(57)【要約】【課題】制御信号を伝送するための待ち時間を設けることなく、適時に収集データを伝送することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】Ｘ線を発生させるＸ線発生手段を含む複数の制御対象が設けられたＸ線ＣＴ装置において、固定部、回転部、電源ライン、重畳手段、及び分離手段を有し、回転部は、固定部に回転可能に支持され、各制御対象が設けられる。電源ラインは、固定部から各制御対象に供給するための電力を通す。重畳手段は、固定部に設けられ、各制御対象を制御するための制御信号を電源ラインに重ねる。分離手段は、回転部に設けられ、電源ラインから制御信号を分離する。【選択図】図１
2012187170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生させるＸ線発生手段を含む複数の制御対象が設けられたＸ線ＣＴ装置において、
固定部と、
前記固定部に回転可能に支持され、前記各制御対象が設けられた回転部と、
前記固定部から前記各制御対象に供給するための電力を通す電源ラインと、
前記固定部に設けられ、前記各制御対象を制御するための制御信号を前記電源ラインに重ねる重畳手段と、
前記回転部に設けられ、前記電源ラインから前記制御信号を分離する分離手段と、
を有する
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記固定部に設けられ、前記制御信号を前記電源ラインに通して送信する固定部通信手段と、
前記回転部に設けられ、前記電源ラインに通された前記制御信号を受信する回転部通信手段と、
を有し、
前記回転部通信手段は、前記電源ラインに通された前記制御信号を受信している間に前記Ｘ線発生手段によるＸ線の発生があったとき、前記受信した制御信号を廃棄する制御信号処理手段と、前記制御信号の廃棄を受けて、前記制御信号の送信を前記固定部通信手段に要求する制御信号要求手段と、を有する
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】
前記回転部通信手段は、前記受信した前記制御信号の誤り検出をする誤り検出手段を有し、
前記制御信号処理手段は、前記誤り検出手段が前記制御信号の誤りを検出したとき、前記受信した前記制御信号を廃棄する
ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記回転部は、前記Ｘ線発生手段から照射されたＸ線を検出し、当該検出したＸ線のデータを前記回転部通信手段に出力するＸ線検出手段をさらに有し、
前記Ｘ線のデータ前記回転部通信手段から前記固定部通信手段に通すデータラインをさらに有し、
前記固定部は、前記固定部通信手段により前記Ｘ線のデータが受信されていないと判断したとき、または、前記固定部通信手段により受信される前記Ｘ線のデータの量が少ないと判断したとき、前記制御信号を通すラインを前記電力ラインからデータラインに切り替える切替手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記Ｘ線ＣＴ装置と外部設備との間にノイズを吸収するためのノイズ除去回路をさらに有する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の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線を発生させるＸ線発生手段を含む複数の制御対象が設けられたＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は従来のＸ線ＣＴ装置及びその周辺設備の構成ブロック図である。図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置は、開口（図示省略）を有する固定部１０と、開口まわりに回転可能な回転部２０とを有する。
【０００３】
回転部２０には、Ｘ線を検出するＸ線検出手段３１、高電圧を発生する高電圧発生手段３２、高電圧を受けてＸ線を出射するＸ線管球３３、ウェッジ３４、スリット３５、及び投光器３６を一例とする複数の制御対象３０が設けられている。
【０００４】
固定部制御手段１２が生成した制御信号は、固定部通信手段１３の送受信部１６に送られ、データラインＤＬを通り、スリップリング１５、回転部２０の送受信部２４、及び回転部制御手段２３を経由して、光学系装置（ウェッジ３４、スリット３５、投光器３６）、高電圧発生手段３２、Ｘ線検出手段３１に伝送され、Ｘ線のデータ収集制御を行う。収集されたＸ線のデータは、データラインＤＬを通り、回転部２０の送受信部２４、スリップリング１５、及び固定部１０の送受信部１６を経由して、再構成手段４０に伝送される。なお、収集されたＸ線のデータを「収集データ」という場合がある。
【０００５】
