(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部と固定部との間のデータ通信を媒介するデータ通信機構を備えたＸ線ＣＴ装置であって、
前記データ通信機構は、
前記回転部に配置され、データを複数のチャンネルに分割して出力する信号生成デバイスと、
前記回転部の周囲に位置するように前記固定部に配置された、複数のチャンネルに対応する複数の受信媒体と、
前記回転部にその円周に沿って互いに離間して配置された複数の送信媒体と、
前記信号生成デバイスから出力された前記複数のチャンネルのデータを各送信媒体に割り当てるとともに、隣り合う２つの送信媒体の離間部分が前記受信媒体付近を通過する際には、これら２つの送信媒体に送信するデータを同一チャンネルのデータに切り替える切替デバイスと、
前記信号生成デバイスと前記各送信媒体との間に配される伝送路は、その長さが何れもが同一の実効伝送線路長を有し、
隣り合う２つの送信媒体の離間部分を通過する前記受信媒体は、ほぼ同一位相のデータを受信すること、
を特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記隣り合う２つの送信媒体が対向する端部のいずれも、送信されるデータの流れに対して上流又は下流である構成とされていること、
を特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記回転部は、
Ｘ線を照射するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備え、
前記固定部は、
前記Ｘ線検出器が出力したデータを処理するデータ処理回路を備え、
前記データ通信機構は、
前記Ｘ線検出器が出力するデータを複数のチャンネルに分割して前記データ処理回路へ送信すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記切替デバイスは、
前記回転部の回転角度に基づいて、前記送信媒体へ送信するデータを切り替えること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記送信媒体と前記受信媒体は、電荷結合又は電磁結合によりデータ通信を中継すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記受信媒体は、Ｎ個のチャンネルに対応して、Ｎ個配置され、
前記送信媒体は、２Ｎ個以上配置されること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記データ通信機構は、
前記複数の受信媒体と前記複数の送信媒体の組み合わせを、前記回転部の軸線方向に並列して複数備えること、
を特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
回転部と固定部との間のデータ通信を媒介するデータ通信機構を備えたＸ線ＣＴ装置であって、
前記回転部に配され、Ｘ線を照射するＸ線管と、
前記回転部に配され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記回転部に配置され、前記Ｘ線検出器が出力したデータをＮ個のチャンネルに分割して出力する信号生成デバイスと、
前記回転部にその円周に沿って互いに離間して配置され、いずれもが同一伝送線路長のライン形状を有する２Ｎ個の送信媒体と、
前記回転部に配置され、前記信号生成デバイスからＮ個のチャンネルに分割された各データを受けて、前記Ｎ個のチャンネルを各送信媒体に割り当てる切替デバイスと、
前記回転部の周囲に沿って等間隔になるように前記固定部に配置され、前記送信媒体と電荷結合又は電磁結合してデータを受信するＮ個の受信媒体と、
を備え、
前記切替デバイスは、
前記回転部が３６０／２Ｎ度回転する毎に２チャンネルずつ切り替えて前記各送信媒体にデータを送信し、かつ前記送信媒体の２個おきに異なるチャンネルのデータを送信し、隣り合う２つの送信媒体の離間部分が前記受信媒体付近を通過する際には、これら２つの送信媒体に送信するデータを同一チャンネルに切り替えること、
を特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
回転部と固定部との間のデータ通信を媒介する医用診断装置用の医療データ通信機構であって、
前記回転部の周囲に位置するように前記固定部に配置された、複数のチャンネルに対応する複数の受信媒体と、
前記回転部にその円周に沿って互いに離間して配置され、いずれもが同一の実効伝送線路長のライン形状を有する複数の送信媒体と、
前記複数のチャンネルを各送信媒体に割り当てるとともに、隣り合う２つの送信媒体の離間部分が前記受信媒体付近を通過する際には、これら２つの送信媒体に送信するデータを同一チャンネルに切り替える切替デバイスと、
を備えたこと、
を特徴とする医療データ通信機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転しながら撮像する回転部とその回転部からのデータを受けて画像処理を行う固定部との間で通信を行う医療データ通信機構及びＸ線ＣＴ装置（或いはＸ線診断装置）に関する。特に、データの大容量化又は高速処理化に対応する通信技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線ＣＴ装置の全体構成は、図１（Ａ）に示すように大きく分けると、回転部２００、固定部１００（回転部２００と固定部１００とで架台と言うこともある。）及びコンソール部３００に分けられていた。
