｒ１を定速範囲と呼び、加速又は減速させる範囲Ｒ２を加減速範囲とも呼ぶ。
【００４０】
なお、本実施形態に係るヘリカルスキャンは、天板５１を撮影範囲Ｒ１の一端から他端へ一方方向に移動させるタイプ（以下、片道ヘリカルスキャンと呼ぶ）と、天板５１を撮影範囲Ｒ１の両端の間を往復移動させるタイプ（往復ヘリカルスキャンと呼ぶ）とがある。本実施形態に係るヘリカルスキャンは、両タイプに適用である。しかしながら、以下の説明においてヘリカルスキャンとは、説明の簡単のため、特に言及しない限り、片道ヘリカルスキャンであるものとする。
【００４１】
上記の通り、天板５１と天板５１を支持する上部フレーム６１とがＺ方向に関して独立にスライドする。しかしながら、上部フレーム６１は、被検体Ｐの位置決め時において駆動する部分であり、ヘリカルスキャン中に動作しないのが通常である。従って、高速モードのヘリカルスキャンにおいて以下の問題点が考えられる。
【００４２】
図６は、上部フレーム６１固定下における標準速度モード及び高速モード各々における天板５１の速度と移動距離との関係を示す図である。図６のグラフの縦軸は天板５１の速度［ｍｍ／ｓ］に規定され、横軸はＺ方向に関する天板５１の移動距離［ｍｍ］に規定される。移動距離の原点は、標準モードにおける天板５１の移動開始位置に規定される。
【００４３】
図６の曲線Ｃ１に示すように、標準速度モードにおいて天板５１は、標準速度で標準的な広さの撮影範囲をスライドする。標準速度モードにおいては加減速範囲において天板５１を標準速度まで加速すれば良いので、加減速範囲において天板５１の速度を急激に上昇させる必要はない。天板５１の移動開始から移動停止までの距離（ストローク）は標準的な距離である。図６の曲線Ｃ２に示すように、高速モードにおいて撮影範囲が標準的な広さである場合、標準速度モードに比して、加減速範囲において天板５１の速度を急激に上昇させる必要がある。天板５１の速度を急激に上昇すると被検体Ｐの負担が増してしまう。図６の曲線Ｃ３に示すように、高速モードにおいて加減速範囲における速度変化を標準モードに合わせた場合、撮影範囲を狭める必要がある。また、図６の曲線Ｃ４に示すように、高速モードにおいて加減速範囲における速度変化を標準モードに合わせ且つ撮影範囲を標準的な広さにする場合、天板５１のスライド開始からスライド停止までの距離（ストローク）を長くせざるを得ない。このため、寝台２３のＺ方向の長さを長くする必要がある。
【００４４】
本実施形態に係る架台制御回路３３は、天板５１を設定速度まで加速させるための動作（以下、開始補助動作と呼ぶ）と天板５１を停止させるための動作（以下、停止補助動作）とを実行するために天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを同期的に制御する。開始補助動作の際、架台制御回路３３は、スキャン条件に基づいて決定される移動開始位置に上部フレーム６１を位置させた後、スキャンにおける被検体Ｐの移動開始の際、天板５１の移動に先立ち、上部フレーム６１を進行方向に沿って加速させるようにフレーム駆動制御装置６４を制御し、フレーム駆動制御装置６４による上部フレーム６１の加速制御の開始から所定時間経過後に、天板５１を進行方向に沿って設定速度まで加速させるように天板駆動制御装置６２を制御する。より詳細には、架台制御回路３３は、天板５１と上部フレーム６１とを初期位置から進行方向反対側の移動開始位置まで後退させた後、天板５１の移動に先立ち上部フレーム６１を進行方向に沿って加速させ、上部フレーム６１の減速時に天板５１を設定速度まで加速させる。この開始補助動作により、被検体Ｐの負担を軽減しつつ限られたスペースで天板５１を設定速度まで加速させることができる。
【００４５】
停止補助動作の際、架台制御回路３３は、天板５１の減速時に上部フレーム６１を進行方向に沿って加速させるようにフレーム駆動制御装置６４を制御し、フレーム駆動制御装置６４による上部フレーム６１の加速制御の開始から所定時間経過後に、天板５１を停止させるように天板駆動制御装置６２を制御する。より詳細には、架台制御回路３３は、天板５１を進行方向に沿って減速させ、天板５１の減速時に上部フレーム６１を進行方向に向けて加速させ、上部フレーム６１を減速させつつ天板５１を停止させ、その後、上部フレーム６１を停止する。この停止補助動作により、被検体Ｐの負担を軽減しつつ限られたスペースで天板５１を停止させることができる。
