(57)【要約】【課題】Ｘ線ＣＴ装置において、寝台の左右動を含めた動作を安全かつ容易に制御する。【解決手段】寝台制御部１９が、操作者から天板２１の上下動、前後動または左右動の指示を受け付けた場合に、その時点での天板２１の高さＨ、前後方向の移動量ＺC、および、左右方向の移動量ＸLをそれぞれ取得し、取得した移動量に基づいて、各方向に天板２１を移動できるか否かを判定して、天板２１の動作を制御する。また、寝台制御部１９が、操作者からオートホーム機能の動作の指示を受け付けた場合に、その時点での天板２１のその時点での天板２１の高さＨ、前後方向の移動量ＺC、および、左右方向の移動量ＸLをそれぞれ取得し、取得した移動量に基づいて、天板２１の上下方向、前後方向および左右方向の動作を制御し、天板２１を自動的にホームポジションまで移動する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台に設けられた開口部に挿入された被検体の断層像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、
前記被検体を載せる天板の前後方向の位置を検出する天板位置検出手段と、
前記天板位置検出手段により検出された前後方向の位置に基づいて、前記天板が前記架台に設けられた開口部に挿入されているか否かを判定する天板位置判定手段と、
前記天板位置判定手段により前記天板が前記開口部に挿入されていると判定された場合に、該天板の左右方向の移動範囲を前記開口部の内側に制限する天板動作制御手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記天板位置検出手段は、前記天板の左右方向の位置をさらに検出し、
前記天板位置判定手段は、前記天板位置判定手段により前記天板が前記開口部に挿入されていないと判定された場合に、前記天板位置検出手段により検出された左右方向の位置に基づいて、前記天板が前記開口部の外側に位置しているか否かをさらに判定し、
前記天板動作制御手段は、前記天板位置判定手段により前記天板が前記開口部の外側に位置していると判定された場合に、前記天板の前記架台に向かう前後方向の移動範囲を前記架台の手前までに制限す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】
前記天板位置検出手段は、前記天板の上下方向の位置をさらに検出し、
前記天板位置判定手段は、前記天板位置判定手段により前記天板が前記開口部に挿入されていないと判定された場合に、前記天板位置検出手段により検出された上下方向の位置に基づいて、前記天板が前記開口部より下方に位置しているか否かをさらに判定し、
前記天板動作制御手段は、前記天板位置判定手段により前記天板が前記開口部より下方に位置していると判定された場合に、前記天板の前記架台に向かう前後方向の移動範囲を前記架台の手前までに制限することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記天板は、該天板に対して垂直に交わる所定の軸を中心に回転可能であり、
前記天板位置検出手段は、前記天板の回転に伴う左右方向の位置量をさらに検出し、
前記天板位置判定手段は、前記天板位置検出手段により検出された左右方向の位置に前記左右方向の移動量を加えたうえで、前記天板の左右方向の位置を判定することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
架台ドーム内で天板に載せられた被検体の断層像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、
前記被検体が容易に乗降可能な所定の位置に前記天板を移動することを指示する移動指示を受け付ける移動指示受付手段と、
前記天板の上下方向、前後方向および左右方向の位置をそれぞれ検出する天板位置検出手段と、
前記移動指示受付手段により前記移動指示が受け付けられた場合に、前記天板位置検出手段により検出された上下方向、前後方向および左右方向の位置に基づいて、前記天板の上下方向、前後方向および左右方向の動作を制御し、前記天板を自動的に前記所定の位置に移動する天板移動手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記被検体が容易に乗降可能な所定の位置は、前記天板が、前記架台ドーム内の中心を通る前後方向の軸から所定の距離だけ左方向あるいは右方向に移動した位置であ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】
架台に設けられた開口部に挿入された被検体の断層像を撮影するＸ線ＣＴ装置における寝台動作制御方法であって、
前記被検体を載せる天板の前後方向の位置を検出する天板位置検出ステップと、
前記天板位置検出ステップにより検出された前後方向の位置に基づいて、前記天板が前記架台に設けられた開口部に挿入されているか否かを判定する天板位置判定ステップと、
前記天板位置判定ステップにより前記天板が前記開口部に挿入されていると判定された場合に、該天板の左右方向の移動範囲を前記開口部の内側に制限する天板動作制御ステップと、
を含んだことを特徴とする寝台動作制御方法。
【請求項８】
天板に載せられた被検体の断層像を撮影するＸ線ＣＴ装置における寝台動作制御方法であって、
前記被検体が容易に乗降可能な所定の位置に前記天板を移動することを指示する移動指示を受け付ける移動指示受付ステップと、
前記天板の上下方向、前後方向および左右方向の位置をそれぞれ検出する天板位置検出ステップと、
前記移動指示受付ステップにより前記移動指示が受け付けられた場合に、前記天板位置検出ステップにより検出された上下方向、前後方向および左右方向の位置に基づいて、前記天板の上下方向、前後方向および左右方向の動作を制御し、前記天板を自動的に前記所定の位置に移動する天板移動ステップと、
を含んだことを特徴とする寝台動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検体の断層像を撮影するＸ線ＣＴ装置における寝台の動作制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線診断装置などの医用撮影装置に設置される寝台には、撮影位置を調整するために、上下動機構や前後動機構だけでなく、左右動機構を有するものがある（例えば、特許文献１参照。）。このうち、左右動機構は、心臓や腕など、左右にある局所的な部位の撮影位置を調整する際に有用なだけでなく、患者（被検体）が寝台に乗り降りする際の動作を容易にする場合にも利用することができる。