【０００３】
回転部２００は、被検体を収容可能に開口している。回転部２００は、回転駆動部２１１によって被検体の周囲を回転可能に構成されている。回転制御部２１２が、制御部３５０からの指示を結合部２７０を介して受けて回転駆動部２１１を制御する。その回転部２００の回転中に、Ｘ線制御部２２２が、制御部３５０からの指示を結合部２７０を介して受けて、Ｘ線照射部２２１が有するＸ線管の管電圧、管電流等を制御する。Ｘ線照射部２２１によりＸ線が被検体に照射されたときに、被検体を透過したＸ線をＸ線検出部２３０で受けて電気信号に変換して取り出す。
【０００４】
Ｘ線検出部２３０は、多くのＸ線検出素子で構成されている。データ収集部２４０は、それらのＸ線検出素子からの電気信号を収集する。送信ユニット２５０は、データ収集部２４０からの電気信号を高周波の搬送信号に変調することにより、高速で送信媒体２６０に送る。搬送信号は、この送信媒体２６０との間で電荷結合を行う固定部１００側の受信媒体１１０を介して受信ユニット３１０に送られる。
【０００５】
受信ユニット３１０は送信されてきた搬送信号を復調し、その復調して得られた電気信号をデジタルのデータに変換する。さらにそのデータは、再構成処理部３２０により被検体に係る画像データに構築され、画像記憶部３３０に記憶される。画像処理部３４０は、ユーザインタフェース３６０の操作手段３６１からの要求を受けて、画像記憶部３３０からの画像データを基に要求に従った画像を生成して、表示手段３６２へ表示させる。
【０００６】
このようなＸ線ＣＴ装置では、上記のように回転部２００と固定部１００の間で通信を行う必要がある。結合部２７０側で行う通信は、制御部３５０から回転制御部２１２、及びＸ線制御部２２２への制御命令が主体であるため、比較的に通信のデータ量が少なくて済む。
【０００７】
一方、Ｘ線検出部２３０には、最終的に得られる画像として精密な画像を得るために、その画像の画素に相当する多くのＸ線検出素子が配置されている。そのため、送信媒体２６０と受信媒体１１０との電気信号伝達は、大容量の通信量となる。米国特許５５３０４２４号は、この回転部２００と固定部１００との間で通信する技術として、電荷結合方式を採用したものである（例えば、「特許文献１」参照。）。
【０００８】
この電荷結合方式で、送信ユニット２５０と受信ユニット３１０の間を通信する構成を模式的に示したのが、図２である。送信ユニット２５０から出力された電気信号は、分岐部２５０ａで等分した２つの信号に分岐される。分岐部２５０ａはアンプと抵抗で構成されている。分岐した電気信号はそれぞれ、送信媒体２６０ａ、送信媒体２６０ｂへ出力され、さらに、それぞれは終端部２５０ｂで個別に終端される。送信媒体２６０ａ、送信媒体２６０ｂは、回転部２００の円周方向に一列となるように配置されている。また、送信媒体２６０ａ、送信媒体２６０ｂは、それぞれ円周方向に沿って延びている。送信媒体２６０ａと送信媒体２６０ｂは、回転中、固定部１００へ取り付けられている受信媒体１１０と電荷結合して、電気信号を受信媒体１１０へ伝達する。受信媒体１１０は、さらには受信ユニット３１０へ電気信号を伝達する。
【０００９】
図２の構成において、送信ユニット２５０―分岐部２５０ａ―送信媒体２６０ａ―終端部２５０ｂのルートの伝送路長と、送信ユニット２５０―分岐部２５０ａ―送信媒体２６０ｂ―終端部２５０ｂのルートの伝送路長は同じにされているので、回転部２００の回転により、分岐部２５０ａ又は終端２５０ｂが受信媒体１１０に差し掛かったとしても、受信媒体１１０は、送信媒体２６０ａ及び送信媒体２６０ｂの双方から同一の位相（同一の伝搬遅延時間の信号が得られるので、切れ目なく、かつ混信することなく信号が得られ、通信が行われる。
【００１０】
【特許文献１】Ｕ．Ｓ．Ｐ．５５３０４２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、検査のためにより緻密な画質の要求が多くなり、かつ高速化が要求されるようになってきた。したがって、例えば、Ｘ線検出部も、図１（Ｂ）示すようにＸ線検出素子が多くの行及び多くの列で構成されるようになり、通信量も膨大な量になってきている。これらの状況に対して、上記従来技術は、通信周波数（又は伝送速度）を数ＧＨｚ（又はＧＢｐｓ）に上げて通信しているが、１チャンネルでの通信であり、そのまま上記要求に応えられなくなってきている。
【００１２】
この要求に応えるための一つの方法として、図３のように、１チャンネルの通信を行う図１の通信形態を、図２に示す回転部を複数Ｎ個、積み重ねて、同時に複数Ｎチャンネルの通信容量とすることである。しかし、この方法では、図３からも明らかなように、機構的な厚みが増して、実装スペースが増えてしまい、結果として、Ｘ線ＣＴ装置全体の設置スペースが大きくなる欠点がある。また、通信容量を増やすには伝送速度を上げることも考えられるが、伝送速度を上げると上記したように信号の同一の位相（伝搬遅延）を得ることが困難になってくる等の解決すべき問題が多く有り、実用的でない。
【００１３】
本発明の目的は、実装スペースを増やすことなく、同時に複数チャンネルで通信できる構成にすることにより、通信容量を増大させることのできる医療データ通信機構及びそれを用いたＸ線ＣＴ装置を提供することである。
【００１４】