【００４６】
以下、この開始補助動作と停止補助動作とを行う寝台動作モードを体感速度緩和モードと呼び、開始補助動作と停止補助動作とを行わない寝台動作モードを標準動作モードと呼ぶことにする。
【００４７】
次に、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の詳細について説明する。本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の動作は、撮影計画段階とヘリカルスキャン段階とに分けられる。撮影計画段階においては寝台動作モードの設定が行われ、ヘリカルスキャン段階においては寝台動作モードに応じたヘリカルスキャンが行われる。
【００４８】
図７は、本実施形態に係る処理回路１０１による撮影計画機能１１７の処理の流れを示す図である。撮影計画機能１１７において処理回路１０１は、スキャン条件に基づいて寝台操作モードを体感速度緩和モード又は標準動作モードに設定する。当該スキャン条件としては、ヘリカルスキャンの撮影範囲と天板５１の設定速度とが含まれる。以下、詳細に撮影計画機能１１７について説明する。
【００４９】
図７に示すように、まず処理回路１０１は、ヘリカルスキャンの撮影範囲を設定する（ステップＳＡ１）。ステップＳＡ１において処理回路１０１は、入力装置１０５を介したユーザの指示に従い撮影範囲を設定する。例えば、ステップＳＡ１の前段において架台制御回路３３は、Ｘ線高電圧装置１７、データ収集回路１９、架台駆動装置２１及び寝台駆動装置２５を制御して、被検体Ｐを対象とする位置決めスキャンを実行する。位置決めスキャンは、例えば、Ｘ線管１３の回転角度固定の下、天板５１をＺ方向にスライドさせながら被検体Ｐの所定範囲をスキャンする手法である。処理回路１０１は、位置決めスキャンにより収集された生データに基づいて被検体Ｐに関する位置決め画像を生成する。表示装置１０３は、位置決め画像を表示する。
【００５０】
図８は、ステップＳＡ１において表示される位置決め画像ＩＰの一例を示す図である。図８に示すように、位置決め画像ＩＰは、所定範囲に亘る被検体Ｐの投影画像である。ユーザは、入力装置を操作して位置決め画像に撮影範囲Ｒ１を指定する。処理回路１０１は、指定された範囲に撮影範囲Ｒ１を設定する。本実施形態に係る撮影範囲Ｒ１は、如何なる範囲に設定されても良い。なお、位置決め画像ＩＰとしては、撮影範囲Ｒ１を設定可能であれば、ＡＰ（Anterior-Posterior）方向に限定されず、ＬＲ（Left-Right）方向や任
意の撮影方向に関する画像であっても良い。
【００５１】
ステップＳＡ１が行われると処理回路１０１は、ヘリカルスキャンにおける天板５１の設定速度が標準速度であるか高速であるかを判定する（ステップＳＡ２）。設定速度は、ステップＳＡ２の時点において設定されても良いし、ステップＳＡ２の前段において予め設定されても良い。設定速度は、ユーザによる入力装置１０５を介した指示に従い任意に選択されれば良い。なお、設定速度は、標準速度と高速の２種類に限定されない。例えば、３種類以上の速度が用意され、これら速度から何れかの速度が設定されても良いし、任意の値の速度が設定されても良い。この場合、閾値より速い速度が高速であると判定され、閾値より遅い速度が標準速度であると判定される。
【００５２】
天板５１の設定速度が高速であると判定された場合（ステップＳＡ２：ＹＥＳ）、処理回路１０１は、初期位置から撮影開始位置まで移動するために必要な天板５１の推定加速度を算出する（ステップＳＡ３）。
【００５３】
