(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、上記被検体を介して上記Ｘ線源と対向配置され上記被検体を透過したＸ線を検出する多チャンネルのＸ線検出器と、
上記Ｘ線源及び上記Ｘ線検出器を上記被検体の体軸の周囲で回転させる回転部と、
前記Ｘ線検出器の検出信号に基づいてＸ線投影データを収集する投影データ収集部と、
該投影データ収集部を冷却する複数のファンからなる冷却ファン群とを備え、上記被検体に対してスキャンを行うＸ線ＣＴ装置において、
上記投影データ収集部に動作クロック周波数を与えるクロック周波数発生部と、
上記冷却ファン群の異常状態をファン毎に検出する異常検出部とを備え、
該異常検出部により上記冷却ファン群の一つのファンの異常状態が検出された場合に、上記クロック周波数発生部は、
上記投影データ収集部の動作クロック周波数を低減し、前記Ｘ線検出器のチャンネル数を間引きしてスキャンを行う運転モードで運転させる
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、上記被検体を介して上記Ｘ線源と対向配置され上記被検体を透過したＸ線を検出する多チャンネルのＸ線検出器と、
上記Ｘ線源及び上記Ｘ線検出器を上記被検体の体軸の周囲で回転させる回転部と、
前記Ｘ線検出器の検出信号に基づいてＸ線投影データを収集する投影データ収集部と、
該投影データ収集部を冷却する複数のファンからなる冷却ファン群とを備え、上記被検体に対してスキャンを行うＸ線ＣＴ装置において、
上記投影データ収集部に動作クロック周波数を与えるクロック周波数発生部と、
上記冷却ファン群の異常状態をファン毎に検出する異常検出部とを備え、
該異常検出部により上記冷却ファン群の一つのファンの異常状態が検出された場合に、上記クロック周波数発生部は、
上記投影データ収集部の動作クロック周波数を低減し、前記Ｘ線検出器で検出されるＶｉｅｗ数を間引きしてスキャンを行う運転モードで運転させる
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、上記被検体を介して上記Ｘ線源と対向配置され上記被検体を透過したＸ線を検出する多チャンネルのＸ線検出器と、
上記Ｘ線源及び上記Ｘ線検出器を上記被検体の体軸の周囲で回転させる回転部と、
前記Ｘ線検出器の検出信号に基づいてＸ線投影データを収集する投影データ収集部と、
該投影データ収集部を冷却する複数のファンからなる冷却ファン群とを備え、上記被検体に対してスキャンを行うＸ線ＣＴ装置において、
上記投影データ収集部に動作クロック周波数を与えるクロック周波数発生部と、
上記冷却ファン群の異常状態をファン毎に検出する異常検出部とを備え、
該異常検出部により上記冷却ファン群の一つのファンの異常状態が検出された場合に、上記クロック周波数発生部は、
上記投影データ収集部の動作クロック周波数を低減し、前記回転部の回転速度を低減してスキャンを行う運転モードで運転させる
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、上記被検体を介して上記Ｘ線源と対向配置され上記被検体を透過したＸ線を検出する多チャンネルのＸ線検出器と、
上記Ｘ線源及び上記Ｘ線検出器を上記被検体の体軸の周囲で回転させる回転部と、
前記Ｘ線検出器の検出信号に基づいてＸ線投影データを収集する投影データ収集部と、
該投影データ収集部を冷却する複数のファンからなる冷却ファン群とを備え、上記被検体に対してスキャンを行うＸ線ＣＴ装置において、
上記投影データ収集部に動作クロック周波数を与えるクロック周波数発生部と、
上記冷却ファン群の異常状態をファン毎に検出する異常検出部とを備え、
該異常検出部により上記冷却ファン群の一つのファンの異常状態が検出された場合に、上記クロック周波数発生部は、
上記投影データ収集部の動作クロック周波数を低減し、前記Ｘ線検出器のチャンネル数を間引きしてスキャンを行う運転モード、前記Ｘ線検出器で検出されるＶｉｅｗ数を間引きしてスキャンを行う運転モード、及び前記回転部の回転速度を低減してスキャンを行う運転モードのいずれかを選択し、その選択した運転モードで運転させる