なお、チャンネルとは、信号の伝送系を表し、複数Ｎチャンネルといったときは、複数個の信号を個別的に独立して伝送する伝送系を意味し、伝送するときの伝送速度や伝送形態等は関係ない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明は、回転部と固定部との間のデータ通信を媒介するデータ通信機構を備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記データ通信機構は、前記回転部に配置され、データを複数のチャンネルに分割して出力する信号生成デバイスと、前記回転部の周囲に位置するように前記固定部に配置された、複数のチャンネルに対応する複数の受信媒体と、前記回転部にその円周に沿って互いに離間して配置された複数の送信媒体と、前記信号生成デバイスから出力された前記複数のチャンネルのデータを各送信媒体に割り当てるとともに、隣り合う２つの送信媒体の離間部分が前記受信媒体付近を通過する際には、これら２つの送信媒体に送信するデータを同一チャンネルのデータに切り替える切替デバイスと、前記信号生成デバイスと前記各送信媒体との間に配される伝送路は、その長さが何れもが同一の実効伝送線路長を有し、隣り合う２つの送信媒体の離間部分を通過する前記受信媒体は、ほぼ同一位相のデータを受信すること、を特徴とする。
【００１６】
また、前記隣り合う２つの送信媒体が対向する端部のいずれも、送信されるデータの流れに対して上流又は下流である構成とされているようにしてもよい（請求項２記載の発明に相当）。
【００１７】
また、前記回転部は、Ｘ線を照射するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備え、前記固定部は、前記Ｘ線検出器が出力したデータを処理するデータ処理回路を備え、前記データ通信機構は、前記Ｘ線検出器が出力するデータを複数のチャンネルに分割して前記データ処理回路へ送信するようにしてもよい（請求項３記載の発明に相当）。
【００１８】
また、前記切替デバイスは、前記回転部の回転角度に基づいて、前記送信媒体へ送信するデータを切り替えるようにしてもよい。（請求項４記載の発明に相当）
【００１９】
また、前記送信媒体と前記受信媒体は、電荷結合又は電磁結合によりデータ通信を中継するようにしてもよい（請求項５記載の発明に相当）。
【００２０】
また、前記受信媒体は、Ｎ個のチャンネルに対応して、Ｎ個配置され、前記送信媒体は、２Ｎ個以上配置されるようにしてもよい（請求項６記載の発明に相当）
【００２２】
また、前記データ通信機構は、前記複数の受信媒体と前記複数の送信媒体の組み合わせを、前記回転部の軸線方向に並列して複数備えるようにしてもよい。（請求項７記載の発明に相当）
【００２３】
請求項８に記載の発明は、回転部と固定部との間のデータ通信を媒介するデータ通信機構を備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記回転部に配され、Ｘ線を照射するＸ線管と、前記回転部に配され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記回転部に配置され、前記Ｘ線検出器が出力したデータをＮ個のチャンネルに分割して出力する信号生成デバイスと、前記回転部にその円周に沿って互いに離間して配置され、いずれもが同一伝送線路長のライン形状を有する２Ｎ個の送信媒体と、前記回転部に配置され、前記信号生成デバイスからＮ個のチャンネルに分割された各データを受けて、前記Ｎ個のチャンネルを各送信媒体に割り当てる切替デバイスと、前記回転部の周囲に沿って等間隔になるように前記固定部に配置され、前記送信媒体と電荷結合又は電磁結合してデータを受信するＮ個の受信媒体と、を備え、前記切替デバイスは、前記回転部が３６０／２Ｎ度回転する毎に２チャンネルずつ切り替えて前記各送信媒体にデータを送信し、かつ前記送信媒体の２個おきに異なるチャンネルのデータを送信し、隣り合う２つの送信媒体の離間部分が前記受信媒体付近を通過する際には、これら２つの送信媒体に送信するデータを同一チャンネルに切り替えること、を特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、回転部と固定部との間のデータ通信を媒介する医用診断装置用の医療データ通信機構であって、前記回転部の周囲に位置するように前記固定部に配置された、複数のチャンネルに対応する複数の受信媒体と、前記回転部にその円周に沿って互いに離間して配置され、いずれもが同一の実効伝送線路長のライン形状を有する複数の送信媒体と、前記複数のチャンネルを各送信媒体に割り当てるとともに、隣り合う２つの送信媒体の離間部分が前記受信媒体付近を通過する際には、これら２つの送信媒体に送信するデータを同一チャンネルに切り替える切替デバイスと、を備えたこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
上記本発明の構成により、回転部からの医療データ、例えば、Ｘ線検出器が検出した大量の信号（データ）を複数のチャンネルの信号に分けて、固定部側に同時に伝送（転送）できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下、医療データ通信機構による２チャンネル通信の例を「第１の実施形態」とし、３チャンネル通信の例を「第２の実施形態」とし、第１の実施形態及び第２の実施形態の変形例を「第３の実施形態」とし、データの通信速度が遅い場合に適用可能な第１の実施形態及び第２の実施形態の変形例を「第４の実施形態」とし、さらに本発明に係る医療データ通信機構を含む「Ｘ線ＣＴ装置の実施形態」について説明する。
【００２７】
