(57)【要約】【課題】装置の小型化を図りつつ、臥位や立位や座位の被検体に対しＸ線のスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】実施形態のＸ線ＣＴ装置は、支持部と、回転部と、チルト機構部、チルト駆動部とを含む。チルト機構部は、第１ギアと、第１ピニオンとを含む。回転部は、開口部が形成され、支持部に軸支された支軸回りに回動可能に支持される。チルト機構部は、回転部をチルトさせる。チルト駆動部は、チルト機構部を駆動させる。第１ギアは、支持部により軸支された支軸回りに回動可能に回転部に固定され、支軸を中心とする円周の少なくとも９０度の角度範囲の外周面に複数の歯部が形成される。第１ピニオンは、第１ギアの回動軸と同一方向の回動軸回りに回動可能に構成され、第１ギアに噛合し、チルト駆動部により駆動される。【選択図】図１
2015198769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、
開口部が形成され、前記支持部に軸支された支軸回りに回動可能に支持された回転部と、
前記回転部をチルトさせるチルト機構部と、
前記チルト機構部を駆動させるチルト駆動部と、を含み、
前記チルト機構部は、
前記支持部により軸支された支軸回りに回動可能に前記回転部に固定され、前記支軸を中心とする円周の少なくとも９０度の角度範囲の外周面に複数の歯部が形成された第１ギアと、
前記第１ギアの回動軸と同一方向の回動軸回りに回動可能に構成され、前記第１ギアに噛合し、前記チルト駆動部により駆動される第１ピニオンと、
を含む
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記第１ギアの外周面に前記複数の歯部が形成された範囲は、前記支軸を中心として９０度、１２０度、１８０度、又は３６０度のいずれか１つの角度範囲である
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】
前記第１ギアは、前記外周面において前記複数の歯部の端部に前記第１ピニオンに噛合不可能な形状に形成され、前記第１ギアの回動を規制するストッパ部を含む
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記第１ギアは、その表面に形成され、前記支持部に突き当たることにより前記第１ギアの回動を規制するストッパ部を含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記支持部は、一対の支持手段を含み、
前記回転部は、前記一対の支持手段の間に配置され、
前記第１ギアは、前記一対の支持手段の一方により軸支された支軸回りに回動可能に前記回転部に固定され、
前記チルト機構部は、
前記一対の支持手段の他方により軸支された支軸回りに回動可能に前記回転部に固定され、前記支軸を中心とする円周の少なくとも９０度の角度範囲の外周面に複数の歯部が形成された第２ギアと、
前記第２ギアの回動軸と同一方向の回動軸回りに回動可能に構成され、前記第２ギアと噛合し、前記チルト駆動部により駆動される第２ピニオンと、
を含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記第２ギアは、前記第１ギアと同一形状を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記回転部、前記チルト機構部、及び前記チルト駆動部を一体に上下方向に移動させる上下動機構部と、
前記上下動機構部を駆動させる上下動駆動部と、
を含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記回転部のチルトを禁止するインターロック制御部を含む、
ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記インターロック制御部は、前記回転部の移動経路に干渉物があるか否かを検出し、前記移動経路に前記干渉物があることが検出されたとき、前記回転部のチルトを禁止する
ことを特徴とする請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記回転部が干渉物に接触したか否かを検出する接触検出部を含み、
前記インターロック制御部は、前記接触検出部により前記回転部が前記干渉物に接触したことが検出されたとき、前記回転部のチルトを禁止する
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
被検体を固定する被検体固定具が所定の位置に配置されたか否かを検出する被検体固定具検出部を含み、
前記インターロック制御部は、前記被検体固定具検出部により前記被検体固定具が前記所定の位置に配置されていないことが検出されたとき、前記回転部のチルトを禁止する
ことを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を利用して被検体をスキャンし、収集されたデータをコンピュータにより処理することで、被検体の内部を画像化する装置である。
【０００３】
具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、天板に載置された被検体に対してＸ線を異なる方向から複数回曝射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器にて検出して複数の検出データを収集する。収集された複数の検出データはデータ収集部によりＡ／Ｄ変換された後、コンソール装置に送信される。コンソール装置は、当該複数の検出データに対し前処理等を施すことにより投影データを作成する。そして、コンソール装置は、投影データに対し再構成処理を施すことにより、断層画像データ、或いは複数の断層画像データに基づくボリュームデータを作成する。ボリュームデータは、被検体の３次元領域に対応するＣＴ値の３次元分布を表すデータセットである。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置は、上記のボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示を行うことができる。以下、ボリュームデータをレンダリングすることによりＭＰＲ表示された断面画像を「ＭＰＲ画像」という場合がある。ＭＰＲ画像には、たとえば、体軸に対する直交断面を示すアキシャル像、体軸に沿って被検体を縦切りした断面を示すサジタル像、及び体軸に沿って被検体を横切りした断面を示すコロナル像がある。更には、ボリュームデータにおける任意断面の画像（オブリーク像）もＭＰＲ画像に含まれる。作成された複数のＭＰＲ画像は、表示部等に同時に表示することができる。
【０００５】
このようなＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生部とＸ線検出部とが対向配置された回転体を有し、被検体を天板に寝かせた状態で、回転体を被検体の周囲に回転させながら被検体をスキャンする。また、Ｘ線ＣＴ装置は、回転体をチルトさせることにより、被検体を様々な角度からスキャンすることが可能になっている。回転体をチルトさせる機構として、駆動させたシリンダーの伸縮によってリンク部を回転させるシリンダーリンク機構が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７８７６９号公報
【特許文献２】特開２０１２−５０７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
被検体のスキャンは、被検体を天板に寝かせた状態で行われるため、座位や立位等のように、通常生活と同様に重力を受けた状態における被検体の内部臓器の関係を正確に取得することができない。そこで、Ｘ線発生部とＸ線検出部とが水平方向に位置する角度であるチルト角度が９０度（または、−９０度）になるまで回転体をチルトさせることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、支点が存在しない仮想支点シリンダーリンク機構では、一般的に、チルト角度範囲が９０度以上になると回転接線力よりも半径軸力の方にシリンダーの伸縮力が使われてしまい、駆動効率が著しく低下する。そのため、仮想支点シリンダーリンク機構が採用された場合、９０度以上のチルト角度範囲でチルトさせようとすると、非常に大きな推力のシリンダーが必要になり、装置の大型化を招く。
【０００９】
