(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管と、そのＸ線管から出射されたＸ線を偏平なＸ線ビームにするコリメータと、そのコリメータを移動する機能を有するコリメータ移動制御手段と、前記コリメータが一方の移動限界に到達した時に前記コリメータまたはそれと一体の光遮断体により光が遮断されると共に前記コリメータが可動範囲にある時に光が遮断されない位置に設けられた第１の光透過型フォトインタラプタと、前記コリメータが他方の移動限界に到達した時に前記コリメータまたはそれと一体の光遮断体により光が遮断されると共に前記コリメータが可動範囲にある時に光が遮断されない位置に設けられた第２の光透過型フォトインタラプタと、前記第１の光透過型フォトインタラプタまたは前記第２の光透過型フォトインタラプタが透過光を検知していない状態ならば移動限界と判定して前記コリメータを強制的に停止する移動限界検出手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
Ｘ線管と、そのＸ線管から出射されたＸ線を偏平なＸ線ビームにするコリメータと、そのコリメータを移動する機能を有するコリメータ移動制御手段と、前記コリメータが可動範囲にある時に前記コリメータまたはそれと一体の光反射体により光が反射されると共に前記コリメータが一方の移動限界に到達した時に光が反射されない位置に設けられた第１の光反射型フォトインタラプタと、前記コリメータが可動範囲にある時に前記コリメータまたはそれと一体の光反射体により光が反射されると共に前記コリメータが他方の移動限界に到達した時に光が反射されない位置に設けられた第２の光反射型フォトインタラプタと、前記第１の光反射型フォトインタラプタまたは前記第２の光反射型フォトインタラプタが反射光を検知していない状態ならば移動限界と判定して前記コリメータを強制的に停止する移動限界検出手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関し、さらに詳しくは、移動限界を超えてコリメータを移動させようとする不都合を確実に防止できるようにしたＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来のツインスライスＸ線ＣＴ装置の一例の要部を示すブロック図である。
このツインスライスＸ線ＣＴ装置５００は、操作コンソール４１と，被検体Ｈを載せる撮影テーブル４２と，走査ガントリ５０１とを具備して構成されている。
前記走査ガントリ５０１は、Ｘ線を出射するＸ線管１と，前記Ｘ線を偏平なＸ線ビームＸｒにするコリメータ２と，前記被検体Ｈを透過したＸ線ビームＸｒの強度を検出するツインＸ線検出器３と，前記コリメータ２を可動範囲Ｒ内でｚ方向に移動するコリメータ移動制御部４と，前記コリメータ２が一方の移動限界に到達したことを機械的に検出するメカニカルセンサ５５Ａと，前記コリメータ２が他方の移動限界に到達したことを機械的に検出するメカニカルセンサ５５Ｂと，前記移動限界への到達が検出された時に前記コリメータ移動制御部４に対し停止指令Ｃを出力する移動限界検出部５６とを具備している。
なお、前記コリメータ２の移動は、例えば、前記ツインＸ線検出器３の各列に設けられた補正用チャネルの出力値を同等にするビーム補正に必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のツインスライスＸ線ＣＴ装置５００では、メカニカルセンサ５５Ａまたは５５Ｂが故障すると、コリメータ２が移動限界に到達したことを検出できないため、移動限界を超えてコリメータ２の移動を強行してしまう可能性がある問題点がある。
そこで、本発明の目的は、移動限界を超えてコリメータを移動させようとする不都合を確実に防止できるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、Ｘ線管と、そのＸ線管から出射されたＸ線を偏平なＸ線ビームにするコリメータと、そのコリメータを移動する機能を有するコリメータ移動制御手段と、前記コリメータが一方の移動限界に到達した時に前記コリメータまたはそれと一体の光遮断体により光が遮断されると共に前記コリメータが可動範囲にある時に光が遮断されない位置に設けられた第１の光透過型フォトインタラプタ（photo interrupter）と、前記コリメータが他方の移動限界に到達した時に前記コリメータまたはそれと一体の光遮断体により光が遮断されると共に前記コリメータが可動範囲にある時に光が遮断されない位置に設けられた第２の光透過型フォトインタラプタと、前記第１の光透過型フォトインタラプタまたは前記第２の光透過型フォトインタラプタが透過光を検知していない状態ならば移動限界と判定して前記コリメータを強制的に停止する移動限界検出手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第１の観点によるＸ線ＣＴ装置では、いずれかの光透過型フォトインタラプタにおいて透過光が検知されなくなったことをもって、コリメータが移動限界に到達したと判定し、コリメータを強制的に停止する。また、光透過型フォトインタラプタの故障時には、コリメータが移動限界に到達しているとは限らないが、透過光が正常に検知されないことで、コリメータが強制的に停止される。