【０００３】
図１０は、従来の寝台の構成を示す図である。同図に示すように、一般的には、寝台２は、ベースフレーム２３と、上部フレーム２２と、天板２１とから構成され、ベースフレーム２３と上部フレーム２２の側面の位置は、同一直線上あるいはそれに近い位置となる。そのため、寝台２に乗り降りする際には、患者の膝は９０度に近い曲げ角度となる。
【０００４】
このような姿勢では、図１１（ｂ）に示すように、体の重心が後方に置かれるため、患者は容易に腰掛けや立ち上がりの動作を行うことができない。これに対し、図１１（ａ）に示すように、膝が９０度未満の角度で曲がっている場合には、重心を体の中心に置くことができるため、患者は安定して寝台２に腰掛けたり、寝台２から立ち上がったりすることができる。
【０００５】
そこで、患者が乗り降りする際に、寝台の左右動機構を利用して、上部フレーム２２を天板２１とともにベースフレーム２３上で左方向または右方向に所定の距離だけ移動する。これにより、患者は、安定した動作で容易に腰掛けや立ち上がりの動作を行うことができるようになる。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１７１１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、架台１に開口されたドーム３内に患者を配置して断層画像の撮影を行うＸ線ＣＴ装置において、寝台２に左右動機構を設ける場合には、天板２１の上下方向および前後方向の位置に応じて、寝台２の左右方向への移動範囲が制限されるという問題がある。Ｘ線ＣＴ装置では、撮影時には天板２１が患者とともにドーム３内に挿入されるため、ドーム３によって天板２１の移動範囲が制限されるからである。
【０００８】
そのため、Ｘ線ＣＴ装置の寝台に左右動機構を設ける場合には、天板２１がドーム３内に衝突することを防ぎ、天板２１を上下方向、前後方向および左右方向に安全に移動するための、上下動機構、前後動機構および左右動機構がそれぞれ連携したインタロック制御が必要になる。
【０００９】
この発明は、上述した従来技術における課題を解決するためになされたものであり、寝台の左右動を含めた動作を安全かつ容易に制御することができるＸ線ＣＴ装置および寝台制御方法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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、架台に設けられた開口部に挿入された被検体の断層像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、前記被検体を載せる天板の前後方向の位置を検出する天板位置検出手段と、前記天板位置検出手段により検出された前後方向の位置に基づいて、前記天板が前記架台に設けられた開口部に挿入されているか否かを判定する天板位置判定手段と、前記天板位置判定手段により前記天板が前記開口部に挿入されていると判定された場合に、該天板の左右方向の移動範囲を前記開口部の内側に制限する天板動作制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５記載の本発明は、天板に載せられた被検体の断層像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、前記被検体が容易に乗降可能な所定の位置に前記天板を移動することを指示する移動指示を受け付ける移動指示受付手段と、前記天板の上下方向、前後方向および左右方向の位置をそれぞれ検出する天板位置検出手段と、前記移動指示受付手段により前記移動指示が受け付けられた場合に、前記天板位置検出手段により検出された上下方向、前後方向および左右方向の位置に基づいて、前記天板の上下方向、前後方向および左右方向の動作を制御し、前記天板を自動的に前記所定の位置に移動する天板移動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６記載の本発明は、架台に設けられた開口部に挿入された被検体の断層像を撮影するＸ線ＣＴ装置における寝台動作制御方法であって、前記被検体を載せる天板の前後方向の位置を検出する天板位置検出ステップと、前記天板位置検出ステップにより検出された前後方向の位置に基づいて、前記天板が前記架台に設けられた開口部に挿入されているか否かを判定する天板位置判定ステップと、前記天板位置判定ステップにより前記天板が前記開口部に挿入されていると判定された場合に、該天板の左右方向の移動範囲を前記開口部の内側に制限する天板動作制御ステップと、を含んだことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７記載の本発明は、天板に載せられた被検体の断層像を撮影するＸ線ＣＴ装置における寝台動作制御方法であって、前記被検体が容易に乗降可能な所定の位置に前記天板を移動することを指示する移動指示を受け付ける移動指示受付ステップと、前記天板の上下方向、前後方向および左右方向の位置をそれぞれ検出する天板位置検出ステップと、前記移動指示受付ステップにより前記移動指示が受け付けられた場合に、前記天板位置検出ステップにより検出された上下方向、前後方向および左右方向の位置に基づいて、前記天板の上下方向、前後方向および左右方向の動作を制御し、前記天板を自動的に前記所定の位置に移動する天板移動ステップと、を含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１、５、６または７記載の本発明によれば、寝台の左右動を含めた動作を安全かつ容易に制御することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るＸ線ＣＴ装置および寝台動作制御方法の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