スリップリング１５は、制御信号及び収集データを通すためのデータラインＤＬの一部を構成している。また、スリップリング１５は、固定部１０から回転部２０の各制御対象３０に供給される電力を通すための電源ラインＰＬの一部を構成している。図２において、電力Ｐ、制御信号Ｓ及び収集データＤが通るラインをそれぞれ、白抜きの矢印線、細い実線、太い実線で示す。
【０００６】
現在のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出手段３１の多列化、回転部２０の高速回転化が進み、Ｘ線検出手段３１から再構成手段４０に送る収集データのデータ量が飛躍的に増えている。
【０００７】
一方で、Ｘ線発生手段（高電圧発生手段３２、Ｘ線管球３３）の出力設定、Ｘ線検出手段３１の設定、データを収集するためのトリガ等の制御データのデータ量は、１０年前とほとんど変わらない。
【０００８】
制御信号は、数１０ＭＨｚ程度の伝送速度で、複数の制御対象３０と通信できることが要求される。また、収集データは数ＧＨｚ程度の伝送速度でＸ線検出手段３１と再構成手段４０との間で通信できる専用線であることが要求される。
【０００９】
近年、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルを用いたデータ通信では、データの伝送速度が１００Ｍｂｐｓ以上のものが実現されつつある。一方で、電力線をＬＡＮケーブルのようにネットワークの媒体としてデータ通信を行うＰＬＣ（電力線通信）が提供されつつある。しかし、２〜３０ＭＨｚの周波数を用いた高速電力線通信においても、データの伝送速度は３ＭｂｐｓであってＬＡＮケーブルを用いたデータ通信より数十倍低く、容量の大きなデータを伝送するときの問題点が少なからずあるという現状がある。なお、制御データ及び収集データを送るためのデータラインに対して、電力を供給先に送るための電力線を、電源ラインという場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、スリップリング１５は、データラインＤＬ及び電源ラインＰＬを一定空間内に構成する必要があるため、データラインＤＬを拡大して伝送速度を上げることができず、収集データを伝送しようとするときに、制御信号を伝送するための待ち時間を設けることが少なからず生じ、適時に収集データを伝送することができないという問題点があった。
【００１１】
この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、制御信号を伝送するための待ち時間を設けることなく、適時に収集データを伝送することが可能な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】
【００１２】
上記課題を解決するために、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を発生させるＸ線発生手段を含む複数の制御対象が設けられたＸ線ＣＴ装置において、固定部、回転部、電源ライン、重畳手段、及び分離手段を有し、回転部は、固定部に回転可能に支持され、各制御対象が設けられる。電源ラインは、固定部から各制御対象に供給するための電力を通す。重畳手段は、固定部に設けられ、各制御対象を制御するための制御信号を電源ラインに重ねる。分離手段は、回転部に設けられ、電源ラインから制御信号を分離する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置及びその周辺設備の構成ブロック図である。
【図２】従来の技術に係るＸ線ＣＴ装置及びその周辺設備の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
一の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置ついて図１を参照して説明する。図１は、Ｘ線ＣＴ装置及びその周辺に設けられる医用設備の構成ブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、医用設備には配電盤１が設けられ、配電盤１から電力が変圧トランス２に供給される。変圧トランス２には、ノイズ除去回路３が設けられている。Ｘ線ＣＴ装置に他の設備が並列に設置されていたとき、Ｘ線ＣＴ装置に用いられる制御信号がノイズとして他の設備に誤作動やデータの流出という悪影響を及ぼすおそれがある。このようなノイズの影響は、公知のノイズ除去処理によって除去することができる。
【００１６】
変圧トランス２にはＸ線ＣＴ装置の架台である固定部１０と、再構成手段（コンソール）４０と、寝台５０とが電源ラインＰＬで接続されている。固定部１０は、被検体が入る開口（図示省略）を有し、開口まわりに回転可能に回転部２０を支持する。回転部２０には、Ｘ線発生手段（後述する）を含む複数の制御対象３０が設けられている。
【００１７】
〔固定部〕
固定部１０は、分電盤１１、固定部制御手段１２、固定部通信手段１３、及び重畳手段１４を有している。
【００１８】