図９は、天板５１の初期位置Ｐｔｉと撮影開始位置Ｐｔｓｔａｒｔとの位置関係を示す図である。図９に示すように、初期位置Ｐｔｉは、例えば、ステップＳＡ３の時点での天板位置に規定される。撮影開始位置Ｐｔｓｔａｒｔは、撮影開始端Ｒｓがスキャン面ＳＰに交わるときの天板位置に規定される。天板位置は、Ｚ方向に関する天板５１の基準点の位置を指す。天板５１の基準点は、如何なる部分に規定されても良い。例えば、天板５１の進行方向奥側端部に基準点が規定される。スキャン面ＳＰは、Ｘ線管１３の焦点とＸ線検出器１５の中心列とを結ぶ面に規定される。なお、撮影開始位置Ｐｔｓｔａｒｔは、これに限定されず、撮影開始端Ｒｓがスキャン面ＳＰから所定距離だけオフセットした位置にあるときの天板位置に規定されても良い。典型的には、位置決めスキャンの終了後、天板５１は、標準モードの移動開始位置（デフォルトの移動開始位置）まで移動される。この場合、初期位置ＰＴｉは、標準モードの移動開始位置に一致することとなる。なお、位置決めスキャンの終了後、必ずしも天板５１が標準モードの移動開始位置まで移動される必要はなく、初期位置ＰＴｉは、任意の位置にあっても良い。
【００５４】
ステップＳＡ３において処理回路１０１は、具体的には、まず、Ｚ方向に関する撮影範囲Ｒ１の位置と初期位置Ｐｔｉにおける天板位置（デフォルトの移動開始位置）とに基づいて、初期位置Ｐｔｉにおける撮影開始端Ｒｓからスキャン面ＳＰまでの距離Ｄ１を計測する。そして処理回路１０１は、距離Ｄ１と天板５１の設定速度とに基づいて、距離Ｄ１だけ天板５１がスライドする間に天板速度がゼロから設定速度に到達するために必要な加速度（推定加速度）を算出する。加速度は、一定でも良いし、移動開始時と設定速度到達時との近傍において緩やかに変化し、その間においては急激に変化しても良い。
【００５５】
ステップＳＡ３が行われると処理回路１０１は、ステップＳＡ３において算出された推定加速度が許容加速度より大きいか否かを判定する（ステップＳＡ４）。許容加速度は、被検体Ｐが許容できる加速度に設定される。許容加速度は、ユーザにより入力装置１０５を介して任意の値に設定されれば良い。推定加速度が許容加速度よりも大きいときは、被検体Ｐの負担が比較的大きく推定加速度での加速に耐えられない事を意味し、小さい時は、被検体Ｐの負担が比較的小さく推定加速度での加速に耐え得る事を意味する。
【００５６】
従って、ステップＳＡ４において推定加速度が許容加速度より大きいと判定された場合（ステップＳＡ４：ＹＥＳ）、処理回路１０１は、寝台動作モードを、被検体Ｐの体感速度を緩和して負担を軽減するための体感速度緩和モードに設定する（ステップＳＡ５）。すなわち、処理回路１０１は、推定加速度と許容加速度との比較に基づいて、寝台動作モードを体感速度緩和モードに設定するか標準動作モードに設定するかを判定する。
【００５７】
ステップＳＡ４において推定加速度が許容加速度より小さいと判定された場合（ステップＳＡ４：ＮＯ）又は設定天板速度が標準速度であると判定された場合（ステップＳＡ２：標準）、処理回路１０１は、寝台動作モードを標準速度モードに設定する（ステップＳＡ６）。
【００５８】
ステップＳＡ５又はステップＳＡ６が行われると処理回路１０１による撮影計画機能１１７が終了する。
【００５９】
撮影計画機能１１７による撮影計画が行われると、当該撮影計画に基づくヘリカルスキャンが行われる。例えば、ヘリカルスキャンの準備が整い、ユーザが入力装置１０５を操作して確定ボタンを押下するとヘリカルスキャンが開始される。以下、体感速度緩和モードでのヘリカルスキャンにおけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１の動作例について説明する。
【００６０】
図１０は、標準速度モードと高速モードとの各々に関する、天板５１と上部フレーム６１との個別の速度と移動距離との関係を示す図である。図１１は、標準速度モードと高速モードとの各々に関する、天板５１と上部フレーム６１との合計の速度と移動距離との関係を示す図である。図１０及び図１１の縦軸は速度［ｍｍ／ｓ］に規定され、横軸は移動距離［ｍｍ］に規定される。横軸の原点は、天板５１の移動開始位置に規定される。なお、標準速度モードにおいて上部フレーム６１は下部フレーム６３に対して固定されており天板５１のみが動作する。高速モードにおいては上部フレーム６１と天板５１とが個別に動作する。
【００６１】