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記異常検出手段が、前記冷却ファン群の二つのファンの異常状態を検出した場合は、スキャンを停止する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に係り、特にデータ集積装置を冷却するファンを備えるＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のＸ線ＣＴスキャナは、検査時間の短縮や検査精度の向上の観点から、Ｘ線検出器の多列化が進んでいる。一方、Ｘ線源及びＸ線検出器の対を被検体の周りに回転させる架台の回転速度も、ヘリカルスキャンなどの連続回転とも相俟って非常に速くなってきている。
【０００３】
そして、さらなる高精細化を目指してスライス数を増加させるには、処理する信号数が増加するため、Ｘ線検出器に実装されるデータ収集装置（ＤＡＳ：Data Acquisition System）も増加される。このデータ収集装置を構成しているチップは一般に発熱が大きいため、データ収集装置の誤動作や破損防止のために、冷却用のファンによって冷却される。
【０００４】
この冷却用ファンは、架台回転時の回転Ｇの影響等により、故障しやすい部品であるが、故障した場合のデータの信頼性や装置に与える悪影響等装置の正常動作を維持することができないことから、現状はファンが故障した場合、コンソールに通知してシステムをダウンさせている。
【０００５】
しかしながら、急患の場合や、予約患者が集中しているとき等の緊急時には、修理が完了するまで撮影することができず、患者に多大な迷惑をかける等の大きな問題になることがある。にもかかわらず、今までこのような時間的損失を取り除く方策は検討されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、データ収集装置の冷却用ファンが故障した場合でも、温度上昇を防ぎ継続してスキャンを続行可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、上記被検体を介して上記Ｘ線源と対向配置され上記被検体を透過したＸ線を検出する多チャンネルのＸ線検出器と、上記Ｘ線源及び上記Ｘ線検出器を上記被検体の体軸の周囲で回転させる回転部と、前記Ｘ線検出器の検出信号に基づいてＸ線投影データを収集する投影データ収集部と、該投影データ収集部を冷却する複数のファンからなる冷却ファン群とを備え、上記被検体に対してスキャンを行うＸ線ＣＴ装置において、上記投影データ収集部に動作クロック周波数を与えるクロック周波数発生部と、上記冷却ファン群の異常状態をファン毎に検出する異常検出部とを備え、該異常検出部により上記冷却ファン群の一つのファンの異常状態が検出された場合に、上記クロック周波数発生部は、上記投影データ収集部の動作クロック周波数を低減し、前記Ｘ線検出器のチャンネル数を間引きしてスキャンを行う運転モードで運転させるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置によれば、データ収集装置の冷却用ファンが故障した場合でも、温度上昇を防ぎ継続してスキャンを続行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係るＸ線ＣＴ装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の全体的な概要を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、架台２と、その外部に設けられる寝台制御部１５及び制御部２０に大別される。
【００１０】
架台２内には、図示しない寝台上に設けられた天板５に載置されて開口部Ｏに位置する被検体Ｐを間にして、Ｘ線源たるＸ線管１１とＸ線検出器１２とが対向するように配置されている。そして、Ｘ線管１１からは扇状のＸ線ビームを被検体Ｐへ照射し、この被検体Ｐを透過したＸ線を、Ｘ線管１１の焦点を中心として多チャンネルの検出素子を円弧状に配列したＸ線検出器１２で検出するようになっている。なお、１スキャンで複数スライス分の投影データを得る場合には、Ｘ線検出器１２は、被検体Ｐの体軸方向に、複数列の検出素子が配列された構成となる。
【００１１】
このＸ線管１１とＸ線検出器１２とは、回転部１３に支持されていて、被検体Ｐの周りを連続回転することができるようになっている。この回転部１３は、回転駆動部１４によって制御部２０から供給される駆動制御信号に基づき駆動される。
【００１２】