したがって、光透過型フォトインタラプタの故障時にコリメータが移動限界を超えて移動してしまう不都合をも防止できる。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、Ｘ線管と、そのＸ線管から出射されたＸ線を偏平なＸ線ビームにするコリメータと、そのコリメータを移動する機能を有するコリメータ移動制御手段と、前記コリメータが可動範囲にある時に前記コリメータまたはそれと一体の光反射体により光が反射されると共に前記コリメータが一方の移動限界に到達した時に光が反射されない位置に設けられた第１の光反射型フォトインタラプタと、前記コリメータが可動範囲にある時に前記コリメータまたはそれと一体の光反射体により光が反射されると共に前記コリメータが他方の移動限界に到達した時に光が反射されない位置に設けられた第２の光反射型フォトインタラプタと、前記第１の光反射型フォトインタラプタまたは前記第２の光反射型フォトインタラプタが反射光を検知していない状態ならば移動限界と判定して前記コリメータを強制的に停止する移動限界検出手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第２の観点によるＸ線ＣＴ装置では、いずれかの光反射型フォトインタラプタにおいて反射光が検知されなくなったことをもって、コリメータが移動限界に到達したと判定し、コリメータを強制的に停止する。また、光反射型フォトインタラプタの故障時には、コリメータが移動限界に到達しているとは限らないが、反射光が正常に検知されないことで、コリメータが強制的に停止される。したがって、光反射型フォトインタラプタの故障時にコリメータが移動限界を超えて移動してしまう不都合をも防止できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す発明の実施の形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【０００７】
−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるツインスライスＸ線ＣＴ装置の要部を示すブロック図である。
このツインスライスＸ線ＣＴ装置１００は、操作者の指示などを受け付ける操作コンソール４１と、被検体Ｈを載せて移動し得る撮影テーブル４２と，前記被検体Ｈを走査する走査ガントリ１０１とを具備して構成されている。
前記走査ガントリ１０１は、Ｘ線を出射するＸ線管１と，前記Ｘ線をアパーチャ（図２のＳ）に通して偏平なＸ線ビームＸｒにするコリメータ２と，前記被検体Ｈを透過したＸ線ビームＸｒの強度を検出する２列の検出器列を有するツインＸ線検出器３と，前記コリメータ２を可動範囲Ｒ内でｚ方向に移動するコリメータ移動制御部４と，前記コリメータ２が一方の移動限界に到達したことを光学的に検出するフォトインタラプタ５Ａと，前記コリメータ２が他方の移動限界に到達したことを光学的に検出するフォトインタラプタ５Ｂと，前記一方の移動限界への到達が検出された時に前記コリメータ移動制御部４に対し停止指令Ｃ１を出力すると共に前記他方の移動限界への到達が検出された時に前記コリメータ移動制御部４に対し停止指令Ｃ２を出力する移動限界検出部６とを具備している。
【０００８】
図２は、前記コリメータ２および前記フォトインタラプタ５Ａ，５Ｂの周辺部分の説明図である。（ａ）は、上面図である。（ｂ）は、ｚ方向から見た側面図である。
前記フォトインタラプタ５Ａ（５Ｂ）は、発光素子１２Ａ（１２Ｂ）から出射された光を受光素子１３Ａ（１３Ｂ）で検知する光透過型のフォトインタラプタである。前記発光素子１２Ａ，１２Ｂは、例えば、発光ダイオードやレーザダイオードである。前記受光素子１３Ａ，１３Ｂは、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタやＣｄＳ（硫化カドミウム）セルである。
前記コリメータ２には、一方の移動限界Ｐに到達した時に前記フォトインタラプタ５Ａにかかる光を遮断し、他方の移動限界Ｑに到達した時に前記フォトインタラプタ５Ｂにかかる光を遮断し、可動範囲Ｒにある時に前記フォトインタラプタ５Ａ，５Ｂにかかる光を遮断しない幅を有する光遮断用板金１１が取り付けられている。
【０００９】
図３は、前記フォトインタラプタ５Ａ，５Ｂおよび移動限界検出部６を示す回路図である。
（１）コリメータ２が可動範囲Ｒにある時、フォトインタラプタ５Ａ，５Ｂはオン状態であり、スイッチングトランジスタ１４Ａ，１４Ｂはオン状態であるので、コンパレータ１５Ａ，１５Ｂの出力が“Ｈ”レベルとなる。停止指令出力回路１６Ａ，１６Ｂは、前記“Ｈ”レベル時には停止指令Ｃ１，Ｃ２を出力せず、コリメータ移動制御部４による移動制御が有効となる。
（２）コリメータ２が一方の移動限界Ｐ（図２参照）に到達すると、フォトインタラプタ５Ａはオフ状態となり、スイッチングトランジスタ１４Ａはオフ状態となり、コンパレータ１５Ａの出力が“Ｌ”レベルとなる。停止指令出力回路１６Ａは、前記“Ｌ”レベル時に停止指令Ｃ１を出力し、コリメータ２を強制的に停止させる。