なお、図４の回転部２０と固定部１０の構造関係は、図１の回転部２００と固定部１００の構造関係と同じく、回転部２０は、固定部１０の開口部に収容可能にされている。また、各実施形態における通信の形態は、いずれも電荷結合による通信方式又は電磁結合による通信方式で通信するものである。
【００２８】
「医療データ通信機構の第１の実施形態」
図４は、回転初期（例えば、回転角度が０度）の回転部２０及び固定部１０の構成を模式的に示す。回転部２０には、送信媒体１ａ、送信媒体１ｂ、送信媒体１ｃ、及び送信媒体１ｄ（以下、「送信媒体１」と言ったときは、個別的にいずれの媒体も表すものとする。）が回転部２０の円周方向に一列に、かつ離間して配列されている。それぞれの送信媒体１は、円周方向に沿って延びるストリップラインである。固定部１０には、受信媒体３ａ、受信媒体３ｂ（以下、「受信媒体３」と言ったときは、個別的にいずれの媒体も表すものとする。）が設けられている。
【００２９】
送信媒体１間の離間距離（図４の端部ａｓ―ｂｓ間、端部ｂｔ―ｃｔ間、端部ｃｓ―ｄｓ間、端部ｄｔ―ａｔ間）は、少なくとも受信媒体３ａ及び受信媒体３ｂの円周方向の各長さに比べ短い距離とされている。これは例えば、回転により端部ａｓと端部ｂｓとの間が、受信媒体３ａに対向する位置になったとき（図５を参照）、送信媒体１ａと送信媒体１ｂから同時に同じ信号を受信するとともに、送信媒体１ａから受信媒体３ａへの伝達が送信媒体１ｂから受信媒体３ａへの伝達へスムースに移行させるためである。受信媒体３ｂへの信号の伝達についても同じである。つまり、受信媒体３が隣り合う２の送信媒体１を跨ぐ時間帯は、受信媒体３は、その２つの送信媒体１から同じ信号（データ）を受ける。
【００３０】
また、いずれの送信媒体１の円周方向の長さは、同じ長さにされている。いずれの送信媒体１も一端（図４の端部ａｓ、ｂｓ、ｃｓ、ｄｓ）が送信ユニット２１に接続され、他端（図４の端部ａｔ、ｂｔ、ｃｔ、ｄｔ）が終端部２ａ又は終端部２ｂで個別的に所定抵抗値で終端されている。さらに各送信媒体１は、円周方向に隣合う送信媒体１の向き合う端部同士が送信ユニット２１側に接続され、又は、同一の終端部２ａもしくは終端部２ｂに接続されている。つまり、送信ユニット２１からの信号の流れに対して上流にある端部同士（例えば、端部ａｓとｂｓ、又は端部ｃｓとｄｓ）が向き合う位置にされており、かつ下流側にある端部同士（端部ｂｔとｃｔ、又は端部ｄｔとａｔ）が向き合う位置にされて、かつ終端部２ａもしくは終端部２ｂに接続されている。
【００３１】
送信ユニット２１から各送信媒体１の端部（図４の端部ａｓ、ｂｓ、ｃｓ、ｄｓ）までの伝送線路長はほぼ同一である。送信媒体１同士の伝送線路長もほぼ同一である。したがって、同一信号（伝送速度が同じ信号）が各伝送媒体に送られた場合、少なくとも端部ａｓとｂｓにおける信号の位相（伝搬遅延）がほぼ同じ、端部ｂｔとｃｔにおける信号の位相（伝搬遅延）が同じ、端部ｃｓとｄｓにおける信号の位相（伝搬遅延）がほぼ同じ、さらに端部ｄｔとａｔにおける信号の位相（伝搬遅延）がほぼ同じになる。
【００３２】
これは例えば、回転により端部ａｓと端部ｂｓとの間が、受信媒体３ａに対向する位置になったとき（図５を参照）、送信媒体１ａと送信媒体１ｂから同時に同じ信号を同じ位相で受信できるようにするためである。上記「ほぼ同じ」と言う意味はデータエラーの生じる許容範囲内で同じと言う意味である。なお、送信ユニット２１から各送信媒体１の端部までの間に、位相を同一に調整する手段（可変遅延素子、移相器、可変線路素子）で調整できる構成であれば、線路長が異なって良い。したがって、上記「伝送線路長」は、単なる寸法的長さではなく、位相（遅延）を含む実効的な線路長を言う。
【００３３】
２つの受信媒体３ａ、３ｂは、回転部２０の回転中心からほぼ等距離に配置されている。また、その円周方向の離間距離は、送信媒体１の１つ分の長さよりも離れ、かつ送信媒体１が円周方向に３つ分並んだ距離未満である（以下では、図４のように回転中心に対して対照的な配置で説明する。）。受信媒体３ａ及び受信媒体３ｂがそれぞれチャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２の信号を受信すべく配置されている。送信媒体１と受信媒体３とは、電荷結合又は電磁結合により信号の送受信が行われる。電磁結合方式を採用する場合、受信媒体３は、コイル形状を有する。
【００３４】
チャンネルＣＨ１及びチャンネルＣＨ２の各信号は、増幅されて受信ユニット１１で受け取る。受信媒体３と送信媒体１は、いわゆる電荷結合で電気的に結合され、チャンネルＣＨ１及びチャンネルＣＨ２の信号が伝達される。受信媒体３間の円周方向の間隔は、１つの送信媒体１よりも長くされている。
【００３５】
回転部２０の送信ユニット２１は、チャンネルＣＨ１の信号を発生する信号生成部とチャンネルＣＨ２の信号を発生する信号生成部（不図示）を有する。また、送信ユニット２１は、これらチャンネルＣＨ１の信号とチャンネルＣＨ２の信号を個別的に受けて、これらの信号を回転角度等の回転情報に応じて切り替えて各送信媒体１に増幅器や抵抗等を介して送る切り替え回路２１ａ（切替手段）を備えている。各信号生成部は、後記する図１３のデータ収集部２４０からのデータを受けて分担して、所望の伝送速度に変換して生成する。回転情報は、後記する回転制御部２１２から回転部２０を回転制御したときの回転角度を表す情報であっても良いし、回転センサ４００からの実測した回転角度情報であっても良い。
【００３６】
次に、回転部２０の回転の様子を示す図４〜図８及び回転情報に応じて切り替え回路２１ａが切り替える状況を示す図９（Ａ）を基に、切り替え動作を説明する。
【００３７】