まず、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置による寝台の動作制御の概念について説明する。図１は、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置による寝台の動作制御の概念を説明するための図である。同図に示すように、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置は、撮影対象の被検体Ｐを載せる寝台２を備え、寝台２は、被検体Ｐを載せる天板２１と、天板２１を支持する上部フレーム２２と、上部フレーム２２を支持するとともに、寝台２を床面に固定するベースフレーム２３とから構成されている。
【００１７】
ここで、寝台２は、操作者からの指示に応じて、ベースフレーム２３上で上部フレーム２２とともに天板２１を上下方向または左右方向に移動したり、上部フレーム２２上で天板２１を架台１に向かう方向（以下、「ＩＮ方向」と呼ぶ）およびその反対方向（以下、「ＯＵＴ方向」と呼ぶ）に前後に移動したりすることが可能であり、これにより、撮影時に被検体Ｐを架台１に開口されたドーム３内に挿入するなど、被検体Ｐの位置を調整することができる。
【００１８】
そして、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置は、上下方向、ＩＮ／ＯＵＴ方向および左右方向への移動指示を受け付けた場合に、その時点での天板２１の位置に基づいて、天板２１を各方向へ移動することが可能であるか否かを判定し、判定した結果に基づいて、天板２１の動作を制御するインタロック制御を行う。
【００１９】
例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１がドーム３内に収まる高さの範囲内および横方向の範囲内にある場合には、天板２１のＩＮ／ＯＵＴ方向への移動を許可し、一方、天板２１がドーム３より低い位置にある場合には、天板２１のＩＮ方向への移動を禁止するよう制御する。
【００２０】
また、例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１がドーム３の外に抜け切っている場合には、天板２１の上下および左右方向への移動を許可し、一方、天板２１がドーム３内に挿入されている場合には、ドーム３内に収まる範囲、すなわち、ドーム３の内壁に衝突しない範囲内で天板２１の上下および左右方向への移動を許可するよう制御する。
【００２１】
このインタロック制御によって、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置では、左右方向への移動を含めた寝台２の動作を安全に制御することができるようにしている。
【００２２】
さらに、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置は、被検体Ｐが容易に腰掛けたり立ち上がったりできる天板２１の位置をホームポジションとしてあらかじめ記憶しておき、操作者からの指示を契機に、インタロック制御を行いながら、自動的に天板２１を任意の位置からホームポジションに移動するオートホーム機能を備える。
【００２３】
ここで、ホームポジションとは、図１（ｂ）に示すように、寝台２に乗降する際に被検体Ｐが膝の曲げ角度を９０度未満にすることができる天板２１の位置であり、架台１の外部に位置し、かつ、上部フレーム２２とともにベースフレーム２３上で所定の幅だけ左または右方向に移動した位置である。
【００２４】
このオートホーム機能によって、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置では、被検体Ｐが乗降しやすい位置に寝台２を容易に移動することができるようにしている。
【００２５】
次に、寝台２のインタロック制御を行うために必要な座標系、定数および変数の定義について説明する。図２は、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置における座標系、定数および変数の定義を説明するための図である。同図（ａ）は、架台１の正面図であり、同図（ｂ）は、架台１および寝台２の側面図である。
【００２６】
まず、図２に示すように、左右方向にｘ軸、上下方向にｙ軸、ＩＮ／ＯＵＴ方向にｚ軸を、それぞれ定義する。ここで、ｚ軸は、寝台２の側面のうち架台１の反対側にある側面の中心を通るように定義し、このｚ軸が床面と交差する点を各座標の原点として定義する。
【００２７】
続いて、定数として、架台１のドーム３の中心までの高さをａ、ドーム３の半径をＲ、天板２１のｘ軸方向の幅を２×Ｌ、天板２１のｚ軸方向の長さをＴ、寝台２の側面のうち架台１の反対側にある側面から架台１までの距離をＤ、天板２１とドーム３との間のｘ軸およびｙ軸方向のクリアランス保証値をＣD、天板２１と架台１との間のｚ軸方向のクリアランス保証値をＣGとする。例えば、クリアランス保証値ＣDおよびＣGには、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission）において規定されたＩＥＣ６０６０１−１−２に準ずる安全保証値である２５ｍｍを設定する。
【００２８】
さらに、変数として、天板２１の左右方向への移動量をＸL、天板２１の高さをＨ、天板２１の前後方向（ＩＮ方向）への移動量をＺCとし、前述したホームポジションの位置は、（ＸL，Ｈ，ＺC）＝（Ｘ0，Ｈ0，０）として定義する。ここで、Ｘ0は、図１に示したように、寝台２に乗降する際に被検体Ｐが膝の曲げ角度を９０度未満にすることができるようにするための左または右方向への天板２１の移動量であり、Ｈ0は、寝台２に乗降する際に被検体Ｐが容易に乗り降りできる高さである。これらＸ0およびＨ0は、それぞれ、例えば被検体Ｐの身長などに応じて、あらかじめ定数として定義される。
【００２９】
本実施例に係るＸ線ＣＴ装置は、ここで定数として定義したａ、Ｒ、Ｌ、Ｔ、Ｄ、ＣDＣG、Ｘ0およびＨ0を、あらかじめそれぞれ記憶しておき、変数として定義したＸL、ＨおよびＺCをそれぞれ検出することによって、インタロック制御を行う。
【００３０】