また、仮想支点シリンダーリンク機構等のシリンダーリンク機構では、シリンダーのストロークと最短長の制約もあり、９０度以上のチルト角度範囲を実現することは極めて困難である。従って、仮想支点シリンダーリンク機構等のシリンダーリンク機構では、従来のチルト角度範囲（たとえば、±３０度）に加えて、チルト角度が９０度（または、−９０度）になるまで回転体をチルトさせることができなかった。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、装置の小型化を図りつつ、臥位や立位や座位の被検体に対しＸ線のスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、支持部と、回転部と、チルト機構部、チルト駆動部とを含む。チルト機構部は、第１ギアと、第１ピニオンとを含む。回転部は、開口部が形成され、支持部に軸支された支軸回りに回動可能に支持される。チルト機構部は、回転部をチルトさせる。チルト駆動部は、チルト機構部を駆動させる。第１ギアは、支持部により軸支された支軸回りに回動可能に回転部に固定され、支軸を中心とする円周の少なくとも９０度の角度範囲の外周面に複数の歯部が形成される。第１ピニオンは、第１ギアの回動軸と同一方向の回動軸回りに回動可能に構成され、第１ギアに噛合し、チルト駆動部により駆動される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成のブロック図。
【図２】図１の架台機構部と架台駆動部の構成例の機能ブロック図。
【図３】第１実施形態に係る回転体及びチルト機構部の斜視図。
【図４】図３の回転体及びチルト機構部の側面図。
【図５】第１動作例における回転体及びチルト機構部の側面図。
【図６】第２動作例における回転体及びチルト機構部の側面図。
【図７】第２動作例における回転体及びチルト機構部の斜視図。
【図８】第３動作例における回転体及びチルト機構部の側面図。
【図９】実施形態に係る回転体のチルト動作の制御例のフロー図。
【図１０】第１実施形態の第１変形例に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成のブロック図。
【図１１】第１実施形態の第１変形例に係る回転体のチルト動作の制御例のフロー図。
【図１２】第１実施形態の第２変形例に係るギアに形成されたストッパ部の説明図。
【図１３】第１実施形態の第３変形例に係るギアに形成されたストッパ部の説明図。
【図１４】第１実施形態の第４変形例に係るギアの説明図。
【図１５】第１実施形態の第５変形例に係るギアの説明図。
【図１６】第１実施形態の第６変形例に係るギアの説明図。
【図１７】第１実施形態の第７変形例に係る回転体及びチルト機構部の側面図。
【図１８】第２実施形態に係る回転体及びチルト機構部の斜視図。
【図１９】第２実施形態に係る回転体及びチルト機構部の斜視図。
【図２０】第２実施形態に係る回転体及びチルト機構部の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、以下の実施形態においては、これらを同一視する場合がある。また、説明の便宜上、回転体の上部を前側にチルトさせるチルト方向を正側とし、回転体の上部を後ろ側にチルトさせるチルト方向を負側として説明する。
【００１４】
〔第１実施形態〕
＜装置構成＞
図１に、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成のブロック図を示す。
図２に、図１の架台機構部と架台駆動部の構成例の機能ブロック図を示す。
Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを含んで構成されている。
【００１５】
［架台装置］
架台装置１０は、被検体ＥをＸ線でスキャンするスキャン手段を有する装置である。具体的には、架台装置１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線の検出データを収集する装置である。架台装置１０は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、回転体１３と、高電圧発生部１４と、Ｘ線絞り部１５と、絞り駆動部１６と、架台機構部１７と、架台駆動部１８と、データ収集部１９とを含んで構成されている。
【００１６】
Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させるＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のＸ線ビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線発生部１１は、発生させたＸ線を被検体Ｅに対して曝射する。
【００１７】
Ｘ線検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布データをＸ線検出素子で検出し、その検出データを電気信号として生成し、生成された電気信号を増幅した後、デジタル信号に変換して出力する。Ｘ線検出部１２には、たとえば、検出素子が互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向）にそれぞれ複数配置された２次元のＸ線検出器（面検出器）が用いられる。複数のＸ線検出素子は、たとえば、スライス方向に沿って３２０列設けられている。このように複数のＸ線検出素子が多列に設けられたＸ線検出器を用いることにより、１回転のスキャンでスライス方向に幅を有する３次元の撮影領域を撮影することができる。なお、スライス方向は被検体Ｅの体軸方向に相当し、チャンネル方向はＸ線発生部１１の回転方向に相当する。以下、図１に示すように、体軸方向をＺ方向とし、体軸方向と直交する上下方向をＹ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向の双方に直交する方向をＸ方向とする。
【００１８】
回転体１３は、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向するよう支持する部材である。回転体１３には、スライス方向に貫通した開口部１３ａが形成されている。架台装置１０内において、回転体１３は、被検体Ｅを中心とした円軌道で回転するよう配置されている。すなわち、Ｘ線発生部１１及びＸ線検出部１２は、被検体Ｅを中心とする円軌道に沿って回転可能に設けられている。
【００１９】
高電圧発生部１４は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加する（以下、「電圧」とは、Ｘ線管球におけるアノード−カソード間の電圧を意味する）。Ｘ線発生部１１は、当該高電圧に基づいてＸ線を発生させる。
【００２０】
Ｘ線絞り部１５は、所定幅のスリット（開口）を有し、スリットの幅を変えることで、Ｘ線発生部１１から曝射されたＸ線のファン角（チャンネル方向の広がり角）とＸ線のコーン角（スライス方向の広がり角）とを調整する。絞り駆動部１６は、Ｘ線発生部１１で発生したＸ線が所定の形状となるようＸ線絞り部１５を駆動させる。
【００２１】
架台機構部１７は、架台装置１０を移動させる機構を有する。架台機構部１７は、図２に示すように、回転機構部１７１と、チルト機構部１７２と、上下動機構部１７３とを含む。回転機構部１７１は、被検体Ｅを中心に回転体１３を回転させる機構を有する。回転機構部１７１の構成については、公知であるため、その説明を省略する。チルト機構部１７２は、回転体１３をチルトさせる機構を有する。チルト機構部１７２は、被検体Ｅの体軸方向と直交するＸ方向の支軸回りに回転体１３をチルトさせる機構を有しており、実支点でのチルト動作が可能に構成されている。このようなチルト機構部１７２の構成については、後述する。上下動機構部１７３は、回転体１３、チルト機構部１７２、及びチルト機構部１７２を駆動させるチルト駆動部（後述）を上下方向（図１のＹ方向）に上下動させる機構を有する。上下動機構部１７３は、たとえば、上下動させる回転体１３に固定され上下方向に伸びるように配置されたウォームと、ウォームに形成された歯部に噛合するように配置されたウォームホイールとを含んで構成される。
【００２２】
架台駆動部１８は、架台機構部１７を駆動させることにより回転体１３を回転させたり、チルトさせたり、上下動させたりする。架台駆動部１８は、図２に示すように、回転駆動部１８１と、チルト駆動部１８２と、上下動駆動部１８３とを含む。回転駆動部１８１は、回転機構部１７１を回転駆動させる。チルト駆動部１８２は、チルト機構部１７２を駆動させることにより、回転体１３をチルトさせる。上下動駆動部１８３は、上下動機構部１７３を駆動させることにより、回転体１３を上下動させる。たとえば、上下動駆動部１８３は、上下動機構部１７３が有するウォームホイールを回動駆動させることにより、このウォームホイールの歯部に噛合するウォームに固定された回転体１３を上下動させる。
【００２３】