また、寝台には寝台制御部１５が設けられており、制御部２０から供給される寝台制御信号に基づき、例えば、天板５を所望のスライス位置へと所定量移動させたり、所定のスキャン範囲にわたって連続的に移動させたりする。
【００１３】
架台２内には、また、高電圧発生装置１６が設置されている。この高電圧発生装置１６は、図示しないスリップリングを介してＸ線管１１に接続されていて、制御部２０から供給されるＸ線制御信号に基づき、Ｘ線管１１に供給する管電流、管電圧を決定し、これを所定のタイミングで供給しＸ線を発生させる。
【００１４】
架台２内には、さらに、図示しないスリップリングを介してＸ線検出器１２に接続されるデータ収集システム（Data Acquisition System；以下、ＤＡＳと略称する。）１７が設置されている。このＤＡＳ１７は、Ｘ線の発生に関連するタイミングで、制御部２０から供給されるデータ収集制御信号に基づき、Ｘ線検出器１２から得られる、Ｘ線パス毎のＸ線透過率を反映した計測データを収集する。ＤＡＳ１７は、図示は省略したが、Ｘ線検出器１２の各検出素子からの出力を時間的に積分する積分器と、積分器の出力をチャンネル単位で高速かつシリアルに取り込むマルチプレクサと、マルチプレクサの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータなどから構成されている。
【００１５】
このＤＡＳ１７は、クロック周波数発生装置１８により作動周波数が与えられる。また、ＤＡＳ１７を構成するチップは発熱が大きいため、複数のファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃからなる冷却ファン群２１によって冷却される。このファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、個別にファン監視回路１９によって、故障等が発生していないか否か、常時作動が監視される。なお、本実施形態では３個のファンが取り付けられているが、個数はこれに限られないことはいうまでもない。
【００１６】
なお、本実施形態に係るＤＡＳ１７は、本発明の投影データ収集部を構成し、監視回路１８は本発明の異常検出部を構成する。
【００１７】
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置１は上記のように構成されており、以下このＸ線ＣＴ装置のファン群２１に異常が発生した場合の縮退運転モードについて、図２〜図４を参照して説明する。図２は、本発明に係るＸ線ＣＴ装置が縮退運転モードに入る場合の流れを示すフロー図である。
【００１８】
操作者は、本Ｘ線ＣＴ装置１の運転を開始する際に、検査部位の大きさや性状等から、どのような縮退運転を行えば最も効率がよいか、或いは最もデータの劣化が少ないか等の観点から総合的に判断して、どの縮退運転モードにするかを選択する（ステップＳ１〜Ｓ３）。
【００１９】
すなわち、Ｘ線検出器１２のチャンネル数を間引きしてスキャンを行う運転モード（ステップＳ１）と、Ｘ線検出器１２で検出されるＶｉｅｗ数を間引きしてスキャンを行う運転モードと（ステップＳ２）、回転部１３の回転速度を低減してスキャンを行う運転モードと（ステップＳ３）である。
【００２０】
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、マルチスライス方式のＸ線ＣＴ装置であり、そのＸ線検出器１２は、図３に示すように、フォトダイオードからなる検出素子が被検体Ｐの体軸方向（スライス方向）に沿って複数列形成された構造を基本としている。被検体Ｐの体軸方向に直交する方向（チャネル方向）に沿っても複数列の検出素子を持ち、チャンネル方向とスライス方向に素子を２次元的に有するフォトダイォードアレイでＸ線の検出が行われている。フォトダイオードアレイからの信号出力は、スイッチ装置で素子選択され、増幅機能やＡ／Ｄ変換機能を有するデータ収集装置に送られる。これらの素子や装置は、基板上に実装され、モジュール化した後に所望のチャンネル数、例えば１０００チャンネルが得られる数のモジュールを円弧状にならべて検出部が形成されている。
【００２１】
Ｘ線検出器１２のチャンネル数を間引きしてスキャンを行う運転モードとは、同図に示すように、このように配列された素子を、チャンネル方向に交互に作動させたり作動をさせなかったりするものである。また、各々のファンの能力や個数、及びＤＡＳ１７の性能等から勘案して、３個の素子中２個を作動させる、或いは４個の素子中３個を作動させる等、作動率を変えることもできる。