例えば、ａ−Ｒ＋ＣD＜Ｈ＜ａ＋Ｒ−ＣDであった場合には、天板２１の上下方向の位置がドーム３内に収まる高さであると判断することができる。この場合、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１のＯＵＴ方向への移動を許可し、また、ＩＮ方向への移動については、天板２１が、左右方向でドーム３内に収まる位置にある場合には移動を許可し、左右方向で収まる位置にない場合には、移動を禁止する。一方、０＜Ｈ≦ａ−Ｒ＋ＣDであった場合には、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１の上下方向の位置がドーム挿入可能範囲より低いと判断することができる。この場合、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１のＩＮ方向への移動を禁止する。
【００３１】
また、天板２１と架台１との間のｚ軸方向の距離をＣzとすると、Ｃz＝Ｄ−（Ｔ＋ＺC）の式で算出することができる。そして、例えば、Ｃz＞ＣGであった場合には、天板２１がドーム３の外に抜け切っていると判断することができる。この場合、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１の上下および左右方向への移動を許可する。一方、Ｃz≦ＣGであった場合には、天板２１がドーム３内に挿入されているか、または、クリアランス保証値ＣG以下となるまでドーム３に近付いていると判断することができる。この場合、Ｘ線ＣＴ装置は、０＜Ｈ≦ａ−Ｒ＋ＣDとなる下方向への移動を禁止する。
【００３２】
また、天板２１とドーム３内壁との間のｘ軸方向の距離をＣxとすると、Ｃxは、以下の式で算出することができる。
【００３３】
【数１】
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【００３４】
そして、例えば、天板２１がドーム３内に挿入されており、さらに、上記の式で算出した距離Ｃxがクリアランス保証値ＣDより大きい場合には、天板２１の左右方向への移動量ＸLをさらに増やすことが可能、すなわち、天板２１をさらにドーム３内壁に近づけることが可能であると判断することができる。この場合、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１の左右方向への移動を許可する。
【００３５】
これに対し、天板２１がドーム３内に挿入されており、さらに、上記の式で算出した距離Ｃxがクリアランス保証値ＣDであった場合には、天板２１の左右方向への移動量ＸLをさらに増やすことは不可能、すなわち、天板２１をさらにドーム３内壁に近づけることは不可能であると判断することができる。この場合、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１の左右方向への移動を禁止する。
【００３６】
一方、例えば、天板２１がドーム３外に抜け切っており、上記の式で算出した距離Ｃxがクリアランス保証値ＣDより大きい場合には、天板２１が、ＩＮ方向に移動した場合に、ドーム３内に収まる位置にあると判断することができる。この場合、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１のＩＮ方向への移動を許可する。
【００３７】
これに対し、例えば、天板２１がドーム３外に抜け切っており、上記の式で算出した距離Ｃxがクリアランス保証値ＣD以下であった場合には、天板２１が、ＩＮ方向に移動した場合に、ドーム３内に収まる位置にないか、または、クリアランス保証値ＣD以下となるまでドーム３の内壁に近付くと判断することができる。この場合、Ｘ線ＣＴ装置は、天板２１のＩＮ方向への移動を禁止する。
【００３８】
次に、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置の構成について説明する。図３は、本実施例に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このＸ線ＣＴ装置は、架台１と、寝台２と、コンソール４とから構成される。
【００３９】
寝台２は、撮影対象の被検体Ｐを載せる台であり、天板２１と、上部フレーム２２と、ベースフレーム２３とから構成される。
【００４０】
天板２１は、被検体Ｐを載せる板であり、上部フレーム２２によって上下方向（図２に示したｙ軸方向）、ＩＮ／ＯＵＴ方向（図２に示したｚ軸方向）および左右方向（図２に示したｘ軸方向）に移動される。
【００４１】
上部フレーム２２は、ベースフレーム２３上で天板２１を上下方向、ＩＮ／ＯＵＴ方向および左右方向に移動することによって、被検体Ｐの位置を調整する装置である。この上部フレーム２２は、図３には図示していないが、天板２１とともに上下方向に移動するための上下動機構や、天板２１とともに左右方向に移動するための左右動機構、天板２１をＩＮ／ＯＵＴ方向に前後に移動するための前後動機構を、それぞれ備えている。
【００４２】
なお、ここでは、上部フレーム２２が、ベースフレーム２３上で天板２１とともに左右方向に移動する場合について説明するが、上部フレーム２２は、天板２１のみを上部フレーム２２上で左右方向に移動するように構成されていてもよい。
【００４３】
ベースフレーム２３は、上部フレーム２２を支持するとともに、寝台２を床面に固定する土台である。
【００４４】
コンソール４は、架台１から出力される生データに基づいて被検体Ｐの断層画像を作成して表示したり、Ｘ線ＣＴ装置を操作するための入力を受け付けたりする装置である。
【００４５】
架台１は、被検体ＰにＸ線を照射するとともに、当該被検体Ｐを透過したＸ線に基づいて生成した生データをコンソール４に出力する装置であり、Ｘ線管１０と、Ｘ線検出器１２と、高電圧発生器１３と、架台駆動装置１４と、データ収集部１５と、寝台操作部１６と、上下動エンコーダ１７ａと、前後動エンコーダ１７ｂと、左右動エンコーダ１７ｃと、位置情報記憶部１８と、寝台制御部１９とを有する。
【００４６】
Ｘ線管１０は、高電圧発生器１３により供給される高電圧によって、被検体Ｐに対して照射するＸ線を発生する装置であり、Ｘ線検出器１２は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する装置である。Ｘ線管１０とＸ線検出器１２とは、架台駆動装置１４によって回転駆動されるリング状の回転フレーム１１に、回転軸を挟んで互いに対向する位置に搭載される。