データ収集部１９（ＤＡＳ：Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、Ｘ線検出部１２（各Ｘ線検出素子）からの検出データを収集する。そして、データ収集部１９は、デジタル信号である検出データをコンソール装置４０に送信する。
【００２４】
［寝台装置］
寝台装置３０は、撮影対象の被検体Ｅを載置・移動させる装置である。寝台装置３０は、寝台３１と、寝台駆動部３２とを含んで構成されている。寝台３１は、被検体Ｅを載置するための天板３３と、天板３３を支持する基台３４とを含んで構成されている。すなわち、天板３３は、寝台駆動部３２によって被検体Ｅの体軸方向及び体軸方向に直交する方向に移動することが可能となっている。これにより、寝台駆動部３２は、被検体Ｅが載置された天板３３を、回転体１３の開口部１３ａに対して挿抜させることができる。基台３４は、寝台駆動部３２によって天板３３を上下方向（被検体Ｅの体軸方向と直交する方向）に移動させることが可能となっている。
【００２５】
［コンソール装置］
コンソール装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置１に対する操作入力に用いられる。また、コンソール装置４０は、架台装置１０によって収集された検出データから被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を再構成する機能等を有している。
【００２６】
コンソール装置４０は、スキャン制御部４１と、処理部４２と、記憶部４３と、表示制御部４４と、表示部４５と、操作部４６と、制御部４７とを含んで構成されている。制御部４７は、インターロック制御部４７１を含む。
【００２７】
スキャン制御部４１は、Ｘ線スキャンに関する各種動作を制御する。たとえば、スキャン制御部４１は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加させるように高電圧発生部１４を制御する。スキャン制御部４１は、Ｘ線絞り部１５を動作させるように絞り駆動部１６を制御する。スキャン制御部４１は、回転体１３を回転駆動させるように架台駆動部１８を制御する。スキャン制御部４１は、回転体１３をチルトさせるように架台駆動部１８を制御する。スキャン制御部４１は、回転体１３を上下動させるように架台駆動部１８を制御する。スキャン制御部４１は、天板３３（寝台３１）を移動させるように寝台駆動部３２を制御する。
【００２８】
処理部４２は、架台装置１０（データ収集部１９）から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理部４２は、前処理部４２ａと、再構成処理部４２ｂと、レンダリング処理部４２ｃとを含んで構成されている。
【００２９】
前処理部４２ａは、架台装置１０（Ｘ線検出部１２）で検出された検出データに対して対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データ（生データ）を作成する。
【００３０】
再構成処理部４２ｂは、前処理部４２ａで作成された投影データに対し再構成処理を施すことにより、ＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を作成する。断層画像データの再構成には、たとえば、２次元フーリエ変換法、コンボリューション・バックプロジェクション法等、任意の方法を採用することができる。ボリュームデータは、再構成された複数の断層画像データを補間処理することにより作成される。ボリュームデータの再構成には、たとえば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を採用することができる。上記のように複数のＸ線検出素子が多列に設けられたＸ線検出器を用いたボリュームスキャンにより、広範囲のボリュームデータを再構成することができる。
【００３１】
レンダリング処理部４２ｃは、再構成処理部４２ｂで作成されたボリュームデータに対しレンダリング処理を施す。たとえば、レンダリング処理部４２ｃは、再構成処理部４２ｂで作成されたボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ表示する（すなわち、レンダリング処理部４２ｃは、ＭＰＲ画像を作成する）。
【００３２】
記憶部４３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体記憶装置によって構成される。記憶部４３は、検出データや投影データ、或いは再構成処理後のＣＴ画像データ等を記憶する。また、スキャン制御部４１や処理部４２や制御部４７がＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を含んで構成されている場合、記憶部４３は、ＣＰＵによって読み出され、これら機能を実現するためのプログラムを記憶する。
【００３３】
表示制御部４４は、画像表示に関する各種制御を行う。表示制御部４４は、たとえば、レンダリング処理部４２ｃにより作成されたＭＰＲ画像（たとえば、アキシャル画像）等を表示部４５に表示させる制御を行う。
【００３４】
表示部４５は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等の任意の表示デバイスによって構成される。たとえば、表示部４５には、ボリュームデータをレンダリング処理して得られるＭＰＲ画像が表示される。
【００３５】
操作部４６は、コンソール装置４０に対する各種操作を行う入力デバイスとして用いられる。たとえば、操作部４６は、架台装置１０によりＸ線でスキャンするためのスキャン条件をユーザがコンソール装置４０に入力するために用いられる。操作部４６は、たとえば、キーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等により構成される。また、操作部４６として、表示部４５に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いることも可能である。
【００３６】
制御部４７は、架台装置１０、寝台装置３０、及びコンソール装置４０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１の全体制御を行う。たとえば、制御部４７は、スキャン制御部４１を制御することで、架台装置１０に対して、たとえば予備スキャン及びメインスキャンを実行させ、検出データを収集させる。また、制御部４７は、処理部４２を制御することで、検出データに対する各種処理（前処理、再構成処理、ＭＰＲ処理等）を行わせる。或いは、制御部４７は、表示制御部４４を制御することで、記憶部４３に記憶された画像データ等に基づき、ＣＴ画像を表示部４５に表示させる。
【００３７】
インターロック制御部４７１は、回転体１３のチルト又は上下方向への移動を禁止する制御を行う。その具体例として、インターロック制御部４７１は、回転体１３の移動経路（チルト移動経路）に干渉物があるか否かを検出し、移動経路（チルト移動経路）に干渉物があることが検出されたとき、回転体１３のチルト又は上下方向への移動を禁止する制御を行う。
【００３８】
回転体１３のチルトを禁止する制御とは、指定されたチルト角度まで回転体１３をチルトさせない制御である。従って、この制御は、たとえば、指定されたチルト角度に対してチルト可能な角度までチルト動作を行わせてもよいし、指定されたチルト角度へのチルト動作自体を一切動作させないようにしてもよい。
【００３９】
回転体１３の上下方向への移動を禁止する制御とは、指定された上下方向の位置まで回転体１３を上下動させない制御である。従って、この制御は、たとえば、指定された上下方向の位置に対して干渉しない位置まで上下動を行わせてもよいし、指定された上下方向の位置への移動自体を一切動作させないようにしてもよい。
【００４０】
この実施形態では、回転体１３について、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とが被検体Ｅの周囲を回転する場合について説明したが、リング状に多数の検出素子が配置され、Ｘ線発生部１１が被検体Ｅの周囲を回転する場合であってもよい。
【００４１】
この実施形態において、回転体１３は「回転部」の一例であり、チルト機構部１７２は「チルト機構部」の一例であり、チルト駆動部１８２は「チルト駆動部」の一例である。また、上下動機構部１７３は「上下動機構部」の一例であり、上下動駆動部１８３は「上下動駆動部」の一例であり、インターロック制御部４７１は「インターロック制御部」の一例であり、チルト移動経路は「移動経路」の一例である。
【００４２】
［チルト機構部］
次に、この実施形態に係るチルト機構部１７２の構成について説明する。