図４は回転角度０度のときであり、切り替え回路２１ａは、図９（Ａ）に示すように送信媒体１ａと回転方向に後続する送信媒体１ｂにチャンネルＣＨ１の信号を出力し、送信媒体１ｃと後続する送信媒体１ｄにチャンネルＣＨ２の信号を出力する。つまり、１つの受信媒体３に近接する２つの送信媒体１が同じ信号を送信するように切り換える（これは、以下、いずれの実施形態でも同じである。）。ただし、同じ信号に切り換えるタイミングには「受信媒体３に近接」する程度に応じて種々のタイミングがある。例えば、送信媒体１ｂと送信媒体１ｄには、回転角度０度のときは、図９（Ａ）に示す０度のときの信号であるように切り換えても良いし、信号が無くとも或いは他の信号であっても良い（この状態を「不定」と言い、遅くともいつまで２つの送信媒体１に同じ信号を送るようにするかは、次の回転角度４５度のところで説明する。）。
【００３８】
図５は回転角度４５度のときであり、切り替え回路２１ａは、図９（Ａ）に示すように送信媒体１ａと回転方向に後続する送信媒体１ｂにチャンネルＣＨ１の信号を出力し、送信媒体１ｃと後続する送信媒体１ｄにチャンネルＣＨ２の信号を出力する。この場合は、少なくとも送信媒体１ａの端部ａｓが受信媒体３ａに係る頃に送信媒体１ｂにチャンネルＣＨ１の信号を送り、送信媒体１ｃの端部ｃｓが受信媒体３ｂに係る頃迄に送信媒体１ｄにチャンネルＣＨ２の信号を送ることが望ましい。例えば、受信媒体３の長さにもよるが、送信媒体１ａの端部ａｓが受信媒体３ａに係る直前の位置が、回転角度が０度から３０度になったときとすれば、切り替え回路２１ａは、３０度（図９（Ａ）の表記の回転角度０度＋３０度）で、送信媒体１ｂにチャンネルＣＨ１の信号を送り、送信媒体１ｄにチャンネルＣＨ２の信号を送るように切り替える。つまり、０度＋３０度で不定の状態を確定させることが望ましい。遅くとも送信媒体１ａの端部ａｓが受信媒体３ａの対向する位置に在るときは送信媒体１ｂに送る信号が、かつ送信媒体１ｃの端部ｃｓが受信媒体３ｂの対向する位置に在るときには送信媒体１ｃに送る信号が、確定している必要がある。つまり、切り替え回路２１ａは、受信媒体３が隣り合う２の送信媒体１を跨ぐ時間帯は、その２つの送信媒体１に同じチャンネルの信号を出力する。
【００３９】
上記、不定の期間は、いわば、送信媒体１ｂが受信媒体３ｂの対向位置と受信媒体３ａの対向位置との間（送信媒体１ｄが受信媒体３ａの対向位置と受信媒体３ｂの対向位置との間）を移行する期間である。この期間は、送信媒体１ｂと送信媒体１ｄに送られるチャンネルの信号が切り換えられる期間である。この期間を作るために、受信媒体３間の円周に沿った距離は、送信媒体１の長さより長くし、かつ送信媒体１の数が、受信媒体３の２倍以上としている。この考え方は、他の実施形態でも同じである。
【００４０】
図６は回転角度９０度のときであり、切り替え回路２１ａは、図９（Ａ）に示すように送信媒体１ｂと回転方向に後続する送信媒体１ｃにチャンネルＣＨ１の信号を出力し、送信媒体１ｄと後続する送信媒体１ａにチャンネルＣＨ２の信号を出力する。ただし、送信媒体１ｃと送信媒体１ａには、図９（Ａ）に示す９０度のときの信号であっても良いし、信号が無くとも或いは他の信号であっても良い（不定である。）。
【００４１】
回転角度１３５度については図面添付していないが、切り替え回路２１ａは、図９（Ａ）に示すように１ｂと回転方向に後続する送信媒体１ｃにチャンネルＣＨ１の信号を出力し、送信媒体１ｄと後続する送信媒体１ａにチャンネルＣＨ２の信号を出力する。この場合は、少なくとも送信媒体１ｂの端部ｂｔが受信媒体３ａに係る頃迄であって、送信媒体１ｄの端部ｄｔが受信媒体３ｂに係る迄に（例えば、図９（Ａ）の表記の回転角度９０度＋３０度＝１２０度になったとき）に送信媒体１ｃにチャンネルＣＨ１の信号を送り、送信媒体１ａにチャンネルＣＨ２の信号を送ることが望ましい（このとき回転角度９０度のときの不定状態が確定する。）。
【００４２】
図７は、回転角度１８０度のときであり、切り替え回路２１ａは、図９（Ａ）に示すように送信媒体１ｃと回転方向に後続する送信媒体１ｄにチャンネルＣＨ１の信号を出力し、送信媒体１ａと後続する送信媒体１ｂにチャンネルＣＨ２の信号を出力する。ただし、送信媒体１ｃと送信媒体１ｂには、図９（Ａ）に示す１８０度のときの信号であっても良いし、信号が無くとも或いは他の信号であっても良い（不定である。）。
【００４３】
回転角度２２５度については図面に添付していないが、切り替え回路２１ａは、図９（Ａ）に示すように送信媒体１ｃと回転方向に後続する送信媒体１ｄにチャンネルＣＨ１の信号を出力し、送信媒体１ａと後続する送信媒体１ｂにチャンネルＣＨ２の信号を出力する。この場合は、少なくとも送信媒体１ｃの端部ｃｓが受信媒体３ａに係る頃迄であって、送信媒体１ａの端部ａｓが受信媒体３ｂに係る頃迄に（例えば、図９（Ａ）の表記の回転角度１８０度＋３０度＝２１０度になったとき）、送信媒体１ｄにチャンネルＣＨ１の信号を送り、送信媒体１ｂにチャンネルＣＨ２の信号を送ることが望ましい（回転角度１８０度のときの不定状態が確定される。）。
【００４４】
図８は、回転角度２７０度のときであり、切り替え回路２１ａは、図９（Ａ）に示すように送信媒体１ｄと回転方向に後続する送信媒体１ａにチャンネルＣＨ１の信号を出力し、送信媒体１ｂと後続する送信媒体１ｃにチャンネルＣＨ２の信号を出力する。ただし、送信媒体１ａと送信媒体１ｃには、図９（Ａ）に示す２７０度のときの信号であっても良いし、信号が無くとも或いは他の信号であっても良い（不定である。）。
【００４５】