【００４７】
回転フレーム１１は、中央部分に開口されたドーム３を有しており、そのドーム３内に、寝台２の天板２１に載せられた患者が挿入される。そして、架台駆動装置１４が回転フレーム１１を回転させることによって、Ｘ線管１０とＸ線検出器１２とが対向した状態で被検体Ｐの周りを回転するように構成される。
【００４８】
データ収集部１５は、ＤＡＳ（Data Acquisition System）とも呼ばれ、Ｘ線検出器１２によって検出された信号を増幅し、さらに、デジタル信号に変換する装置である。データ収集部１５は、これによって得られるデジタル信号を生データとしてコンソール４に出力する。
【００４９】
寝台操作部１６は、寝台２の動作に関する操作を受け付ける入力装置である。具体的には、この寝台操作部１６は、上部フレーム２２を上下方向に動作させる指示を受け付けるための上下動ボタンや、上部フレーム２２を左右方向に動作させる指示を受け付けるための左右動ボタン、天板２１を架台１のドーム３内に出し入れするようＩＮ／ＯＵＴ方向に動作させる指示を受け付けるための前後動ボタンなどの操作ボタンを有する。
【００５０】
また、寝台操作部１６は、任意の位置からあらかじめ定義されたホームポジションに天板２１を自動的に移動するオートホーム機能を動作させるためのオートホームボタンも有する。
【００５１】
そして、寝台操作部１６は、これらの操作ボタンが操作者によって操作された場合に、寝台制御部１９に対して、天板２１の上下動、前後動（ＩＮ／ＯＵＴ方向への動作）、左右動およびオートホーム機能の動作を行うように指示する。
【００５２】
上下動エンコーダ１７ａは、天板２１の上下方向の移動量を検出する計測器である。この上下動エンコーダ１７ａは、上部フレーム２２の上下動機構が駆動された場合に、その駆動量を計測し、計測した値に基づいて、図２に示した天板２１の高さＨを算出して位置情報記憶部１８に格納する。
【００５３】
前後動エンコーダ１７ｂは、天板２１のＩＮ／ＯＵＴ方向の移動量を検出する計測器である。この前後動エンコーダ１７ｂは、上部フレーム２２の前後動機構が駆動された場合に、その駆動量を計測し、計測した値に基づいて、図２に示した天板２１の前後方向への移動量ＺCを算出して位置情報記憶部１８に格納する。
【００５４】
左右動エンコーダ１７ｃは、天板２１の左右方向への移動量を検出する処理部である。この左右動エンコーダ１７ｃは、上部フレーム２２の左右動機構が駆動された場合に、その駆動量を計測し、計測した値に基づいて、図２に示した天板２１の左右方向への移動量ＸLを算出して位置情報記憶部１８に格納する。
【００５５】
寝台制御部１９は、操作者からの指示に基づいて、寝台２の動作を制御する処理部である。具体的には、この寝台制御部１９は、寝台操作部１６またはコンソール４から天板２１の上下動、前後動、左右動、または、オートホーム機能の動作を指示された場合に、それぞれの指示に基づいて、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の高さＨ、前後方向への移動量ＺCおよび左右方向への移動量ＸLを取得し、インタロック制御を行いながら、上部フレーム２２に備えられた上下動機構、左右動機構および前後動機構を駆動し、上部フレーム２２および天板２１を移動させる。
【００５６】
なお、この寝台制御部１９は、図２に示した定数ａ、Ｒ、Ｌ、Ｔ、Ｄ、ＣD、ＣG、Ｘ0およびＨ0を、あらかじめ、例えば内部位置情報記憶部などにそれぞれ記憶しているものとする。
【００５７】
次に、寝台制御部１９によるインタロック制御の処理手順について説明する。図４および５は、寝台制御部１９によるインタロック制御の処理手順を示すフローチャートである。寝台制御部１９は、寝台２に対する左右動または前後動の指示を受け付けると、図４に示すように、まず、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の高さＨ（上下動位置情報）を取得する（ステップＳ１０１）。
【００５８】
そして、寝台制御部１９は、ａ−Ｒ＋ＣD＜Ｈ＜a＋Ｒ−ＣDであった場合には（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、天板２１の高さがドーム３内に収まる範囲内にあると判断して、天板２１の前後動を許可するとともに（ステップＳ１０３）、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の前後方向への移動量ＺC（前後動位置情報）を取得する（ステップＳ１０４）。
【００５９】
ここで、Ｄ−（Ｔ＋ＺC）＞ＣGであった場合には（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、寝台制御部１９は、天板２１がドーム３の外に抜け切っていると判断し、天板２１の左右動を許可するとともに（ステップＳ１０６）、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の左右方向への移動量ＸL（左右動位置情報）を取得する（ステップＳ１０７）。
【００６０】
そして、寝台制御部１９は、
【数２】
2008183220.tif 000004
であった場合には（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、その時点では、天板２１が、前後移動した場合にドーム３内に収まる位置にあると判断し、寝台２の前後動を許可したまま（ステップＳ１０３）、再度、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の前後方向への移動量ＺCを取得し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０５の判定を行う。
【００６１】
このように、寝台制御部１９は、ステップＳ１０５の条件およびステップＳ１０８の条件が成立している間は、天板２１がドーム３の外に抜け切っており、かつ、天板２１が、ＩＮ方向に移動した場合にドーム３内に収まる位置にあると判断し、天板２１の前後動および左右動を許可したまま、ステップＳ１０３以降の処理を繰り返して行う。
【００６２】
そして、寝台制御部１９は、ステップＳ１０８の判定において、
【数２】
2008183220.tif 000005