図３に、この実施形態に係る架台装置１０が有する回転体１３及びチルト機構部１７２の斜視図を模式的に示す。図３において、図１又は図２と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図４に、図３の回転体１３及びチルト機構部１７２の側面図を模式的に示す。図４において、図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、以下の実施形態において、説明の便宜上、Ｘ線発生部１１を上部に、Ｘ線検出部１２を下部にそれぞれ配置させ、且つ、Ｘ線発生部とＸ線検出部が垂直方向に位置するときのチルト角度を０度とする。図４は、図３と同様に、チルト角度が０度である場合の回転体１３及びチルト機構部１７２を表す。
【００４３】
回転体１３及びチルト機構部１７２は、基台１００上に取り付けられ、図示しない外装ケースにより覆われている。この外装ケースの中央部には、天板３３に載置された被検体Ｅが出し入れされる開口部（図示せず）が形成されている。
【００４４】
基台１００は、矩形形状を有する台部１００ａと、台部１００ａに立設され上下方向に移動可能に構成された一対の支柱部１００ｂとを含んで構成されている。
【００４５】
回転体１３は、一対の支柱部１００ｂのそれぞれの上端部に軸支された支軸１０１により支持された一対の側板１０２と、一対の側板１０２の間に固定された円環状のフレーム１０３とを含んで構成され、支軸１０１の回りに回動可能とされている。支軸１０１は、支柱部１００ｂに固定されて側板１０２との間に軸受を介装されていてもよく、又は、側板１０２に固定されて支柱部１００ｂとの間に軸受を介装されていてもよい。
【００４６】
回転体１３は、円環状のフレーム１０４と、このフレーム１０４の内周部に取り付けられたＸ線発生部１１、Ｘ線検出部１２、電源ユニット２０、及び制御ユニット２１とを含んで構成されている。フレーム１０４は、図示しない軸受を介してフレーム１０３に支持され、フレーム１０３の中心回りに回転可能とされている。電源ユニット２０は、たとえば、高電圧発生部１４を含んで構成されている。制御ユニット２１は、たとえば、絞り駆動部１６、架台駆動部１８、及びデータ収集部１９等を含んで構成されている。Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とは、１８０度離間した位置に配置される。すなわち、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とは、Ｘ線発生部１１から照射されたＸ線をＸ線検出部１２が検出できるように対向配置されている。
【００４７】
回転体１３を回転させる回転機構部１７１にはモータ等の回転駆動部１８１が連結され、回転体１３は、回転駆動部１８１により回転駆動される。また、回転体１３をチルトさせるチルト機構部１７２にはモータ等のチルト駆動部１８２が連結され、回転体１３は、チルト駆動部１８２によりチルト駆動される。また、上下動機構部１７３にはモータ等の上下動駆動部１８３が連結され、回転体１３は、上下動駆動部１８３により上下方向に移動駆動される。
【００４８】
この実施形態では、チルト機構部１７２は、一対の支柱部１００ｂのそれぞれに設けられている。チルト機構部１７２は、回転体１３を支軸１０１の回りに所望のチルト角度に回動させ、回動させた後のチルト角度で回転体１３を保持する機構である。すなわち、チルト機構部１７２は、チルト駆動部１８２による駆動を開始させることにより回転体１３をチルトさせ、チルト駆動部１８２による駆動を停止させることにより回転体１３をチルトさせた状態で停止する。チルト機構部１７２は、停止されたチルト角度で回転体１３を保持する。
【００４９】
チルト機構部１７２は、ギア１１０ａ、１１０ｂと、ピニオン１１１ａ、１１１ｂとを含んで構成されている。
【００５０】
ギア１１０ａ（第１ギア、セクタギア）は、一方の側板１０２に固定されて回転体１３と一体に支軸１０１の回りに回動可能に設けられ、支軸１０１を中心とする円周の少なくとも９０度の角度範囲の外周面である凸面状の円弧部分に、複数の歯部１１２ａが形成されている。この実施形態では、ギア１１０ａは、支軸１０１を中心とする中心角度が１８０度の半円形状に形成されている。
【００５１】
ピニオン１１１ａ（第１ピニオン）は、一対の支柱部１００ｂの一方に固定され、ギア１１０ａに形成された複数の歯部１１２ａに噛合するように配置される。ピニオン１１１ａは、ギア１１０ａの回動軸と同一方向の回動軸回りに回動可能に構成される。ピニオン１１１ａは、図示しない固定部材により一対の支柱部１００ｂの一方に固定されるものとする。ピニオン１１１ａの軸はチルト駆動部１８２に連結され、ピニオン１１１ａは、チルト駆動部１８２により回動駆動される。
【００５２】
同様に、ギア１１０ｂ（第２ギア、セクタギア）は、他方の側板１０２に固定されて回転体１３と一体に支軸１０１の回りに回動可能に設けられ、支軸１０１を中心とする円周の少なくとも９０度の角度範囲の外周面である凸面状の円弧部分に、複数の歯部１１２ｂが形成されている。この実施形態では、ギア１１０ｂは、支軸１０１を中心とする中心角度が１８０度の半円形状に形成され、ギア１１０ａと同一形状を有している。
【００５３】
ピニオン１１１ｂ（第２ピニオン）は、一対の支柱部１００ｂの他方に固定され、ギア１１０ｂに形成された複数の歯部１１２ｂに噛合するように配置される。ピニオン１１１ｂは、ギア１１０ｂの回動軸と同一方向の回動軸回りに回動可能に構成される。ピニオン１１１ｂは、図示しない固定部材により一対の支柱部１００ｂの他方に固定されるものとする。ピニオン１１１ｂの軸はチルト駆動部１８２に連結され、ピニオン１１１ｂは、ピニオン１１１ａと同様にチルト駆動部１８２により回動駆動される。
【００５４】
また、一対の支柱部１００ｂ、回転体１３、一対のチルト機構部１７２、及びチルト駆動部１８２は、一体になって上下動機構部１７３により上下方向（図３のＹ方向）に移動可能とされる。上下動機構部１７３は、上下動駆動部１８３により上下方向に移動駆動される。
【００５５】
なお、チルト機構部１７２は、一対の支柱部１００ｂの一方だけに設けられていてもよい。チルト機構部１７２は、一対の支柱部１００ｂの少なくとも一方に設けられていればよい。チルト機構部１７２は、一対の支柱部１００ｂの両方に設けることで、より小さい駆動力で各チルト機構部１７２を駆動させることができる。
【００５６】
［第１動作例］
第１動作例は、チルト角度範囲が−Ｐ（０＜Ｐ≦３０）度〜＋Ｐ度である場合のチルト機構部１７２による動作例である。
【００５７】
図５に、第１動作例における回転体１３及びチルト機構部１７２の側面図を模式的に示す。図５において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図５は、チルト角度が±Ｐ度である場合の回転体１３及びチルト機構部１７２を表す。
【００５８】
チルト駆動部１８２により＋Ｐ度又は−Ｐ度分だけピニオン１１１ａ、１１１ｂを回動駆動させることにより、ピニオン１１１ａ、１１１ｂに噛合するギア１１０ａ、１１０ｂが支軸１０１回りに回動する。この場合、回転体１３を＋Ｐ度又は−Ｐ度だけチルトさせることが可能になる。これにより、臥位の被検体Ｅに対して様々な角度からスキャンすることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【００５９】
［第２動作例］
第２動作例は、チルト角度が−９０度である場合のチルト機構部１７２による動作例である。
【００６０】
図６に、第２動作例における回転体１３及びチルト機構部１７２の側面図を模式的に示す。図６において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図６は、チルト角度が−９０度である場合の回転体１３及びチルト機構部１７２を表す。
図７に、第２動作例における回転体１３及びチルト機構部１７２の斜視図を模式的に示す。図７において、図１又は図２と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６１】
この実施形態では、架台装置１０は、ピニオン１１１ａ（１１１ｂ）とギア１１０ａ（１１０ｂ）とにより支軸１０１回りに回転体１３をチルトさせる機構を有する。そのため、実支点での回動が可能になり、シリンダーリンク方式に比べてより少ない推力で、チルト角度が制限されることなく任意のチルト角度でチルト可能となる。従って、この実施形態では、図６及び図７に示すように、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とが水平方向に位置する角度であるチルト角度が−９０度でチルトさせることができる。この場合、開口部に被検体Ｅを配置させることで、立位又は座位の状態で被検体Ｅに対してスキャンを行うことができる。このとき、通常生活と同様に重力を受けた状態における被検体Ｅの内部臓器の関係を正確に取得することができる。