固定部１０と回転部２０との間で電力を通すための電源ラインＰＬ、並びに制御信号及び収集データを通すためのデータラインＤＬを構成する一例としてのスリップリング１５が設けられている。図１において、電力Ｐ、制御信号Ｓ及び収集データＤが通るラインをそれぞれ、白抜きの矢印線、細い実線、太い実線で示す。
【００１９】
分電盤１１は、変圧トランス２から供給された電力を、固定部制御手段１２、固定部通信手段１３、及び重畳手段１４に供給する。
【００２０】
固定部制御手段１２は、回転部２０に設けられた各制御対象３０を制御するための制御信号を生成する。なお、制御信号には、送り先情報（制御対象３０を指定する情報）、制御対象３０に対する命令の情報、誤り検出用情報が含まれている。
【００２１】
固定部通信手段１３は、送受信部１６及び切替手段１７を有している。送受信部１６は、スリップリング１５を介して回転部通信手段２２の送受信部２４との間で、制御信号及び収集データの送受信を行う。
【００２２】
（切替手段）
切替手段１７は、制御信号が通るラインをデータラインＤＬと制御ライン１８に切り替える。制御ライン１８が重畳手段１４に接続されている。切替手段１７は、送受信部１６との交信により、送受信部１６が収集データを受信していないかどうかの情報、及び、収集データの量の情報を受ける。これらの情報を基に、収集データを受信していないと判断したとき、または、収集データの量が少ないと判断したとき、電源ラインＰＬより伝送速度の高いデータラインＤＬを有効に活用するために、制御信号を通すラインをデータラインＤＬに切り替えるように切替手段１７が構成されている。なお、操作手段（図示省略）による指示を受けて、切替手段１７がラインを切り替えるようにしてもよい。
【００２３】
切替手段１７によりデータラインＤＬに切り替えたとき、制御信号は、データラインＤＬを通り、スリップリング１５を介して回転部２０の送受信部２４に伝送される。一方、切替手段１７により制御ライン１８に切り替えたとき、制御信号は、制御ライン１８を通って重畳手段１４に伝送される。なお、データラインＤＬを通り、送受信部２４に伝送された制御信号、及びその制御信号に基づく各制御対象３０の動作は、従来の技術と同様であるためその説明を省略し、以下、制御ライン１８を通って重畳手段１４に伝送された制御信号及びその制御信号の処理について説明する。
【００２４】
（重畳手段）
重畳手段１４は、制御ライン１８を通る制御信号を電源ラインＰＬを通る信号（電源波形信号）に重ねる。電源波形信号に重ねられた制御信号は、スリップリング１５を介して回転部２０側に伝送される。重畳手段１４の一例としては、電源ラインＰＬを通る電力である交流電圧に電力通信用信号に制御信号を加算する加算器が用いられる。なお、加算器としては、制御ライン１８を電源ラインＰＬに接続するだけの接続器であってもよい。
【００２５】
〔回転部〕
回転部２０は、分離手段２１、回転部通信手段２２、回転部制御手段２３、及び各制御対象３０を有している。
【００２６】
（分離手段）
分離手段２１は、電源ラインＰＬを通る電源波形信号に重ねられ、スリップリング１５を介して回転部２０側に伝送される制御信号を電源ラインＰＬを通る信号（電源波形信号）から分離する。分離手段２１の一例としては、電源ラインＰＬに電源周波数を通さず、制御信号の周波数を通すハイパスフィルタを入れることで分離することができる。制御信号を分離した後の電力は、回転部通信手段２２、回転部制御手段２３及び各制御対象３０に供給される。
【００２７】
（回転部通信手段）
回転部通信手段２２は、送受信部２４、制御信号処理手段２５、制御信号要求手段２６、及び誤り検出手段２７を有する。
【００２８】
（送受信部）
送受信部２４は、分離手段２１により電源ラインＰＬを通る信号（電源波形信号）から分離された制御信号を受信する。送受信部２４は、制御信号を制御信号処理手段２５に送る。
【００２９】
（制御信号処理手段）
制御信号処理手段２５は、電源ラインＰＬに通された制御信号を受信している間にＸ線発生手段（高電圧発生手段３２、Ｘ線管球３３）によるＸ線の発生があったと判断したとき、受信した制御信号を廃棄する。制御信号を廃棄するのは、Ｘ線の発生があったとき、電圧変動とリプルノイズが発生するため、制御信号が影響を受けてデータが破壊される可能性があるためである。なお、制御信号の廃棄の一例としては、制御信号処理手段２５のバッファに一時的に記憶された制御信号を読み出し対象から除外する処理をいう。
【００３０】
Ｘ線の発生があったかどうかを判断する構成の一例としては、回転部制御手段２３から各制御対象３０に送られる制御信号Ｓ１が制御信号処理手段２５にも送信される。制御信号処理手段２５は、回転部制御手段２３から送られた高電圧発生手段３２を送り先情報とする制御情報（Ｘ線を発生させる指示情報を含む）を基に、Ｘ線の発生があったかどうかを判断する。
【００３１】
（制御信号要求手段）
制御信号要求手段２６は、制御信号処理手段２５による制御信号の廃棄を受けたとき、制御信号処理手段２５によるＸ線の発生がないことの判断を受けて、制御信号の送信を、固定部通信手段１３に要求する。制御信号要求手段２６からの要求は、回転部２０の送受信部２４からデータラインＤＬを通り、スリップリング１５を経由して固定部通信手段１３の送受信部１６に送られる。送受信部１６に送られた制御信号要求手段２６からの要求を受けて、固定部制御手段１２は、廃棄された制御信号と同じ制御信号を送受信部１６に送る。