回転角度３１５度については図面添付していないが、切り替え回路２１ａは、図９（Ａ）に示すように送信媒体１ｄと回転方向に後続する送信媒体１ａにチャンネルＣＨ１の信号を出力し、送信媒体１ｂと後続する送信媒体１ｃにチャンネルＣＨ２の信号を出力する。この場合は、少なくとも送信媒体１ｄの端部ｄｔが受信媒体３ａに係る頃迄であって、送信媒体１ｂの端部ｂｔが受信媒体３ｂに係る頃迄に（例えば、図９（Ａ）の表記の回転角度２７０度＋３０度＝３００度になったとき）、送信媒体１ａにチャンネルＣＨ１の信号を送り、送信媒体１ｃにチャンネルＣＨ２の信号を送ることが望ましい。
【００４６】
回転角度３６０度の場合は、図４と同じであり、以降の回転は図９（Ａ）の条件で繰り返し切り替えられる。
【００４７】
上記のような送信媒体１及び受信媒体３の配置・構成とし、さらに切り替え回路２１ａが回転部２０の回転に対応して送信媒体１に送るチャンネルの信号を切り替える構成としたことから、２チャンネルの信号を同時に、エラーを起こすことなく連続して通信できる。
【００４８】
［第１の実施形態の変形例］
上記説明のように、図４のように受信媒体３ａと受信媒体３ｂは回転軸に対して対称の位置にある必要はなく、例えば、回転方向に沿って受信媒体３ｂから受信媒体３ａ迄の間が１３５度、同じく回転方向に沿って受信媒体３ａから受信媒体３ｂ迄の間が２２５度になるように、図４の受信媒体３ｂを配置しても良い。そのときは、切り替え回路２２ａは、回転角度に応じて図９（Ｂ）の状態を構成するように切り替えることで動作できる。なお、図９（Ｂ）における不定の意味は、図９（Ａ）の不定と同じである。これらの例に限らず、２つの受信媒体３間が、送信媒体１の一つの長さより長い距離から、３つの長さの距離までの間にあれば動作可能である。
【００４９】
「通信機構の第２の実施形態」
図１０及び図１１は、３チャンネル通信まで拡張した例である。拡張の条件は、チャンネル数Ｎ個に対して、受信媒体３がＮ個、送信媒体１の数が２Ｎ個以上である。
図１０は、３チャンネル通信であるが、構成・動作を２チャンネル通信の第１の実施形態に比しその数だけ増やしたものである。したがって、寸法、配置関係、回転角度に応じた動作等はチャンネル数分細かくなるが技術思想は同じなので、以下に簡単に説明する。
【００５０】
図１０は、例えば、回転角度が０度の回転部２０Ａ及び固定部１０Ａの構成を模式的に示す。回転部２０Ａには、送信媒体１ｅ〜１ｋ（１ｉは除く）までの６個（以下、「送信媒体１」と言ったときは、個別的にいずれの媒体も表すものとする。）が回転部２０Ａの円周方向に一列に、かつ離間して配列されている。離間している距離（図４の端部ｅｓ―ｆｓ間、端部ｆｔ―ｇｔ間、端部ｇｓ―ｈｓ間、端部ｈｔ―ｊｔ間、端部ｊｓ―ｋｓ間、端部ｋｔ―ｅｔ間）は、少なくとも固定部１０Ａ側に設けられた受信媒体３ｃ、受信媒体３ｄ又は受信媒体３ｅ（以下、「受信媒体３」と言ったときは、個別的にいずれの媒体も表すものとする。）の円周方向の長さに比べ短い距離とされている。受信媒体３間の円周方向の間隔は、送信媒体１よりも長くされている。
【００５１】
また、いずれの送信媒体１も円周方向の長さは、同じ長さにされている。いずれの送信媒体１も一端（図１０の端部ｅｓ、ｆｓ、ｇｓ、ｈｓ、ｊｓ、ｋｓ）が送信ユニット２２に接続され、他端（図１０の端部ｅｔ、ｆｔ、ｇｔ、ｈｔ、ｊｔ、ｋｔ）が終端部２ｃ、終端部２ｄ又は終端部２ｅ（以下、「終端部」と言ったときは、それぞれ個別の終端部を示すものとする。）で個別的に所定抵抗で終端されている。さらに各送信媒体１は、円周方向に隣合う送信媒体１の向き合う端部同士が送信ユニット２２側に接続又は終端部に接続されている。
【００５２】
さらに、送信ユニット２２からの各送信媒体１の一端部（図４の端部ｅｓ、ｆｓ、ｇｓ、ｈｓ、ｊｓ、ｋｓ）までの伝送線路長はほぼ同一である。送信媒体１同士の伝送線路長もほぼ同一である。したがって、同一信号（伝送速度が同じ信号）が各伝送媒体に送られたときのその各伝送媒体の端部間同士での位相は同じになるようにされている。
【００５３】
固定部１０Ａには、３つの受信媒体３ｃ、３ｄ、３ｅが回転体の回転中心からほぼ等距離に、かつ送信媒体１の一つの長さより長い距離で離間されて配置される（以下では、図１０のように回転中心に対して対照的な配置で説明するが、対称な配置に限らない。）。送信媒体１の受信媒体３ｃ、受信媒体３ｄ及び受信媒体３ｅ（以下、「受信媒体３」と言ったときは、個別的に各受信媒体３ｃ，３ｄ，３ｅを示すものとする）がそれぞれチャンネルＣＨ１、チャンネルＣＨ２、チャンネルＣＨ３の信号を受信すべく配置されている。
【００５４】
回転部２０Ａの送信ユニット２２は、３つのチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の信号を個別に発生する信号生成部（不図示）を有するとともに、切り替え回路２２ａは、これらチャンネルの信号を個別的に受けて、図１１示すように回転角度等の回転情報に応じて各チャンネルの信号を切り替えて各送信媒体１に送る。図１１は、図１０のように受信媒体３を対称位置においた場合の回転角度で制御する場合の、各送信媒体１が出力するチャンネルの信号の例である。
【００５５】
図１０の第２の実施形態の動作態様は第１の実施形態と同じ思想なので、図１１の細かい説明は省略する。なお、切り替え回路２２ａは、この図１１に示すように回転角度６０度毎（図１１の３０度、９０度、１５０度、２１０度、２７０度）に、送信媒体１の端部間を受信媒体３が跨ぐ形になり、このときに受信媒体３へ信号を伝達する送信媒体１の交替が行われるので、この交替で信号が途切れないように切り替えることが重要である。図１１には、不定の時期を明示していないが、図１１で、丁度、受信媒体３間に在る送信媒体１には不定にしても良い期間があり、その不定状態は遅くとも次の受信媒体３の対向する位置に入るまでに先行する送信媒体１のチャンネル信号と同じ信号を出力するように切り換えられる（確定する）。