【００６２】
これにより、図３〜図５に示す状態で臥位の被検体Ｅに対してスキャン可能であり、且つ、図６及び図７に示す状態で立位又は座位の被検体Ｅに対してスキャン可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【００６３】
［第３動作例］
第３動作例は、チルト角度が０度である場合の上下動機構部１７３による動作例である。第３動作例は、チルト角度が０度である場合について説明するが、チルト角度は任意の角度であっても同様である。
【００６４】
図８に、第３動作例における回転体１３及びチルト機構部１７２の側面図を模式的に示す。図８において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図８は、チルト角度が０度である場合の回転体１３及びチルト機構部１７２を表す。
【００６５】
この実施形態では、架台装置１０は、一対の支柱部１００ｂ、回転体１３、及び一対のチルト機構部１７２が上下動駆動部１８３により上下方向に移動させる機構を有する。そのため、上下方向に移動可能な回転体１３に対して任意のチルト角度でチルトさせることが可能になり、たとえば、回転体１３を上下方向に移動させながら、被検体Ｅを固定するための被検体固定具を所定位置にまで移動させることで、被検体固定具を回転体１３の開口部１３ａに配置させることができる。
【００６６】
これにより、立位又は座位の被検体Ｅを被検体固定具に固定した状態のまま、回転体１３の開口部１３ａに被検体Ｅを配置させることで、立位又は座位の状態で被検体Ｅに対してスキャンを行うことができる。このとき、通常生活と同様に重力を受けた状態における被検体Ｅの内部臓器の関係を正確に取得することができる。
【００６７】
なお、支柱部１００ｂは「支持部」の一例であり、一対の支柱部１００ｂは「一対の支持手段」の一例であり、チルト角度の０度は「第１チルト角度」の一例であり、チルト角度の−９０度は「第２チルト角度」の一例である。
【００６８】
＜動作例＞
この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１では、たとえば、操作部４６を介してユーザにより指定されたチルト角度を受けて、制御部４７が、スキャン制御部４１及び架台駆動部１８を制御することにより、回転体１３を所望のチルト角度にチルトさせる。
【００６９】
図９に、この実施形態に係る回転体１３のチルト動作の制御例のフロー図を示す。図９は、被検体Ｅが天板３３等に固定されない状態で、寝台装置３０に近い位置で回転体１３をチルトさせた場合の制御例を表す。
【００７０】
（Ｓ０１）
回転体１３を所望のチルト角度にチルトさせるために、制御部４７は、操作部４６を介してユーザにより指定されたチルト角度を受け付ける。受け付けられたチルト角度は、記憶部４３に保存される。なお、Ｓ０１において、チルト角度は、所定のスキャンプランから取得されたものであってもよい。
【００７１】
（Ｓ０２）
Ｓ０１において操作部４６を介して所望のチルト角度が受け付けられると、制御部４７は、インターロック制御部４７１においてインターロック制御の要否を判定する。インターロック制御部４７１は、指定されたチルト角度にチルトさせる回転体１３のチルト移動経路に干渉物があるか否かを判定することにより、インターロック制御の要否を判定する。この実施形態では、干渉物が寝台３１である場合を説明するが、干渉物が寝台３１以外の物体であっても同様である。なお、この実施形態に係る干渉物として、寝台３１の他に、被検体固定具等のチルト動作に連動して移動不可能な物体がある。
【００７２】
具体的には、制御部４７は、架台駆動部１８や寝台駆動部３２を制御することにより架台装置１０や寝台装置３０の位置制御を行うため、架台装置１０における所定位置の位置情報や寝台装置３０における所定位置の位置情報を保持することができる。そこで、インターロック制御部４７１は、寝台装置３０の位置情報から寝台３１の高さ情報を取得する。
【００７３】
（Ｓ０３）
インターロック制御部４７１は、架台装置１０における所定位置の位置情報と寝台装置３０における所定位置の位置情報とから、架台装置１０と寝台３１との水平方向の距離を取得する。
【００７４】
（Ｓ０４）
インターロック制御部４７１は、Ｓ０１において操作部４６を介してユーザにより指定されたチルト角度にチルトさせるときの回転体１３のチルト移動経路を算出する。たとえば、インターロック制御部４７１は、Ｓ０１において操作部４６を介してユーザにより指定されたチルト角度にチルトさせるときの回転体１３の状態を算出し、算出されたチルト動作後の回転体１３の状態とチルト動作前の回転体１３の状態とを用いて、回転体１３のチルト移動経路を算出することができる。
【００７５】
（Ｓ０５）
インターロック制御部４７１は、Ｓ０４において算出された回転体１３のチルト移動経路に寝台３１があるか否かを判定する。その具体例として、インターロック制御部４７１は、Ｓ０２において取得された寝台３１の高さ情報及びＳ０３において取得された架台装置１０と寝台３１との距離から、寝台３１が位置する寝台領域を特定する。そして、インターロック制御部４７１は、算出された回転体１３のチルト移動経路に、特定された寝台領域があるか否かを判定する。
【００７６】
回転体１３のチルト移動経路に寝台領域があると判定されたとき、インターロック制御部４７１は、回転体１３をチルトさせたときに寝台３１に干渉すると判定する。回転体１３をチルトさせたときに寝台３１に干渉すると判定されたとき（Ｓ０５：Ｙ）、制御部４７の制御は、一連の処理を終了する（エンド）。
【００７７】
回転体１３のチルト移動経路に寝台領域がないと判定されたとき、インターロック制御部４７１は、回転体１３をチルトさせたときに寝台３１に干渉しないと判定する。回転体１３をチルトさせたときに寝台３１に干渉すると判定されなかったとき（Ｓ０５：Ｎ）、制御部４７の制御は、Ｓ０６に移行する。
【００７８】
（Ｓ０６）
回転体１３をチルトさせたときに寝台３１に干渉すると判定されなかったとき（Ｓ０５：Ｎ）、制御部４７は、スキャン制御部４１及びチルト駆動部１８２を制御することにより、Ｓ０１において指定されたチルト角度に回転体１３をチルトさせる。その後、制御部４７の制御は、一連の処理を終了する（エンド）。
【００７９】
なお、被検体Ｅが天板３３に載置された状態で回転体１３をチルトさせる場合、寝台装置３０における所定位置の位置情報に被検体Ｅの領域を考慮して、回転体１３をチルトさせたときに当該回転体１３が寝台３１に干渉するか否かを判定する。
【００８０】
以上説明したように、チルト機構部１７２により回転体１３を支軸１０１回りに回動させることにより実支点での回動が可能になり、シリンダーリンク方式に比べてより少ない推力で、任意のチルト角度でチルト可能となる。また、実支点での回動を行うため、支持剛性が高くなると共にチルト角度の精度を向上させ、より高速に回転する回転体を有するＸ線ＣＴ装置に適用することができるようになる。
【００８１】
また、回転体１３を任意のチルト角度にチルトさせることが可能になるため、回転体１３の前面と背面が上側になるようにチルトさせ、各面におけるユニット交換等が容易となり、Ｘ線ＣＴ装置の保守性を向上させることが可能となる。
【００８２】
＜作用・効果＞
この実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８３】
第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、支柱部１００ｂと、回転体１３と、チルト機構部１７２と、チルト駆動部１８２とを含む。チルト機構部１７２は、ギア１１０ａ（１１０ｂ）（第１ギア）と、ピニオン１１１ａ（１１１ｂ）（第１ピニオン）とを含む。回転体１３は、開口部１３ａが形成され、支柱部１００ｂにより軸支された支軸１０１回りに回動可能に支持される。チルト機構部１７２は、回転体１３をチルトさせる。チルト駆動部１８２は、チルト機構部１７２を駆動させる。ギア１１０ａ（１１０ｂ）は、支柱部１００ｂにより軸支された支軸１０１回りに回動可能に回転体１３に固定され、支軸１０１を中心とする円周の少なくとも９０度の角度範囲の外周面に複数の歯部１１２ａ（１１２ｂ）が形成される。ピニオン１１１ａ（１１１ｂ）は、ギア１１０ａ（１１０ｂ）の回動軸と同一方向の回動軸回りに回動可能に構成され、ギア１１０ａ（１１０ｂ）に噛合し、チルト駆動部１８２により駆動される。
【００８４】