でなかった場合には（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、その時点では、天板２１が、ＩＮ方向に移動した場合に、ドーム３内に収まる位置にないか、または、クリアランス保証値ＣD以下となるまでドーム３の内壁に近付くと判断し、天板２１のＩＮ方向への移動を禁止（ＯＵＴ方向への移動は許可）し（ステップＳ１０９）、再度、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の左右方向への移動量ＸLを取得し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８の判定を行う。
【００６３】
このように、寝台制御部１９は、ステップＳ１０８の条件が成立しない間は、天板２１が、ＩＮ方向に移動した場合にドーム３内に収まる位置にないと判断し、天板２１のＩＮ方向への移動を禁止し続ける。
【００６４】
また、寝台制御部１９は、ステップＳ１０５において、Ｄ−（Ｔ＋ＺC）＞ＣGでなかった場合には（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、天板２１がドーム３内に挿入されているか、または、クリアランス保証値ＣG以下となるまでドーム３に近付いていると判断し、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の左右方向への移動量ＸLを取得する（ステップＳ１１０）。
【００６５】
そして、寝台制御部１９は、
【数２】
2008183220.tif 000006
であった場合には（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、その時点では、天板２１の左右方向への移動量ＸLをさらに増やすことが可能、すなわち、天板２１をさらにドーム３内壁に近づけることができると判断し、天板２１の左右動を許可し（ステップＳ１１２）、再度、位置情報記憶部１８を参照して天板２１の左右方向への移動量ＸLを取得し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１１の判定を行う。
【００６６】
そして、寝台制御部１９は、ステップＳ１１１において、
【数２】
2008183220.tif 000007
でなかった場合には（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、その時点では、天板２１をこれ以上ドーム３内壁に近づけることができないと判断し、天板２１の左右方向への移動量ＸLの符号方向（ベクトル方向）への移動を禁止（逆方向への移動は許可）し（ステップＳ１１３）、再度、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の左右方向への移動量ＸLを取得し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１１の判定を行う。
【００６７】
このように、寝台制御部１９は、ステップＳ１１１の条件が成立している間は、天板２１の左右方向への移動量ＸLをさらに増やすことが可能であると判断し、天板２１の左右動を許可し続けるが、ステップＳ１１１の条件が成立しない状態まで天板２１がドーム３の内壁に近付いていると判断した場合には、天板２１の左右方向への移動量ＸLの符号方向（ベクトル方向）への移動を禁止する。
【００６８】
一方、ステップＳ１０２において、ａ−Ｒ＋ＣD＜Ｈ＜a＋Ｒ−ＣDでなかった場合には（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、図５に示すように、寝台制御部１９は、天板２１の上下方向の位置がドーム３より低いと判断して、天板２１のＩＮ方向への移動を禁止（ＯＵＴ方向への移動は許可）し（ステップＳ１１４）、さらに、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の前後方向への移動量ＺCを取得する（ステップＳ１１５）。
【００６９】
そして、寝台制御部１９は、Ｄ−（Ｔ＋ＺC）＞ＣGであった場合には（ステップＳ１１６，Ｙｅｓ）、その時点では、天板２１がドーム３の外に抜け切っていると判断し、寝台２の左右動を許可し（ステップＳ１１７）、再度、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の前後方向への移動量ＺCを取得し（ステップＳ１１５）、ステップＳ１１６の判定を行う。
【００７０】
一方、ステップＳ１１６において、Ｄ−（Ｔ＋ＺC）＞ＣGでなかった場合には（ステップＳ１１６，Ｎｏ）、寝台制御部１９は、クリアランス保証値ＣG以下となるまで天板２１がドーム３に近付いていると判断し、天板２１の左右動を禁止し（ステップＳ１１８）、再度、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の前後方向への移動量ＺCを取得し（ステップＳ１１５）、ステップＳ１１６の判定を行う。
【００７１】
このように、寝台制御部１９は、ステップＳ１１６の条件が成立している間は、天板２１がドーム３の外に抜け切っていると判断し、天板２１の左右動を許可し続けるが、ステップＳ１１６の条件が成立しない状態になった場合は、天板２１がクリアランス保証値ＣG以下となるまでドーム３に近付いていると判断し、天板２１の左右動を禁止する。
【００７２】
以上のように、寝台制御部１９が、天板２１の前後方向の移動量ＺCに基づいて、天板２１がドーム３に挿入されているか否かを判定し、天板２１がドーム３に挿入されていると判定した場合に、天板２１の左右方向の移動範囲をドーム３の内側に制限するので、天板２１がドーム３の内壁に衝突するのを防ぐことが可能になり、寝台２の動作を安全に制御することができる。
【００７３】
また、寝台制御部１９が、天板２１がドーム３に挿入されていないと判定した場合に、天板２１の左右方向の移動量ＸLに基づいて、天板２１がドーム３の外側に位置しているか否かを判定し、天板２１がドーム３の外側に位置していると判定した場合に、天板２１のＩＮ方向の移動範囲を架台１の手前までに制限するので、天板２１が架台１に衝突するのを防ぐことが可能になり、寝台２の動作を安全に制御することができる。
【００７４】
