JP4519310B2 - X線ct装置 - Google Patents
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Description
【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
Claims (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。
- 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。
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