このように回転体１３を支柱部１００ｂにより軸支された実支点となる支軸１０１回りに回動可能に支持し、チルト機構部１７２により回動させる。これにより、任意のチルト角度でチルト可能となり、省スペースで、臥位や立位や座位の被検体に対しＸ線のスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することが可能になる。また、実支点での回動を行うため、支持剛性が高くなると共にチルト角度の精度を向上させることが可能になる。また、ピニオン１１１ａ（１１１ｂ）に駆動することにより、実支点となる支軸１０１回りに回転体１３をチルトさせることが可能になり、シリンダーリンク方式に比べてより少ない推力で、任意のチルト角度でチルトさせることができるようになる。
【００８５】
また、実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、インターロック制御部４７１を含んでもよい。インターロック制御部４７１は、回転体１３のチルト又は上下方向への移動を禁止する。これにより、任意のチルト角度にチルト可能な回転体１３に対し、被検体Ｅやその他の周囲の物体への干渉を未然に防ぐことができる。
【００８６】
〔第１変形例〕
この実施形態の第１変形例に係るＸ線ＣＴ装置は、図１に示す構成に加えて、接触検出部及び被検体固定具検出部を含んで構成されている。
【００８７】
第１変形例に係るＸ線ＣＴ装置の構成は、図１に示すＸ線ＣＴ装置１の構成とほぼ同様である。第１変形例に係るＸ線ＣＴ装置について、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１との相違点を中心に説明する。
【００８８】
図１０に、この実施形態の第１変形例に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成のブロック図を示す。図１０において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８９】
第１変形例に係るＸ線ＣＴ装置１ａは、架台装置１０ａと、寝台装置３０と、コンソール装置４０ａと、被検体固定具検出部３５とを含んで構成されている。架台装置１０ａは、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、回転体１３と、高電圧発生部１４と、Ｘ線絞り部１５と、絞り駆動部１６と、架台機構部１７と、架台駆動部１８と、データ収集部１９と、接触検出部２３とを含んで構成されている。コンソール装置４０ａは、スキャン制御部４１と、処理部４２と、記憶部４３と、表示制御部４４と、表示部４５と、操作部４６と、制御部４７ａとを含んで構成されている。制御部４７ａは、インターロック制御部４７１ａを含む。
【００９０】
被検体固定具検出部３５は、被検体固定具が所定の位置に配置されたか否かを検出する。被検体固定具は、スキャン対象の被検体Ｅを固定するための部材であり、たとえば、天板３３、座位撮影を行うための椅子、立位撮影を行うための立位固定具等がある。所定の位置としては、座位又は立位で被検体Ｅをスキャンするための位置（チルト角度が９０度である場合の回転体１３の開口部１３ａに対応する位置）等がある。被検体固定具検出部３５は、たとえば、検出対象の被検体固定具からの信号を受信することにより位置を検出する。また、被検体固定具検出部３５は、検出対象の被検体固定具に対して送信信号を送信し、この送信信号に対する応答信号を受信することにより位置を検出するものであってもよい。或いは、被検体固定具検出部３５は、図示しない撮像手段による撮像により取得された画像を解析することにより検出対象の被検体固定具の位置を検出するものであってもよい。或いは、被検体固定具検出部３５は、被検体固定具を配置すべき位置に設けられたマットスイッチ等で構成され、マットスイッチ上に被検体固定具が配置されたか否かを検出するようにしてもよい。このような被検体固定具検出部３５により得られた検出結果は、インターロック制御部４７１ａに出力される。インターロック制御部４７１ａは、被検体固定具検出部３５により被検体固定具が所定の位置に配置されていないことが検出されたとき、回転体１３のチルト又は上下方向への移動を禁止する。
【００９１】
接触検出部２３は、回転体１３が干渉物に接触したか否かを検出する。干渉物としては、被検体Ｅや寝台３１の他に、被検体固定具等のチルト動作に連動して移動不可能な物体がある。接触検出部２３は、たとえば、タッチセンサや押圧スイッチ等の干渉物の押圧動作により回転体１３が干渉物に接触したか否かを検出できるものであればよい。また、接触検出部２３は、図示しない撮像手段による撮像により取得された画像を解析することにより回転体１３と検出対象の干渉物との接触の有無を検出するものであってもよい。このような接触検出部２３は、回転体１３の表面において検出対象の干渉物に対向する位置に配置される。このような接触検出部２３により得られた検出結果は、インターロック制御部４７１ａに出力される。インターロック制御部４７１ａは、接触検出部２３により回転体１３が干渉物に接触したことが検出されたとき、回転体１３のチルト又は上下方向への移動を禁止する。
【００９２】
図１１に、第１変形例に係る回転体１３のチルト動作の制御例のフロー図を示す。
【００９３】
（Ｓ１１）
事前にチルト角度等が指定されたチルト動作を開始するために、制御部４７は、操作部４６を介してユーザによりチルト動作の開始指示を受け付ける。なお、Ｓ１１において、チルト動作の開始指示は、操作部４６を介したユーザからの指示ではなく、所定のスキャン動作の開始指示であってもよい。
【００９４】
（Ｓ１２）
制御部４７は、被検体固定具検出部３５により得られた検出結果から、被検体固定具が所定の位置に配置されたか否かを判断する。被検体固定具が所定の位置に配置されたと判断されたとき（Ｓ１２：Ｙ）、制御部４７の制御は、Ｓ１３に移行する。被検体固定具が所定の位置に配置されたと判断されなかったとき（Ｓ１２：Ｎ）、制御部４７の制御は、一連の処理を終了する（エンド）。すなわち、被検体固定具が所定の位置に配置されたと判断されなかったとき、制御部４７（インターロック制御部４７１）は、スキャン制御部４１を介してチルト駆動部１８２を制御することによりチルト動作を禁止する。
【００９５】
（Ｓ１３）
被検体固定具が所定の位置に配置されたと判断されたとき（Ｓ１２：Ｙ）、制御部４７は、接触検出部２３により得られた検出結果から、回転体１３が干渉物に接触したか否かを判断する。回転体１３が干渉物に接触したと判断されなかったとき（Ｓ１３：Ｙ）、制御部４７の制御は、Ｓ１４に移行する。回転体１３が干渉物に接触したと判断されたとき（Ｓ１３：Ｎ）、制御部４７の制御は、一連の処理を終了する（エンド）。すなわち、回転体１３が干渉物に接触したと判断されたとき、制御部４７（インターロック制御部４７１）は、スキャン制御部４１を介してチルト駆動部１８２を制御することによりチルト動作を禁止する。
【００９６】
指定されたチルト角度にチルトさせるチルト動作が終了しないとき（Ｓ１５：Ｎ）、制御部４７の制御は、Ｓ１２に移行する。指定されたチルト角度にチルトさせるチルト動作が終了するとき（Ｓ１５：Ｙ）、制御部４７の制御は、一連の処理を終了する（エンド）。
【００９７】
なお、図１１では回転体１３のチルト動作の制御例について説明したが、回転体１３の上下方向の移動動作の制御例についても図１１と同様である。すなわち、被検体固定具が所定の位置に配置されたと判断されなかったとき、制御部４７（インターロック制御部４７１）は、スキャン制御部４１を介して上下動駆動部１８３を制御することにより回転体１３の上下方向の移動動作を禁止する。また、回転体１３が干渉物に接触したと判断されたとき、制御部４７（インターロック制御部４７１）は、スキャン制御部４１を介して上下動駆動部１８３を制御することにより回転体１３の上下方向の移動動作を禁止する。
【００９８】
第１変形例では、Ｘ線ＣＴ装置が、被検体固定具検出部３５と接触検出部２３とを含む場合について説明したが、被検体固定具検出部３５と接触検出部２３のいずれか一方だけを含んで構成されていてもよい。
【００９９】
＜作用・効果＞
第１変形例の作用及び効果について説明する。
【０１００】
実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａは、接触検出部２３を含んでもよい。接触検出部２３は、回転体１３が干渉物に接触したか否かを検出する。インターロック制御部４７１ａは、接触検出部２３により回転体１３が干渉物に接触したことが検出されたとき、回転体１３のチルト又は上下方向への移動を禁止する。
【０１０１】
また、実施形態のＸ線ＣＴ装置１ａは、被検体固定具検出部３５を含んでもよい。被検体固定具検出部３５は、被検体固定具が所定の位置に配置されたか否かを検出する。インターロック制御部４７１ａは、被検体固定具検出部３５により被検体固定具が所定の位置に配置されていないことが検出されたとき、回転体１３のチルト又は上下方向への移動を禁止する。
【０１０２】