また、寝台制御部１９が、天板２１がドーム３に挿入されていないと判定した場合に、天板２１の高さＨに基づいて、天板２１がドーム３より下方に位置しているか否かを判定し、天板２１がドーム３より下方に位置していると判定した場合に、天板２１のＩＮ方向の移動範囲を架台１の手前までに制限するので、天板２１が架台１に衝突するのを防ぐことが可能になり、寝台２の動作を安全に制御することができる。
【００７５】
次に、寝台制御部１９によるオートホーム制御の処理手順について説明する。図６、７および８は、寝台制御部１９によるオートホーム制御の処理手順を示すフローチャートである。寝台制御部１９は、操作者によって寝台操作部１６のオートホームボタンが押下されると、上部フレーム２２の左右動機構、前後動機構および上下動機構を制御し、ホームポジションに向けて、寝台２の左右方向、前後方向および上下方向への移動をそれぞれ同時に開始する。
【００７６】
以下では、これら３つの方向ごとに、オートホーム制御の処理手順を説明する。図６は左右方向のオートホーム制御の処理手順を、図７は前後方向のオートホーム制御の処理手順を、図８は上下方向のオートホーム制御の処理手順を、それぞれ示している。
【００７７】
まず、左右方向については、寝台制御部１９は、図６に示すように、寝台操作部１６のオートホームボタンが押下されると（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、上部フレーム２２の左右動機構を制御して、架台１のドーム３の中心方向に向けて天板２１の左右動を開始した後に（ステップＳ２０２）、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の左右方向への移動量ＸLを取得する（ステップＳ２０３）。
【００７８】
その後、寝台制御部１９は、ＸL＝０となるまで移動量ＸLの取得を繰り返し、ＸL＝０となった場合には（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、上部フレーム２２の左右動機構を制御して、天板２１の左右動を停止する（ステップＳ２０５）。
【００７９】
続いて、前後方向については、寝台制御部１９は、図７に示すように、寝台操作部１６のオートホームボタンが押下されると（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、上部フレーム２２の前後動機構を制御して、架台１のドーム３の外に向けて天板２１の前後動を開始するとともに（ステップＳ３０２）、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の前後方向への移動量ＺCを取得する（ステップＳ３０３）。
【００８０】
その後、寝台制御部１９は、ＺC＝０となるまで移動量ＺCの取得を繰り返し、ＺC＝０となった場合には（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、上部フレーム２２の前後動機構を制御して、天板２１の前後動を停止する（ステップＳ３０５）。
【００８１】
続いて、上下方向については、寝台制御部１９は、図８に示すように、寝台操作部１６のオートホームボタンが押下されると（ステップＳ４０１，Ｙｅｓ）、まず、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の前後方向への移動量ＺCを取得する（ステップＳ４０２）。
【００８２】
ここで、Ｄ−（Ｔ＋ＺC）＞ＣGでなかった場合には（ステップＳ４０３，Ｎｏ）、寝台制御部１９は、天板２１がドーム３内に挿入されているか、または、クリアランス保証値ＣG以下となるまでドーム３に近付いていると判断し、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の高さＨおよび左右方向への移動量ＸLを取得する（ステップＳ４０４、Ｓ４０５）。
【００８３】
そして、寝台制御部１９は、
【数２】
2008183220.tif 000008
であった場合には（ステップＳ４０６，Ｙｅｓ）、その時点では、天板２１の高さＨをさらに減らすことが可能であると判断し、上部フレーム２２の上下動機構を制御して、天板２１の降下を開始する（ステップＳ４０７）。
【００８４】
一方、寝台制御部１９は、
【数２】
2008183220.tif 000009
でなかった場合には（ステップＳ４０６，Ｎｏ）、その時点では、天板２１の高さＨをこれ以上減らすことができないと判断し、上部フレーム２２の上下動機構を制御して、天板２１の降下を停止する（ステップＳ４０８）。
【００８５】
その後、寝台制御部１９は、ステップＳ４０２に戻って、再度、天板２１の前後方向への移動量ＺCを取得し、Ｄ−（Ｔ＋ＺC）＞ＣGとなるまで、ステップＳ４０４からステップＳ４０８までの処理を繰り返す。
【００８６】
そして、Ｄ−（Ｔ＋ＺC）＞ＣGとなった場合には（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）、寝台制御部１９は、上部フレーム２２の上下動機構を制御して、天板２１の下方向への移動を開始した後に（ステップＳ４０９）、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の高さＨを取得する（ステップＳ４１０）。
【００８７】
その後、寝台制御部１９は、Ｈ＝Ｈ0となるまで高さＨの取得を繰り返し、Ｈ＝Ｈ0となった場合には（ステップＳ４１１，Ｙｅｓ）、上部フレーム２２の上下動機構を制御して、天板２１の降下を停止する（ステップＳ４１２）。
【００８８】
天板２１の降下を停止した後に、寝台制御部１９は、位置情報記憶部１８を参照して、天板２１の左右方向への移動量ＸL、および、天板２１の前後方向への移動量ＺCを取得する（ステップＳ４１３、Ｓ４１４）。
【００８９】
そして、寝台制御部１９は、ＸL≠０またはＺC≠０であった場合には（ステップＳ４１５，Ｎｏ）、さらに移動量ＸLおよびＺCの取得を繰り返し、ＸL＝０かつＺC＝０となった場合には（ステップＳ４１５，Ｙｅｓ）、上部フレーム２２の左右動機構を制御して、天板２１を、ＸL＝Ｘ0となる位置（ホームポジション）まで左右方向に移動する（ステップＳ４１６）。
【００９０】