【００２２】
次に、Ｘ線検出器１２で検出されるＶｉｅｗ数を間引きしてスキャンを行う運転モードについて説明する。Ｖｉｅｗとは、図４に示すように、ある角度においてＸ線検出器１２で検出された検出データの集合のことであり、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを被検体Ｐの周りに１回転させて、画像を再構成するのに必要な複数ビューの投影データを収集することをスキャンという。このスキャンは、撮影する断層面（スライス）毎に行われ、１スキャンによって得られた複数ビューの投影データを、高速演算装置などを用いて再構成処理をすることにより、被検体Ｐの断層画像が得られる。よって、同図に示す例のように、説明を簡単にするために、例えば５°毎に１ビューの投影データを収集する場合には、１２０ビューの投影データを用いて画像を再構成することになる。なお、通常１スキャンは９００Ｖｉｅｗ程度、言い換えれば１Ｖｉｅｗは０．４°程度で収集される。
【００２３】
Ｘ線検出器１２で検出されるＶｉｅｗ数を間引きしてスキャンを行う運転モードとは、同図に示すように、このＶｉｅｗを交互に収集したりしなかったりするものである。また、各々のファンの能力や個数、及びＤＡＳ１７の性能等から勘案して、３個のＶｉｅｗ中２個を収集させる、或いは４個のＶｉｅｗ中３個を収集させる等、収集率を変えることもできる。
【００２４】
そして、回転部１３の回転速度を低減してスキャンを行う運転モードとは、説明するもでもなく、回転部を通常よりゆっくりと回転させるものである。この回転数の低減は、制御部２０から供給される駆動制御信号に基づいて、回転駆動部１４によって行われる。
【００２５】
こうして、縮退運転時の運転モードが決定された状態で運転中に、ファン監視回路１９が、ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃのいずれかに異常を検出すると（ステップＳ４）、ファン監視回路１９は、この情報をクロック周波数発生装置１８及び制御部２０に送信する。
【００２６】
これを受信したクロック周波数発生装置１８は、ＤＡＳ１７を作動させる周波数を予め設定された周波数まで低減させる（ステップＳ５）。これにより、ＤＡＳ１７の発熱量は低下するので、残りのファンによる冷却のみでも、性能そのものは劣化するものの、誤動作や破損を生じることなく、作動を継続させることが可能となる。
【００２７】
他方、この情報を受信した制御部２０は、ステップＳ１〜Ｓ３のいずれかで選択された縮退運転モードで運転するように必要な指令を送信する（ステップＳ６）。これにより、ＤＡＳ１７に要求される情報処理量も低減されるので、周波数低減により性能が劣化したＤＡＳ１７でも対応することができる。
【００２８】
このような縮退運転中に、万が一、ファンがもう１個異常を来したとき（ステップＳ７）、これを検出したファン監視回路１９は、Ｘ線ＣＴ装置１のシステムをダウンさせて、運転を終了させる。２個のファンに異常が発生した場合は、誤動作や破損の危険性がかなり高くなり、例えクロック周波数を相当低減させても、実用に耐えるデータを得ることが困難となるからである。
【００２９】
以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施の形態の概略構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置が縮退運転に入る場合の流れを示すフロー図。
【図３】チャンネル数を間引きしてスキャンを行う運転モードを説明する図。
【図４】Ｖｉｅｗ数を間引きしてスキャンを行う運転モードを説明する図。
【符号の説明】
【００３１】
１  Ｘ線ＣＴ装置
２  架台
５  天板
１１  Ｘ線管
１２  Ｘ線検出器
１３  回転部
１４  回転駆動部
１５  寝台制御部
１６  高電圧発生装置
１７  データ収集システム（ＤＡＳ）
１８  クロック周波数発生装置
１９  ファン監視回路
２０  制御部
２１  冷却ファン群
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ  ファン
Ｏ  開口部
Ｐ  被検体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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