このような接触検出部２３又は被検体固定具検出部３５を設け、インターロック制御部４７１ａによりインターロック制御を行うようにしたので、任意のチルト角度にチルト可能な回転体１３に対し、被検体Ｅや被検体固定具等への干渉を未然に防ぐことができる。
【０１０３】
〔第２変形例〕
この実施形態又は第１変形例では、チルト駆動部１８２によりピニオン１１１ａ（１１１ｂ）の回動駆動を開始させることにより回転体１３のチルト動作を開始させる。また、チルト駆動部１８２によりピニオン１１１ａ（１１１ｂ）の駆動を停止させることにより回転体１３のチルト動作を停止させる。このとき、安全性を高めるために、ギア１１０ａ（１１０ｂ）にストッパ部１１３ａ（第１ストッパ部）を形成し、チルト駆動部１８２の回動駆動にかかわらず、ギア１１０ａ（１１０ｂ）の回動を規制するようにしてもよい。
【０１０４】
図１２に、この実施形態の第２変形例に係るギア１１０ａに形成されたストッパ部１１３ａの説明図を示す。図１２において、図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図１２では、ギア１１０ａについて説明するが、ギア１１０ｂについても同様である。
【０１０５】
第２変形例では、ギア１１０ａは、支軸１０１を中心とする円周の少なくとも一部の外周面に形成された複数の歯部１１２ａの端部にストッパ部１１３ａが形成されている。ストッパ部１１３ａは、ピニオン１１１ａに噛合不可能な形状を有し、ギア１１０ａとピニオン１１１ａとが噛合不可能になることにより、ギア１１０ａの回動を規制する。これにより、所定のチルト角度以上の回転体１３のチルト動作を確実に規制することが可能になる。
【０１０６】
〔第３変形例〕
この実施形態又は上記の変形例において、安全性を高めるために、ギア１１０ａ（１１０ｂ）の表面にストッパ部１１４ａ（第２ストッパ部）を形成し、チルト駆動部１８２の回動駆動にかかわらず、ギア１１０ａ（１１０ｂ）の回動を規制するようにしてもよい。
【０１０７】
図１３に、この実施形態の第３変形例に係るギア１１０ａに形成されたストッパ部１１４ａの説明図を示す。図１３において、図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図１３では、ギア１１０ａについて説明するが、ギア１１０ｂについても同様である。
【０１０８】
第３変形例では、ギア１１０ａは、その表面と支柱部１００ｂとの間の空隙距離より高くなるように表面に形成されたストッパ部１１４ａを含む。ストッパ部１１４ａは、チルト機構部１７２が所定のチルト角度以上にチルトさせようとしたときに支柱部１００ｂに突き当たる。すなわち、ストッパ部１１４ａは、支柱部１００ｂに突き当たることによりギア１１０ａの回動を規制する。これにより、所定のチルト角度以上の回転体１３のチルト動作を確実に規制することが可能になる。
【０１０９】
〔第４変形例〕
この実施形態又は上記の変形例において、ギア１１０ａは、支軸１０１を中心とする１８０度の円弧状に形成されていたいが、ギア１１０ａは、支軸１０１を中心とする円状に形成されていてもよい。
【０１１０】
図１４に、この実施形態の第４変形例に係るギア１１０ａの説明図を示す。図１４は、第４変形例に係る回転体１３及びチルト機構部１７２の側面図を模式的に表し、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図１４では、ギア１１０ａについて説明するが、ギア１１０ｂについても同様であり、ギア１１０ｂをギア１１０ａと同一形状とすることができる。
【０１１１】
ギア１１０ａ（１１０ｂ）は、その外周面に形成された複数の歯部を有する。そのため、チルト駆動部１８２によりピニオン１１１ａ（１１１ｂ）の回動駆動を開始させることにより回転体１３のチルト動作を開始させ、たとえば、９０度のチルト角度になるまで回転体１３をチルト動作させる。チルト角度が９０度になると、チルト駆動部１８２によりピニオン１１１ａ（１１１ｂ）の駆動を停止させることにより回転体１３のチルト動作を停止させる。このとき、任意のチルト角度に回転体１３をチルトさせることができるため、０度から３６０度までのチルト角度範囲で回転体１３をチルトさせることが可能になり、様々な角度からスキャンすることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【０１１２】
〔第５変形例〕
この実施形態の第５変形例では、ギア１１０ａは、支軸１０１を中心とする１２０度の円弧状に形成される。
【０１１３】
図１５に、この実施形態の第５変形例に係るギア１１０ａの説明図を示す。図１５は、第５変形例に係る回転体１３及びチルト機構部１７２の側面図を模式的に表し、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図１５では、ギア１１０ａは、図１２で説明したストッパ部１１３ａが形成されているものとする。また、図１５では、ギア１１０ａについて説明するが、ギア１１０ｂについても同様であり、ギア１１０ｂをギア１１０ａと同一形状とすることができる。
【０１１４】
ギア１１０ａ（１１０ｂ）は、その外周面に形成された複数の歯部を有する。そのため、たとえば、＋３０度から−９０度までのチルト角度範囲で回転体１３をチルトさせることが可能になり、負方向のチルト角度にチルトを含めて様々な角度からスキャンすることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。この場合でも、装置の小型化を図りつつ、臥位や立位や座位の被検体に対しＸ線のスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【０１１５】
〔第６変形例〕
この実施形態の第６変形例では、ギア１１０ａは、支軸１０１を中心とする９０度の円弧状に形成される。
【０１１６】
図１６に、この実施形態の第６変形例に係るギア１１０ａの説明図を示す。図１６は、第６変形例に係る回転体１３及びチルト機構部１７２の側面図を模式的に表し、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図１６では、ギア１１０ａは、図１２で説明したストッパ部１１３ａが形成されているものとする。また、図１６では、ギア１１０ａについて説明するが、ギア１１０ｂについても同様であり、ギア１１０ｂをギア１１０ａと同一形状とすることができる。
【０１１７】
ギア１１０ａ（１１０ｂ）は、その外周面に形成された複数の歯部を有する。そのため、たとえば、０度から−９０度までのチルト角度範囲で回転体１３をチルトさせることが可能になり、様々な角度からスキャンすることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。この場合でも、装置の小型化を図りつつ、臥位や立位や座位の被検体に対しＸ線のスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【０１１８】
この実施形態、第４変形例〜第６変形例で説明したように、ギア１１０ａ（１１０ｂ）の外周面に複数の歯部が形成された範囲は、支軸１０１を中心として９０度、１２０度、１８０度、又は３６０度の角度範囲とすることができる。
【０１１９】
〔第７変形例〕
この実施形態又は上記の変形例では、実支点となる支軸１０１より前側にピニオン１１１ａ、１１１ｂが配置されていたが、これに限定されるものではない。
【０１２０】
図１７に、この実施形態の第７変形例に係る回転体１３及びチルト機構部１７２の側面図を模式的に示す。図１７において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図１７では、ギア１１０ａは、支軸１０１を中心とする１２０度の円弧状に形成され、且つ、図１２で説明したストッパ部１１３ａが形成されているものとする。なお、図１７では、ピニオン１１１ａについて説明するが、ピニオン１１１ｂについても同様である。
【０１２１】
この実施形態の第７変形例に係るチルト機構部１７２では、実支点となる支軸１０１より後ろ側にピニオン１１１ａ、１１１ｂが配置されている。これにより、−３０度から＋９０度までのチルト角度範囲で回転体１３をチルトさせることが可能になり、様々な角度からスキャンすることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。この場合でも、装置の小型化を図りつつ、臥位や立位や座位の被検体に対しＸ線のスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。
【０１２２】
〔第２実施形態〕