図１０の曲線Ｃ１は、図６のＣ１と同様、標準速度モードにおける天板５１単独の速度と移動距離との関係を示す。図１０の曲線Ｃ５は、高速モードにおける天板５１単独の速度と移動距離との関係を示す。図１０の曲線Ｃ６は、高速モードにおける上部フレーム６１単独の速度と移動距離との関係を示す。図１１の曲線Ｃ７は、高速モードにおける天板５１の見かけの速度と移動距離との関係を示す。天板５１の見かけの速度は、天板５１の上部フレーム６１に対する相対速度と上部フレーム６１の下部フレーム６３に対する相対速度との合計速度を示す。換言すれば、天板５１の見かけの速度は、被検体Ｐが体感する相対的な速度である。
【００６２】
体感速度緩和モードを用いた高速モードのヘリカルスキャンにおいては、開始補助動作、スキャン動作、停止補助動作が順番に行われる。まず、開始補助動作とスキャン動作とについて説明する。
【００６３】
図１２は、開始補助動作とスキャン動作との天板５１と上部フレーム６１との動作を模式的に示す図である。図１２に示すように、開始補助動作の開始時において天板５１は初期位置Ｐｔｉに位置している。まず架台制御回路３３は、天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを制御して、天板５１と上部フレーム６１とを所定の移動開始位置Ｐｔｌまで後退させる（ステップＳＢ１）。移動開始位置Ｐｔｌは、標準モードの移動開始位置（デフォルトの移動開始位置）よりも、ヘリカルスキャン時の天板５１の進行方向に対して反対側（進行方向手前側）に位置している。移動開始位置Ｐｔｌは、典型的には、進行方向手前側の移動限界位置に設定される。なお、図１２において、天板５１と上部フレーム６１との移動限界位置ＰｔｌがＺ方向に関して同一位置であるとしているが、異なる位置にあっても良い。
【００６４】
次に、架台制御回路３３は、天板５１の加速に先立ち、天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを制御して、天板５１を上部フレーム６１に対して停止させつつ上部フレーム６１を進行方向に沿って加速させる（ステップＳＢ２）。上部フレーム６１の最高速度は、図１０及び図１１に示すように、天板５１の設定高速度及び設定標準速度に比して低速である。例えば、設定高速度が４００ｍｍ／ｓであり設定標準速度が２００ｍｍ／ｓである場合、上部フレーム６１の最高速度は１００ｍｍ／ｓ程度に設定されると良い。
【００６５】
フレーム駆動制御装置６４による上部フレーム６１の加速制御の開始から所定時間経過後に、天板５１を進行方向に沿って設定速度まで加速させるように天板駆動制御装置６２を制御する（ステップＳ３）。当該所定時間は、例えば、上部フレーム６１の加速の開始から、加速の終了後の減速の期間内の何れかの時点までの時間に設定される。
【００６６】
具体的には、上部フレーム６１の速度が上記最高速度に到達したことを契機として架台制御回路３３は、天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを制御して、上部フレーム６１を減速させつつ、上部フレーム６１の減速時において天板５１を上部フレーム６１に対して進行方向に沿って加速させる。上部フレーム６１の移動時において同方向に天板５１を加速させることにより、天板５１のスライドに由来する被検体Ｐの体感速度を軽減させることができる。図１０及び図１１に示すように、架台制御回路３３は、天板５１を加速させると共に上部フレーム６１を減速させ停止させる。上部フレーム６１は、当該上部フレーム６１が開口４１に含まれない位置に停止される。典型的には、架台１０の−Ｚ方向における架台１０近傍に停止される。これにより、上部フレーム６１がスキャンされる事に伴うアーチファクトの発生を防止することができる。
【００６７】
架台制御回路３３は、天板位置が撮影開始位置Ｐｔｓｔａｒｔに到達するまで、換言すれば、撮影開始端Ｒｓがスキャン面ＳＰに到達するまでに天板５１の見かけ速度を設定高速度まで加速させる。この際、天板５１の見かけの速度が設定高速度に滑らかに到達するように、上部フレーム６１を減速しつつ天板５１を加速させる。
【００６８】