【００５６】
「通信機構の第３の実施形態」
図１２は、図１０の３チャンネル通信できる実施形態において、受信媒体３ｅを除外して、２チャンネル通信に変更した例である。
つまり、第３の実施形態は、送信媒体１の個数が２Ｎ以上のＭ個あれば、Ｎチャンネルの通信が可能であることを示すものである。例えば、図１２は、２チャンネル（Ｎ＝２）で送信媒体１の個数が６個（Ｍ＝６）の例である。Ｎ＝２で、Ｍ＝５、７，等でも可能である。
【００５７】
図１２では、切り替え回路２２ａは、図１１と同じにそのまま切り替えればよい。チャンネルＣＨ３の信号が伝達されないだけである。送信ユニット２２によるチャンネルＣＨ３の信号生成は無駄になるので生成しない場合は、図１１に示すＣＨ３の表記の部分の信号がなくなるが、それでも良いし、図１１に示すＣＨ３の表記の部分の信号を、回転方向に先行する隣り合う送信媒体１のチャンネル信号と同じにしても良い。
【００５８】
上記通信機構の第１の実施形態及び第２実施形態は、送信媒体１及び受信媒体３の配置が回転部２０（２０Ａ）に対して対称に配置された場合について説明したが、この対称の場合は、非対称の場合（例えば、第３の実施形態）に比べ、回転角度に対する資源（送信媒体１等）の使用効率が良い。
【００５９】
「通信機構の第３の実施形態」
図１３は、所定条件下では、送信媒体１の個数が２Ｎ以上でなくとも多チャンネルのデータ送受信が可能な変形例を示すものである。送信ユニット２２と受信ユニット１１Ａとのデータ伝送速度が遅い場合、例えばＧＨｚオーダー未満の場合や、回転部２００の径が小さい場合に本実施形態の変形例が適用可能となる。
【００６０】
図１３に示すように、本実施形態の通信機構は、受信媒体３ｆと受信媒体３ｇに対して、送信媒体１ｍと送信媒体１ｎと送信媒体１ｐが配される。即ち、受信媒体３が２個に対して送信媒体１は３個である。送信媒体１は、それぞれが１２０度範囲に拡がり、受信媒体３ｆと受信媒体３ｇは、回転中心と点対称となって配置されている。受信媒体３ｆと受信媒体３ｇとの間の距離は、１つ分の送信媒体１の距離よりも離間され、同時に同一の送信媒体１が通過しない。
【００６１】
送信媒体１ｍの端部ｍｓと送信媒体１ｎの端部ｎｓとは対向し、双方が信号の流れに対して始端側である。送信媒体１ｍの端部ｍｔと送信媒体１ｐの端部ｐｔとは対向し、双方が信号の流れに対して終端側である。従って、送信媒体１ｍと送信媒体１ｎとに同一チャンネルの信号を流しても端部ｍｓと端部ｎｓとには同位相の信号が流れる。また、送信媒体１ｍと送信媒体１ｐとに同一チャンネルの信号を流しても端部ｍｔと端部ｐｔとには同位相の信号が流れる。
【００６２】
一方、送信媒体１ｎの端部ｎｔと送信媒体１ｐの端部ｐｓとが対向し、送信媒体１ｎの端部ｎｔは信号の流れに対して終端側で送信媒体１ｐの端部ｐｓは信号の流れに対して始端側であるため、送信媒体１ｎと送信媒体１ｐに同一チャンネルの信号を流しても端部ｎｔと端部ｐｓとで信号の位相がずれる。しかし、送信ユニット２２が出力される信号のデータ伝送速度が遅く、又は回転部２００の径が小さい場合、その位相のズレは、データエラーの生じる許容範囲内で同じとなり、端部ｎｔと端部ｐｓとが受信媒体３ｆ，３ｇを通過する際にもデータ送受信に問題はない。
【００６３】
「Ｘ線ＣＴ装置の実施形態」
図１４は、Ｘ線ＣＴ装置に係る実施形態の機能ブロック図である。図１とは、表現方法を変えているが、固定部、回転部、コンソール部等の位置・構造関係は図１と同じである。その他、図１と同一符号は同一機能を示す。
【００６４】
図１４が図１と異なるのは、回転部２００、送信ユニット２５０、送信媒体２６０及び受信媒体１１０を、図４〜図８、図１０、及び図１２における回転部２０（又は２０Ａ）、送信ユニット２１（又は２２）、送信媒体１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ（又は、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｊ、及び１ｋ）及び受信媒体３ａ及び３ｂ（又は、３ｃ、３ｄ及び３ｅ）に置き換えた点であり、この点は、実施形態１〜３で説明した医療データ通信機構であり、説明を省略する。
【００６５】
したがって、全体的な動作は、図１の動作と同じであるが、発明部分である医療データ通信機構の動作は、実施形態１〜３に従う。
【００６６】
なお、Ｘ線ＣＴ装置において、受信媒体３を回転部２０の回転軸に対称に配置した場合の一般形で表現すれば、次のような構成で表せる。
Ｘ線照射部２２１と照射されたＸ線を検出するＸ線検出部２３０とを内蔵する回転部２０と、回転２０を収納可能な開口部（１２０）を有し、少なくともＮ（Ｎは２以上の整数）チャンネルの信号を受信するために、回転部２０の回転軸を中心とする同心円の円周上に等間隔に固定配置されたＮ個の受信媒体３を備えた固定部１０とを備え、回転部２０には、Ｘ線検出部２３０の出力を基に互いに異なるＮチャンネルの信号を少なくとも出力する信号生成部と、上記同心円と並列な他の同心円を形成するように一列に配列された、同一長さの２Ｎ個のライン状の送信媒体１と、信号生成部からＮ個のチャンネルの信号を受けて、回転部２０の所定回転角（３６０度／２Ｎ）毎に２チャンネルずつ切り替えて各送信媒体１に送り、かつ送信媒体１の２個おきに異なるチャンネルの信号を送る切替手段（切り替え回路）とを備え、Ｎ個のチャンネルの信号を送信媒体１と受信媒体３との電荷結合により通信を行うＸ線ＣＴ装置。