第１実施形態又はその変形例に係るＸ線ＣＴ装置では、回転体１３が一対の支柱部１１０ｂにより支持される場合について説明したが、これに限定されるものではない。第２実施形態では、１つの支柱部により回転体が支持される。第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、１つの支柱部により回転体が支持され、その他の点については第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態との相違点を中心に、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。
【０１２３】
図１８〜図２０に、第２実施形態に係る架台装置が有する回転体及びチルト機構部の斜視図を模式的に示す。図１８〜図２０では、回転体１３等が外装ケースにより覆われ、その詳細な構成についてフレーム１３０等の図示を省略すると共に、側板１０２の図示を省略している。また、図１８〜図２０において、図３〜図８と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１２４】
基台２００は、矩形形状を有する台部２００ａと、台部２００ａに立設された支柱部２００ｂとを含んで構成されている。
【０１２５】
回転体１３は、支柱部２００ｂの上下方向に移動可能に構成された保持部２０１に軸支された支軸（図示せず）により支持された側板１０２と、側板１０２に固定された円環状のフレーム（図示せず）とを含んで構成され、支軸の回りに回動可能とされている。回転体１３は、保持部２０１と一体となって支柱部２００ｂの上下方向に移動可能である。回転体１３の下方には、台部２００ａが配置される。支柱部２００ｂは、台部２００ａと支柱部２００ｂとの間に設けられた補強用の斜め部材２００ｃにより固定される。
【０１２６】
すなわち、回転体１３は、支柱部２００ｂに対して斜め部材２００ｃの配置側で回動可能に支持されている。支柱部２００ｂには、支柱部斜め部材２００ｃの配置側と反対側に、支柱部収納部２１０、２１１、２１２が設けられている。たとえば、収納部２１０には、制御ユニット２１の少なくとも一部が収納される。収納部２１１には、電源ユニット２０の少なくとも一部が収納される。収納部２１２には、上下動駆動部１８３が収納される。
【０１２７】
この実施形態に係るチルト機構部２２０もまた、回転体１３をチルトさせる。チルト機構部２２０は、回転体１３を支軸の回りに所望のチルト角度に回動させ、回動させた後のチルト角度で回転体１３を保持する機構である。すなわち、チルト機構部２２０は、チルト駆動部１８２による駆動を開始させることにより回転体１３をチルトさせ、チルト駆動部１８２による駆動を停止させることにより回転体１３をチルトさせた状態で停止する。チルト機構部２２０は、停止されたチルト角度で回転体１３を保持する。
【０１２８】
チルト機構部２２０は、ギア１１０ｂと、ピニオン１１１ｂとを含んで構成されている。ギア１１０ｂ、ピニオン１１１ｂ、及びチルト駆動部１８２は、保持部２０１に固定され、支柱部２００ｂの上下方向に一体となって移動可能に構成される。保持部２０１は、上下動機構部に固定される。この上下動機構部にはモータ等の上下動駆動部１８３が連結され、保持部２０１は、上下動駆動部１８３により上下方向に移動駆動される。
【０１２９】
以上のように、１つの支柱部１００ｂにより回転体１３を支持することにより、回転体１３の周囲のスペースを確保することができ、被検体が回転体１３に容易に近付くことが可能になる。また、支柱部１００ｂにおいて、回転体１３の配置側に複数の収納部を設けることにより、電源ユニット２０や制御ユニット２１を回転体１３に収納させる必要がなくなり、架台装置の薄型化も可能になる。
【０１３０】
なお、図１８〜図２０では、斜め部材２００ｃは、板状の部材であるものとして図示しているが、複数の棒状の部材により補強するようにしてもよい。
【０１３１】
また、図１８〜図２０において、台部２００ａと支柱部２００ｂと斜め部材２００ｃとにより形成される中空部に、電源ユニット２０、制御ユニット２１、及び上下動駆動部１８３のいずれかの少なくとも一部、又はその他の電装部品等が収納されてもよい。
【０１３２】
更に、支柱部２００ｂは、床だけではなく天井に固定されてもよい。また、支柱部２００ｂは、天井だけに固定されてもよい。
【０１３３】
第２の実施形態において、上記の第１変形例〜第７変形例のいずれかを適用することが可能である。
【０１３４】
＜作用・効果＞
この実施形態の作用及び効果について説明する。
【０１３５】
第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、支柱部２００ｂと、回転体１３と、チルト機構部２２０と、チルト駆動部１８２とを含む。チルト機構部１７２は、ギア１１０ｂ（第１ギア）と、ピニオン１１１ｂ（第１ピニオン）とを含む。回転体１３は、開口部１３ａが形成され、支柱部１００ｂにより軸支された支軸回りに回動可能に支持される。チルト機構部２２０は、回転体１３をチルトさせる。チルト駆動部１８２は、チルト機構部２２０を駆動させる。ギア１１０ｂは、支柱部２００ｂにより軸支された支軸回りに回動可能に回転体１３に固定され、支軸を中心とする円周の少なくとも９０度の角度範囲の外周面に複数の歯部１１２ａ（１１２ｂ）が形成される。ピニオン１１１ｂは、ギア１１０ｂの回動軸と同一方向の回動軸回りに回動可能に構成され、ギア１１０ｂに噛合し、チルト駆動部１８２により駆動される。
【０１３６】
このように回転体１３を支柱部１００ｂにより軸支された実支点となる支軸回りに回動可能に支持し、チルト機構部２２０により回動させる。これにより、任意のチルト角度でチルト可能となり、省スペースで、臥位や立位や座位の被検体に対しＸ線のスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することが可能になる。特に、１つの支柱部１００ｂにより回転体１３を支持することにより、回転体１３の周囲のスペースを確保することができ、被検体が回転体１３に容易に近付くことが可能になる。
【０１３７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、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共に、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】
【０１３８】
１、１ａ  Ｘ線ＣＴ装置
１０  架台装置
１１  Ｘ線発生部
１２  Ｘ線検出部
１３  回転体
１３ａ  開口部
１４  高電圧発生部
１５  Ｘ線絞り部
１６  絞り駆動部
１７  架台機構部
１８  架台駆動部
１９  データ収集部
２０  電源ユニット
２１  制御ユニット
３０  寝台装置
３１  寝台
３２  寝台駆動部
３３  天板
３４、１００  基台
４０  コンソール装置
４１  スキャン制御部
４２  処理部
４２ａ  前処理部
４２ｂ  再構成処理部
４２ｃ  レンダリング処理部
４３  記憶部
４４  表示制御部
４５  表示部
４６  操作部
４７、４７ａ  制御部
１００ａ、２００ａ  台部
１００ｂ、２００ｂ  支柱部
１０１  支軸
１０２  側板
１０３、１０４  フレーム
１１０ａ、１１０ｂ  ギア
１１１ａ、１１１ｂ  ピニオン
１１２ａ、１１２ｂ  歯部
１７１  回転機構部
１７２  チルト機構部
１７３  上下動機構部
１８１  回転駆動部
１８２、２２０  チルト駆動部
１８３  上下動駆動部
２１０、２１１、２１２  収納部
４７１、４７１ａ  インターロック制御部
【図１】
2015198769.tif 000003
【図２】
2015198769.tif 000004
【図３】
2015198769.tif 000005
【図４】
2015198769.tif 000006
【図５】
2015198769.tif 000007
【図６】
2015198769.tif 000008
【図７】
2015198769.tif 000009
【図８】
2015198769.tif 000010
【図９】
2015198769.tif 000011
【図１０】
2015198769.tif 000012
【図１１】
2015198769.tif 000013
【図１２】
2015198769.tif 000014
【図１３】
2015198769.tif 000015
【図１４】
2015198769.tif 000016
【図１５】
2015198769.tif 000017
【図１６】
2015198769.tif 000018
【図１７】
2015198769.tif 000019
【図１８】
2015198769.tif 000020
【図１９】
2015198769.tif 000021
【図２０】
2015198769.tif 000022