以上により、架台制御回路３３による開始補助動作が終了する。このように、開始補助動作によれば、初期位置Ｐｔｉから天板５１と上部フレーム６１とを移動開始位置Ｐｔｌまで後退させた後、まず上部フレーム６１を加速させ、上部フレーム６１の減速時に天板５１を加速させる。これにより、天板５１が設定高速度まで到達するまでの天板５１の上部フレーム６１に対する移動距離を増加させることができ、上部フレーム６１を固定した場合に比して天板５１の加速度を低減することができる。よって、加速による被検体Ｐへの負担を軽減することができる。
【００６９】
なお、上記の説明において天板５１と上部フレーム６１とは、開始補助動作において、まず、初期位置Ｐｔｉから移動限界位置Ｐｔｌに後退されるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、架台制御回路３３は、開始補助動作において、まず、初期位置Ｐｔｉから、移動限界位置Ｐｔｌよりもスキャン面ＳＰよりの移動開始位置に後退されても良い。初期位置Ｐｔｉから移動開始位置までの後退距離、換言すれば、移動開始位置は、撮影計画機能１１７において処理回路１０１により算出される。
【００７０】
例えば、処理回路１０１は、撮影開始位置Ｐｔｓｔａｒｔと設定速度とに基づいて移動開始位置を決定する。より詳細には、処理回路１０１は、初期位置Ｐｔｉから撮影開始位置Ｐｔｓｔａｒｔまでの距離と許容加速度とに基づいて後退距離を算出する。具体的には、天板５１を移動開始位置から撮影開始位置Ｐｔｓｔａｒｔにスライドする際の加速度が許容加速度に一致するような後退距離が算出される。そして初期位置Ｐｔｉから後退距離だけ離れた位置が移動開始位置に設定される。
【００７１】
当該実施例によれば、天板５１と上部フレーム６１とを移動限界位置まで後退させる場合に比して後退距離を短縮できるので、加速に伴う被検体Ｐの負担を軽減しつつ、ヘリカルスキャンのスループットを向上させることができる。
【００７２】
なお、上記の開始補助動作においては、初期位置ＰＴｉは、移動開始位置に位置していない場合を想定した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の立ち上げ時や次患者への切り替え時において天板５１は、架台制御回路３３の制御のもと移動限界位置等の移動開始位置に位置される。この場合、ステップＳＢ１における後退動作は不要である。
【００７３】
図１２に示すように、天板位置が撮影開始位置Ｐｔｓｔａｒｔに到達すると架台制御回路３３は、寝台駆動装置２５を制御して天板５１を設定高速度で定速移動させつつ、Ｘ線高電圧装置１７、データ収集回路１９及び架台駆動装置２１を同期的に制御して被検体Ｐを撮影範囲Ｒ１に亘りスキャンする（ステップＳＢ４）。そして架台制御回路３３は、天板位置が撮影終了位置Ｐｔｅｎｄ、換言すれば、撮影終了端Ｒｅがスキャン面ＳＰに到達すると、Ｘ線高電圧装置１７、データ収集回路１９及び架台駆動装置２１を同期的に制御してスキャンを終了する（ステップＳＢ５）。
【００７４】
天板位置が撮影終了位置Ｐｔｅｎｄに到達した事を契機として架台制御回路３３は、停止補助動作を開始する。
【００７５】
図１３は、停止補助動作の天板５１と上部フレーム６１との動作を模式的に示す図である。図１３に示すように、スキャン終了時において天板位置は撮影終了位置Ｐｔｅｎｄに位置し、上部フレーム６１は撮影終了位置Ｐｆｅに位置する。スキャン時において上部フレーム６１は移動しないので、撮影終了位置Ｐｆｅは、開始補助動作における上部フレーム６１の停止位置と同じである。すなわち、撮影終了位置Ｐｆｅは、開口４１の前方である。図１０、図１１及び図１３に示すように、架台制御回路３３は、天板位置が停止位置Ｐｓｔｏｐに到達するまでに天板５１の見かけ移動速度が緩やかにゼロになるように、上部フレーム６１を天板５１の進行方向と同方向に加減速させる。
【００７６】
具体的には、まず、架台制御回路３３は、天板位置が撮影終了位置Ｐｔｅｎｄに到達することを契機として、天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを制御し、天板５１を進行方向に沿って減速させつつ上部フレーム６１を同方向に加速させる（ステップＳＣ１）。この際、上部フレーム６１が開口４１内に浸入することになるが、これは許容される。スキャンが終了しているため、上部フレーム６１に対するスキャンに伴うアーチファクトを気にする必要がないためである。