このように、寝台制御部１９が、オートホームボタンが押下された場合に、天板２１の高さＨ、前後方向への移動量ＺCおよび左右方向への移動量ＸLに基づいて、天板２１を各方向に移動できるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、天板２１の移動を許可または禁止しながら、自動的に天板２１をホームポジションまで移動するので、被検体Ｐが乗降しやすい位置に寝台２を容易に移動することができる。
【００９１】
上述してきたように、本実施例では、寝台制御部１９が、操作者から天板２１の上下動、前後動または左右動の指示を受け付けた場合に、その時点での天板２１の高さＨ、前後方向の移動量ＺC、および、左右方向の移動量ＸLをそれぞれ取得し、取得した移動量に基づいて、各方向に天板２１を移動できるか否かを判定して、天板２１の動作を制御するので、天板２１の左右動を含めた寝台２の動作を安全に制御することができる。
【００９２】
また、本実施例では、寝台制御部１９が、操作者からオートホーム機能の動作の指示を受け付けた場合に、その時点での天板２１のその時点での天板２１の高さＨ、前後方向の移動量ＺC、および、左右方向の移動量ＸLをそれぞれ取得し、取得した移動量に基づいて、天板２１の上下方向、前後方向および左右方向の動作を制御し、天板２１を自動的にホームポジションまで移動するので、被検体Ｐが乗降しやすい位置に寝台２を容易に移動することができる。
【００９３】
なお、上記実施例では、それぞれ互いに直交する上下、ＩＮ／ＯＵＴおよび左右の３方向に寝台２が移動する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図９に示すように、天板２１および上部フレーム２２が、天板２１に対して垂直に交わる所定の軸を中心（スリュー中心）として回転するスリュー機構を有する場合にも同様に適用することができる。
【００９４】
この場合は、回転センサなど、上部フレーム２２が回転した角度（スリュー角）を検出するための手段を設け、これにより検出されたスリュー角に基づいて、スリューによる天板２１の左右方向の移動量を算出する。
【００９５】
具体的には、スリュー角度をθ、スリュー中心から、ＯＵＴ方向への天板の移動可能な限界までの距離をＬ０とすると、スリューによる左右方向の移動量ＸSは、ＸS＝（Ｔ＋ＺC−Ｌ０）×ｔａｎθで算出することができる。
【００９６】
そして、寝台制御部１９が、上記の式を用いて移動量ＸSを算出し、算出したＸSを、前後動エンコーダ１７ｂによって検出された移動量ＸLに加えたうえで、左右方向への天板２１の移動可否を判定するようにする。
【００９７】
また、上記実施例では、オートホーム機能について説明したが、撮影時などに、架台１のドーム３内の中心位置、または、中心位置から所定の距離だけ左右にずらした位置などの所定の位置に、天板２１を自動的に移動するオートセット機能をさらに備えていてもよい。すなわち、この場合も、寝台制御部１９は、天板２１の高さＨ、前後方向への移動量ＺCおよび左右方向への移動量ＸLに基づいて、天板２１を各方向に移動できるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、天板２１の移動を許可または禁止しながら、自動的に天板２１をドーム３内の所定の位置まで移動するよう寝台２の動作を制御する。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明に係るＸ線ＣＴ装置および寝台動作制御情報は、寝台の左右動機構を有するＸ線ＣＴ装置に有用であり、特に、上下動機構および前後動機構と連携して寝台の動作を制御する必要がある場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本実施例に係るＸ線ＣＴ装置による寝台の動作制御の概念を説明するための図である。
【図２】本実施例に係るＸ線ＣＴ装置における座標系、定数および変数の定義を説明するための図である。
【図３】本実施例に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】寝台制御部によるインタロック制御の処理手順を示すフローチャート（１）である。
【図５】寝台制御部によるインタロック制御の処理手順を示すフローチャート（２）である。
【図６】寝台制御部による左右方向のオートホーム制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】寝台制御部による前後方向のオートホーム制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】寝台制御部による上下方向のオートホーム制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】スリュー機構を有するＸ線ＣＴ装置における寝台の動作制御を説明するための図である。
【図１０】従来の寝台の構成を示す図である。
【図１１】寝台乗降時の被検体の姿勢を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１    架台
２    寝台
３    ドーム
４    コンソール
１０    Ｘ線管
１１    回転フレーム
１２    Ｘ線検出器
１３    高電圧発生器
１４    架台駆動装置
１５    データ収集部
１６    寝台操作部
１７ａ    上下動エンコーダ
１７ｂ    前後動エンコーダ
１７ｃ    左右動エンコーダ
１８    位置情報記憶部
１９    寝台制御部
２１    天板
２２    上部フレーム
２３    ベースフレーム
【図１】
2008183220.tif 000010
【図２】
2008183220.tif 000011
【図３】
2008183220.tif 000012
【図４】
2008183220.tif 000013
【図５】
2008183220.tif 000014
【図６】
2008183220.tif 000015
【図７】
2008183220.tif 000016
【図８】
2008183220.tif 000017
【図９】
2008183220.tif 000018
【図１０】
2008183220.tif 000019
【図１１】
2008183220.tif 000020