【００６７】
さらに、切替手段は、回転部２０の回転により各受信媒体３に対面することとなる送信媒体１とそれに回転方向に後続する送信媒体１の２つが、同一チャンネルの信号が送られるように、前記所定回転角（３６０度／２Ｎ）毎に切り替える。
【００６８】
以上では、Ｘ線ＣＴ装置に、回転部２０の円周方向に沿って複数の送信媒体１と複数の受信媒体３を一列に備えるようにした。しかし、切り替え回路２１ａのチャンネル切り替えのタイミングは、３６０／２Ｎ度回転毎に切り替えが必要であり、分割するチャンネル数が多くなればなるほど煩雑になる。従って回転部２０の円周方向に沿って複数の送信媒体１と複数の受信媒体３を一列に備える場合、実効上の限界が生ずる。
【００６９】
そこで、図１５に示すように、この複数の送信媒体１と複数の受信媒体３との一列の組み合わせＣを、回転部２０の回転軸方向に多列に配するようにしてもよい。一列につき、医療データをＮ個のチャンネル分送受信可能であるとすれば、複数の送信媒体１と複数の受信媒体３の組み合わせを軸方向にＰ列配するようにすれば、医療データをＮ×Ｐ個のチャンネルに分割して送受信することができる。列毎に送受信するチャンネルの種類を定め、その定められたチャンネルの範囲で切り替えを行う。
【００７０】
例えば、回転部２０に４個の送信媒体１と２個の受信媒体３との組み合わせを２列分配置する。信号生成部は、医療データを１〜４ｃｈに分け、切り替え回路２１ａは、第１列に１〜２ｃｈを常に割り振り、第２列に３〜４ｃｈを常に割り振る。第１列に配される各送信媒体１には、回転部２０の回転角度に応じて１ｃｈと２ｃｈのデータが切り替えられて送信され、第２列に配される各送信媒体１には、回転部２０の回転角度に応じて３ｃｈと４ｃｈのデータが切り替えられて送信される。
【００７１】
このように、医療データ通信機構をＸ線ＣＴ装置に適用することで、大量の撮像データを素早く送信できるので、精細な画像をしかも早く再構成して出力（表示）することができる。
【００７２】
なお、本発明の技術範囲は、上記説明の実施形態に限定されることなく、当業者の知識により種々に変形して実施できる範囲を含む。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】（Ａ）は、先行技術の通信機構を示す図であり、（Ｂ）は、Ｘ線検出部の構成を説明するための図である。
【図２】先行技術の通信機構を示す図である。
【図３】背景技術を説明するための図である。
【図４】本発明に係る医療データ通信機構の第１の実施形態の機能ブロックの例を示す図であり、かつ回転部の回転角度が０度の場合の例を示す図である。
【図５】図４の場合に対して回転部が４５度回転した場合の例を示す図である。
【図６】図４の場合に対して回転部が９０度回転した場合の例を示す図である。
【図７】図４の場合に対して回転部が１８０度回転した場合の例を示す図である。
【図８】図４の場合に対して回転部が２７０度回転した場合の例を示す図である。
【図９】（Ａ）は、第１実施形態における回転の対応に応じて送信媒体が出力するチャンネルの例を示し、（Ｂ）は、第１実施形態の変形例における回転の対応に応じて送信媒体が出力するチャンネルの例を示す。
【図１０】医療データ通信機構の第２の実施形態の機能ブロックを例示す図である。
【図１１】第２実施形態における回転の対応に応じて送信媒体が出力するチャンネルの例を示す。
【図１２】医療データ通信機構の第３の実施形態の機能ブロックの例を示す図である。
【図１３】医療データ通信機構の第４の実施形態の機能ブロックの例を示す図である。
【図１４】Ｘ線ＣＴ装置の機能ブロックの例を示す図である。
【図１５】Ｘ線ＣＴ装置に搭載するデータ通信機構の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ａ〜１ｈ，１ｊ，１ｋ，１ｍ〜１ｐ  送信媒体
２ａ〜２ｅ  終端部
３ａ〜３ｇ  受信媒体
１０，１０Ａ  固定部
２０，２０Ａ  回転部
２１，２２  送信ユニット
２１ａ，２２ａ  切り替え回路（切替手段）
１００  固定部
１１０  受信媒体
２００  回転部
２１１  回転駆動部
２１２  回転制御部
２２１  Ｘ線照射部
２２２  Ｘ線制御部
２３０  Ｘ線検出部
２４０  データ収集部
２５０  送信ユニット
２６０  送信媒体
２７０  結合部
３００  コンソール部
３１０  受信ユニット
３２０  再構成処理部
３３０  画像記憶部
３４０  画像処理部
３５０  制御部
３６０  ユーザインタフェース
【図１】
0005121236.tif 000002
【図２】
0005121236.tif 000003
【図３】
0005121236.tif 000004
【図４】
0005121236.tif 000005
【図５】
0005121236.tif 000006
【図６】
0005121236.tif 000007
【図７】
0005121236.tif 000008
【図８】
0005121236.tif 000009
【図９】
0005121236.tif 000010
【図１０】
0005121236.tif 000011
【図１１】
0005121236.tif 000012
【図１２】
0005121236.tif 000013
【図１３】
0005121236.tif 000014
【図１４】
0005121236.tif 000015
【図１５】
0005121236.tif 000016