【００７７】
その後、架台制御回路３３は、フレーム駆動制御装置６４による上部フレーム６１の加速制御の開始から所定時間経過後に、天板５１を停止させるように天板駆動制御装置６２を制御する（ステップＳＣ２）。当該所定時間は、例えば、上部フレーム６１の加速の開始から、加速の終了後の減速の期間内の何れかの時点までの時間に設定される。
【００７８】
具体的には、架台制御回路３３は、上部フレーム６１が所定速度に到達したことを契機として天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを制御して、上部フレーム６１を減速させると共に、上部フレーム６１の減速中に天板５１を上部フレーム６１に対して停止させる。ステップＳＣ２の時点においては天板５１を支持する上部フレーム６１がスライドしているので、天板５１の見かけの位置は移動している。架台制御回路３３は、フレーム駆動制御装置６４を制御して、天板位置が停止位置Ｐｓｔｏｐで停止するように、上部フレーム６１を緩やかに停止させる。これにより天板５１の見かけの位置も停止する。
【００７９】
以上により、架台制御回路３３による停止補助動作が終了する。このように、停止補助動作によれば、天板位置が撮影終了位置Ｐｔｅｎｄに到達した後、天板５１を進行方向に沿って減速させつつ上部フレーム６１を同方向に沿って加速させ、上部フレーム６１の減速時に天板５１を上部フレーム６１に対して停止させ、その後、上部フレーム６１を停止させる。これにより、天板５１が見かけの位置に停止するまでの天板５１の上部フレーム６１に対する移動距離を増加させることができるので、天板５１の減速度（−Ｚ方向に関する加速度）を、上部フレーム６１を固定した場合に比して低減することができる。よって、減速による被検体Ｐへの負担を軽減することができる。
【００８０】
以上により、体感速度緩和モードでのヘリカルスキャンにおけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１の動作例についての説明を終了する。
【００８１】
なお、本実施形態に係るヘリカルスキャンは片道ヘリカルスキャンのみに限定されず、往復ヘリカルスキャンにも適用可能である。この場合、例えば、架台制御回路３３は、往路スキャンにおいては、天板位置を撮影範囲の進行方向（例えば、＋Ｚ方向）手前側端部に加速させる際に開始補助動作を行う。また、架台制御回路３３は、天板位置を撮影範囲の進行方向奥側端部まで通過させた後、折り返し点にて天板５１を停止させる際に停止補助動作を行う。また、架台制御回路３３は、復路スキャンにおいても同様に、天板位置を撮影範囲の進行方向（例えば、−Ｚ方向）手前側端部に加速させる際に開始補助動作を行い、天板位置を撮影範囲の進行方向奥側端部まで通過させた後、折り返し点にて天板５１を停止させる際に停止補助動作を行う。
【００８２】
これにより往復ヘリカルスキャンにおいても加減速に伴う被検体Ｐの負担を軽減することができる。
【００８３】
本実施形態に係る体感速度緩和モードは寝台２３の緊急停止時にも適用可能である。以下、緊急停止時における天板５１と上部フレーム６１との動作について説明する。なお、緊急停止とは、寝台２３や架台１０、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１等の機械的要因により緊急的に寝台２３の動作を停止させることを指す。機械的要因とは、例えば、停電等を指す。緊急停止の場合、天板５１は任意の位置に停止させても良いことが多い。
【００８４】