【００３２】
なお、制御信号要求手段２６からの要求は、送受信部２４から電源ラインＰＬを通り、スリップリング１５を経由して固定部通信手段１３の送受信部１６に送られるように構成してもよい。この構成では、電源ラインＰＬに制御信号要求手段２６からの要求信号を重畳させるための重畳手段１４を回転部２０に設け、電源ラインＰＬを通る信号（電源波形信号）から要求信号を分離するための分離手段２１を固定部１０に設ければよい。
【００３３】
上記したように、Ｘ線の発生があったと判断したとき制御信号を単に廃棄してもよいが、制御信号の誤り検出を行った上で、誤りがあったときその制御信号を廃棄するようにしてもよい。
【００３４】
（誤り検出手段）
誤り検出手段２７は、制御信号に含まれる誤り検出用情報を基に制御信号に誤りがあったかどうかを検出する。制御信号処理手段２５は、誤り検出手段２７による制御信号の誤り検出を受けて、受信した前記制御信号を廃棄する。誤り検出には、伝送対象のデータ中に、あらかじめ誤り検出用の情報を付け加えておき、受信側では一定のアルゴリズムを用いてチェックするという冗長検査方式のような一般的な従来の方式を用いればよい。冗長検出方式の例としては、1文字ごとに、その文字に含まれる1または０の個数が偶数か奇数かを示すパリティビットを付与し、受信時にその偶奇が一致しているかどうかを検査するパリティチェックがある。その他の例としては、ハミングコードチェック、ＣＲＣ（巡回冗長検査）などがある。
【００３５】
制御信号処理手段２５は、Ｘ線の発生がないと判断し、誤り検出手段２７による誤りが検出されないと判断したとき、受信した制御信号を回転部制御手段２３に送る。
【００３６】
回転部制御手段２３は、送られた制御信号を解読して各制御対象３０に送る。誤りのない制御信号を各制御対象３０に送るので、各制御対象３０の誤作動を防止することが可能となる。回転部制御手段２３と各制御対象３０間との通信は、１つの送り元に対して送り先が複数のＮ個である１対Ｎ通信が用いられる。それにより、制御対象３０の数に応じて制御信号のデータ量が増えるのを防止することが可能となる。
【００３７】
各制御対象３０は、送り先情報を基に制御信号を受け取る。たとえば、高電圧発生手段３２は、供給された電力を用いて、制御信号を基に所定のタイミングで高電圧を発生させる。Ｘ線管球３３は高電圧を受けてＸ線を照射する。Ｘ線検出手段３１は、所定のタイミングで、被検体を通ったＸ線を検出し、収集データを送受信部２４に送る。収集データは、データラインＤＬを通り、スリップリング１５、固定部１０の送受信部１６を経由して再構成手段４０に伝送される。
【００３８】
（作用効果）
前記実施形態に係るＸ線ＣＴ装置によれば、各制御対象３０に制御信号をデータラインＤＬを用いずにＰＬラインを用いて伝送するため、制御信号を伝送するための信号時間を設けることなく、ＰＬラインを用いて適時に収集データを伝送することが可能となる。
また、電源ラインＰＬに制御信号を重畳させるため、制御信号を使わない設備に対しては、ノイズを付加し、電源環境を劣悪にするおそれがある。Ｘ線ＣＴ装置に他の設備が並列に設置されていたとき、他の設備に悪影響を及ぼすおそれがあるが、前記実施形態では、ノイズ除去回路３を設けているので、他の設備の誤作動、データの流出を防止することが可能となる。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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、書き換え、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とともに、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。
【符号の説明】
【００４０】
Ｄ  収集データ    Ｐ  電力    Ｓ  制御信号    ＤＬ  データライン
ＰＬ  電源ライン
１  配電盤    ２  変圧トランス    ３  ノイズ除去回路
１０  固定部（架台）    １１  分電盤    １２  固定部制御手段
１３  固定部通信手段    １４  重畳手段    １５  スリップリング
１６  送受信部    １７  切替手段    １８  制御ライン
２０  回転部    ２１  分離手段    ２２  回転部通信手段
２３  回転部制御手段    ２４  送受信部    ２５  制御信号処理手段
２６  制御信号要求手段    ２７  誤り検出手段
３０  各制御対象    ３１  Ｘ線検出手段    ３２  高電圧発生手段
４０  再構成手段    ５０  寝台
【図１】
2012187170.tif 000003
【図２】
2012187170.tif 000004