（３）コリメータ２が他方の移動限界Ｑ（図２参照）に到達すると、フォトインタラプタ５Ｂはオフ状態となり、スイッチングトランジスタ１４Ｂはオフ状態となり、コンパレータ１５Ｂの出力が“Ｌ”レベルとなる。停止指令出力回路１６Ｂは、前記“Ｌ”レベル時に停止指令Ｃ２を出力し、コリメータ２を強制的に停止させる。
（４）フォトインタラプタ５Ａが故障してオフ状態となると、上記（２）と同様の動作で、停止指令Ｃ１が出力され、コリメータ２が強制的に停止される。なお、前記故障は、例えば発光素子１２Ａや受光素子１３Ａの破損である。
（５）フォトインタラプタ５Ｂが故障してオフ状態となると、上記（３）と同様の動作で、停止指令Ｃ２が出力され、コリメータ２が強制的に停止される。
【００１０】
以上の第１の実施形態にかかるツインスライスＸ線ＣＴ装置１００によれば、光透過型のフォトインタラプタ５Ａまたは５Ｂにおける光が光遮断用板金１１で遮断されることをもってコリメータ２が移動限界に到達したことを検出し、コリメータ２を強制的に停止することが出来る。また、前記フォトインタラプタ５Ａ，５Ｂの故障時には、前記移動限界到達時と同様の動作により、コリメータ２を強制的に停止できる。
【００１１】
−第２の実施形態−
図４は、本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のコリメータ２およびフォトインタラプタ５Ａ’，５Ｂ’の周辺部分の説明図である。（ａ）は、上面図である。（ｂ）は、ｚ方向から見た側面図である。
前記フォトインタラプタ５Ａ’（５Ｂ’）は、発光素子１２Ａ’（１２Ｂ’）から出射された光の反射光を受光素子１３Ａ’（１３Ｂ’）で検知する光反射型のフォトインタラプタである。
前記コリメータ２には、可動範囲Ｒにある時に前記フォトインタラプタ５Ａ’，５Ｂ’にかかる光を反射し、一方の移動限界Ｐに到達した時に前記フォトインタラプタ５Ａ’にかかる光を反射せず、他方の移動限界Ｑに到達した時に前記フォトインタラプタ５Ｂ’にかかる光を反射しない幅を有する光反射用板金２１が取り付けられている。
【００１２】
図５は、前記フォトインタラプタ５Ａ’，５Ｂ’および移動限界検出部６を示す回路図である。
停止指令出力回路１６Ａ（１６Ｂ）は、コンパレータ１５Ａ（１５Ｂ）の出力が“Ｌ”レベルの時に停止指令Ｃ１（Ｃ２）を出力し、“Ｈ”レベルの時に停止指令を出力しない。
【００１３】
以上の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置によれば、光反射型のフォトインタラプタ５Ａ’または５Ｂ’における光が光反射用板金２１で反射されなくなったことをもってコリメータ２が移動限界に到達したことを検出し、コリメータ２を強制的に停止することが出来る。また、前記フォトインタラプタ５Ａ’，５Ｂ’の故障時には、前記移動限界到達時と同様の動作により、コリメータ２を強制的に停止できる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、光透過型フォトインタラプタで透過光が検知されなくなったことをもって、又は、光反射型フォトインタラプタで反射光が検知されなくなったことをもって、コリメータが移動限界に到達したと判定し、コリメータの移動を停止するので、コリメータに過大な機械的ストレスが加わることを防止できる。また、フォトインタラプタの故障時にも、コリメータの移動が停止するので、フェイルセーフ（fail safe）の機能を実現でき、システムの安全性をいっそう高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかるツインスライスＸ線ＣＴ装置の要部を示すブロック図である。
【図２】図１のツインスライスＸ線ＣＴ装置におけるコリメータおよびフォトインタラプタの周辺部分の説明図である。
【図３】図１のツインスライスＸ線ＣＴ装置におけるフォトインタラプタおよび移動限界検出部を示す回路図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のコリメータおよびフォトインタラプタの周辺部分の説明図である。
【図５】第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のフォトインタラプタおよび移動限界検出部を示す回路図である。
【図６】従来のツインスライスＸ線ＣＴ装置の一例の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００          ツインスライスＸ線ＣＴ装置
１              Ｘ線管
２              コリメータ
３              ツインＸ線検出器
４              コリメータ移動制御部
５Ａ，５Ｂ      フォトインタラプタ
５Ａ’，５Ｂ’  フォトインタラプタ
６              移動限界検出部
１１            光遮断用板金
２１            光反射用板金
Ｃ１，Ｃ２      停止指令
【図１】
0004519310.tif 000002
【図２】
0004519310.tif 000003
【図３】
0004519310.tif 000004
【図４】
0004519310.tif 000005
【図５】
0004519310.tif 000006
【図６】
0004519310.tif 000007