図１４は、本実施形態に係る緊急停止動作の天板５１と上部フレーム６１との動作を模式的に示す図である。図１４に示すように、天板５１を移動させている際、緊急停止指示が架台制御回路３３に入力されるとする（ステップＳＤ１）。緊急停止指示は、寝台２３に設けられた入力パネルから入力されても良いし、コンソール１００の入力装置１０５から入力されても良いし、コンソール１００にネットワークを介して接続されたサービスセンタから入力されても良い。緊急停止指示が入力されると架台制御回路３３は、停止補助動作を実行する。すなわち、架台制御回路３３は、天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを制御して、天板５１を上部フレーム６１に対して進行方向に沿って減速させつつ上部フレーム６１を同方向に沿って加速し（ステップＳＤ２）、上部フレーム６１を減速させつつ天板５１を上部フレーム６１に対して停止させた後、上部フレーム６１を停止させる（ステップＳＤ３）。これにより、天板の緊急停止による被検体Ｐへの衝撃を緩和させることができる。
【００８５】
本実施形態に係る体感速度緩和モードは寝台２３の即時停止時にも適用可能である。以下、即時停止時における天板５１と上部フレーム６１との動作について説明する。なお、即時停止とは、例えば、被検体Ｐ等の人的要因等により即時に寝台２３の動作を停止させることを指す。人的要因とは、例えば、スライド時の天板５１への被検体Ｐやユーザの接触等を指す。即時停止の場合、天板５１は即時停止指示が入力された時点の位置に停止させることが望ましい。
【００８６】
図１５は、本実施形態に係る即時停止動作の天板５１と上部フレーム６１との動作を模式的に示す図である。図１５に示すように、天板５１を移動させている際、即時停止指示が架台制御回路３３に入力されるとする（ステップＳＥ１）。即時停止指示は、寝台２３に設けられた入力パネルから入力されても良いし、コンソール１００の入力装置１０５から入力されても良いし、コンソール１００にネットワークを介して接続されたサービスセンタから入力されても良い。また、天板５１や上部フレーム６１等の寝台構造物への機械的接触が検知されたことを契機として架台制御回路３３が即時停止指示を生成しても良い。即時停止指示が入力又は生成されると架台制御回路３３は、即時停止補助動作を実行する。すなわち、架台制御回路３３は、天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを制御して、天板５１を上部フレーム６１に対して進行方向に沿って減速させつつ、上部フレーム６１を天板５１の進行方向とは反対方向に沿って加速する（ステップＳＥ２）。その後、架台制御回路３３は、天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを制御して、上部フレーム６１と天板５１とを略同時に停止させる（ステップＳＥ３）。この際、架台制御回路３３は、即時停止指示の入力時点から天板５１停止まで天板の見かけの位置が変化しないように、天板５１と上部フレーム６１との移動速度を調節する。これにより、天板５１の即時停止による被検体Ｐへの衝撃を緩和させつつ天板５１の見かけの移動距離を削減することができる。
【００８７】
なお、上記の寝台２３の構造は、一例であって、本実施形態はこれに限定されない。例えば、本実施形態に係る寝台２３は、天板５１と上部フレーム６１等の天板支持構造物とがＺ方向に関して独立に移動可能でれば如何なる構造を有しても良い。例えば、上部フレーム６１と支持台５５との代わりに、天板５１をスライド可能に支持しつつＺ方向に関して独立に移動可能な自走式の支持台が設けられても良い。
【００８８】
また、本実施形態に係る寝台２３の支持台５５は、昇降に伴い上部フレーム６１及び下部フレーム６３を架台１０に対して接近又は離間するＸリンク６５を装備するものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態に係る支持台５５は、上部フレーム６１及び下部フレーム６３を昇降できるのであれば、如何なる昇降機構を装備しても良い。例えば、上部フレーム６１及び下部フレーム６３に対する架台１０の距離を固定しつつ昇降するＸリンクを装備しても良いし、Ｘリンク以外の他の昇降機構を装備しても良い。
【００８９】
また、上記の説明においては、体感速度緩和モードにおいて開始補助動作と停止補助動作との両方が行われるものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、開始補助動作と停止補助動作との何れか一方のみが行われても良い。
【００９０】
上記の構成により、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台１０、上部フレーム６１、天板駆動制御装置６２、フレーム駆動制御装置６４及び架台制御回路３３を有する。架台１０は、Ｘ線管１３とＸ線検出器１５とを有する。上部フレーム６１は、被検体が載置される天板５１を天板５１の長手方向であるＺ方向に移動可能に支持する。天板駆動制御装置６２は、天板５１をＺ方向に移動する。フレーム駆動制御装置６４は、上部フレーム６１をＺ方向に移動する。架台制御回路３３は、天板５１を設定速度まで加速させるための開始補助動作と天板５１を停止するための停止補助動作との少なくとも一方を実行するために天板駆動制御装置６２とフレーム駆動制御装置６４とを制御する。架台制御回路３３は、開始補助動作の際、スキャン条件に基づいて決定される移動開始位置に上部フレーム６１を位置させた後、スキャンにおける被検体Ｐの移動開始の際、天板５１の移動に先立ち、上部フレーム６１を進行方向に沿って加速させるようにフレーム駆動制御装置６４を制御し、フレーム駆動制御装置６４による上部フレーム６１の加速制御の開始から所定時間経過後に、天板５１を進行方向に沿って設定速度まで加速させるように天板駆動制御装置６２を制御する。停止補助動作の際、架台制御回路３３は、天板５１の減速時に上部フレーム６１を進行方向に沿って加速させるようにフレーム駆動制御装置６４を制御し、フレーム駆動制御装置６４による上部フレーム６１の加速制御の開始から所定時間経過後に、天板５１を停止させるように天板駆動制御装置６２を制御する。
【００９１】
開始補助動作によれば、天板５１が設定高速度まで到達するまでの天板５１の上部フレーム６１に対する移動距離を増加させることができ、上部フレーム６１を固定した場合に比して天板５１の加速度を低減することができる。よって、加速による被検体Ｐへの負担を軽減することができる。停止補助動作によれば、天板５１が見かけの位置が停止するまでの天板５１の上部フレーム６１に対する移動距離を増加させることができるので、天板５１の減速度（−Ｚ方向に関する加速度）を、上部フレーム６１を固定した場合に比して低減することができる。よって、減速による被検体Ｐへの負担を軽減することができる。天板５１の長さは、撮影範囲の距離だけでなく加減速範囲の距離を考慮して決定されると良い。体感速度緩和モードの搭載により、加減速範囲の距離を削減することが可能になり、典型的には、天板の長さを短くし、ひいては寝台２３を小型化することが可能になる。
【００９２】
以上、上記少なくとも一の実施形態によれば、天板の加減速による患者の負担を軽減することが可能になる。
【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】
１…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、１０…架台、１１…回転フレーム、１３…Ｘ線管、１５…Ｘ線検出器、１７…Ｘ線高電圧装置、１９…データ収集回路、２１…架台駆動装置、２３…寝台、２５…寝台駆動装置、３３…架台制御回路、４１…開口、４３…架台本体、５１…天板、５５…支持台、６１…上部フレーム、６２…天板駆動制御装置、６３…下部フレーム、６４…フレーム駆動制御装置、６５…Ｘリンク、６６…昇降駆動制御装置、６７…基台、１００…コンソール、１０１…処理回路、１０３…表示装置、１０５…入力装置、１０７…記憶回路、１１１…前処理機能、１１３…再構成機能、１１５…画像処理機能、１１７…撮影計画機能、１１９…システム制御機能、６２１…天板制御回路、６２３…天板駆動装置、６２５…天板検出器、６４１…フレーム制御回路、６４３…フレーム駆動装置、６４５…フレーム検出器、６５１…可動リンク、６５２…固定リンク、６６１…昇降制御回路、６６３…昇降駆動装置、６６５…昇降検出器。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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