JP6358994B2 - X線ct装置 - Google Patents
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Description
また本発明は、検査対象に対するX線検出器の衝突を防止することのできるX線CT装置の提供を目的とする。
なお、寸法規制用アタッチメントを交換することなく、大きさの異なる検査対象を検査位置へ搬送しようとした場合、通過規制孔の開口寸法よりも検査対象が大きければ、寸法規制用アタッチメントに接触して、検査対象を検査位置まで搬送することができない。これにより、X線源が衝突するおそれのある検査対象が検査位置へ配置されることが防止される。
なお、寸法規制用アタッチメントを交換することなく、大きさの異なる検査対象を検査位置へ搬送しようとした場合、通過規制孔の開口寸法よりも検査対象が大きければ、寸法規制用アタッチメントに接触して、検査対象を検査位置まで搬送することができない。これにより、X線検出器が衝突するおそれのある検査対象が検査位置へ配置されることが防止される。
図1〜図3は本発明の実施形態に係るX線CT装置の全体構造を示している。なお、図3に示すX線CT装置の内部構造は、各構成要素を模式化して示してある。
これらの図に示すように、X線CT装置は、ガントリ10と正面ケーシング11とによって外観が構成されている。ガントリ10の正面には検査対象の搬入口12が開口している。図2に示すように、本実施形態では搬入口12を円形に形成したが、これに限定されるものではなく、搬入口12は必要に応じて任意の形状とすることができる。正面ケーシング11はこの搬入口12を覆うようにガントリ10の正面から突き出して設けられている。正面ケーシング11には開閉扉13が設けてあり、この開閉扉13を開いて正面ケーシング11の内側に検査対象を供給できるようになっている。ガントリ10、正面ケーシング11および開閉扉13は、いずれもX線を遮断する材料で製作されている。なお、開閉扉13には、X線を遮断する透明な板材からなる窓13aが組み込んであり、この窓13aから正面ケーシング11の内部を目視できるようになっている。
配置部31aに検査対象Sを配置した後、検査対象Sの中心を回転盤20の中心軸O上に位置合わせする。この位置合わせは、検査対象搬送機構30をY−Z方向に駆動して行う。続いて、検査対象搬送機構30をX方向に駆動して、配置部31aに配置した検査対象Sを、保持台31とともに回転盤20の中心軸Oと平行に移動し、搬入口12からガントリ10の内部へ搬入する。そして、検査対象Sを検査位置14へ配置する。なお、検査対象搬送機構30の移動方向の一つX方向は、既述した回転盤20の中心軸Oが延びる方向と一致している。
次に、図5を主に参照して、寸法規制用アタッチメントとアタッチメント装着部について詳細に説明する。
本実施形態に係るX線CT装置は、開口寸法の異なる通過規制孔41を有する複数種類の寸法規制用アタッチメント(40A,40B,40C)を備えている。また、ガントリ10の搬入口12には、寸法規制用アタッチメント(40A,40B,40C)を選択して装着するためのアタッチメント装着部42が形成してある。
本実施形態では、各寸法規制用アタッチメント(40A,40B,40C)は、アクリル板等の平板材料を加工して同じ寸法形状に製作してある。なお、各寸法規制用アタッチメント(40A,40B,40C)は同じ寸法形状に製作する必要はなく、必要に応じて異なった寸法形状に製作することもできる。
なお、図5に示す通過規制孔41は、それぞれ円形状に形成してあるが、これに限定されるものではなく、半円形状や四角形状、あるいは検査対象Sの外形に対応する形状など、必要に応じて任意の形状に形成することができる。また、各寸法規制用アタッチメント(40A,40B,40C)にそれぞれ異なる形状の通過規制孔41を形成してもよい。
次に、図6を主に参照して、本実施形態に係るX線CT装置の制御系について詳細に説明する。
X線CT装置の制御系は、コンピュータとその周辺機器で構成されており、中央処理部(CPU)50、記憶部51、操作部52、X線源制御部53、データ収集部54、画像再生部55、回転制御部56、駆動制御部57,58,59、アタッチメント判別部60、画像表示部61を含んでいる。記憶部51には、X線CT装置の動作制御やデータ処理等を実行するためのプログラムがインストールされており、中央処理部50はそのプログラムに従い各構成部を制御するための指令や、収集したデータの演算処理等を実行する。操作部52は、マウスやキーボード等の周辺機器からなり、X線CT装置の操作に必要な入力操作はこの操作部52を用いて行われる。
具体的には、図7に示すように、回転盤20の中心軸Oに沿って、寸法規制用アタッチメント40Aの通過規制孔41の内周縁から検査位置14の外周に引き延ばした仮想の面を境界面Hとして、当該仮想の境界面Hに接触または交叉しないように、X線源22の移動範囲を規制する。
具体的には、図8に示すように、回転盤20の中心軸Oに沿って、寸法規制用アタッチメント40Aの通過規制孔41の内周縁から検査位置14の外周に引き延ばした仮想の面を境界面Hとして、当該仮想の境界面Hに接触または交叉しないように、X線検出器23の移動範囲を規制する。
次に、図7〜図10を参照して、検査対象へのX線源およびX線検出器の衝突回避に関する作用を説明する。なお、図7および図8は、比較的小さい検査対象を検査位置へ配置する際の作用を模式的に示しており、図9および図10は、比較的大きい検査対象を検査位置へ配置する際の作用を模式的に示している。
なお、図に示す本実施形態では、保持台31も検査対象Sの大きさに応じて交換できる構成としてあり、図9や図10に示す例では、大きい検査対象Sに対しては、当該検査対象Sを安定して配置できるように幅の広い配置部31aを備えた保持台31に交換して利用している。
そして、当該寸法規制用アタッチメント(40A,40B,40Cのいずれか)の種類に応じて、X線源衝突回避手段としての機能をもつ中央処理部50が、検査位置14に配置された検査対象Sに向かうX線源22の移動範囲を規制する。すなわち、検査位置14に配置された検査対象Sと衝突するおそれのない範囲で、X線源22を検査対象Sに接近できるようにする。具体的には、図7および図9に示すように、回転盤20の中心軸Oに沿って、寸法規制用アタッチメント(40Aまたは40C)の通過規制孔41の内周縁から検査位置14の外周に引き延ばした仮想の面を境界面Hとして、当該仮想の境界面Hに接触または交叉しないように、X線源22の移動範囲を規制する。これにより、検査対象Sに対するX線源22の衝突を自動的に回避することができる。
図11は、寸法規制用アタッチメントの他の構成例を示している。本発明のX線CT装置は、動物病院などで生きた小動物を検査対象SとしてX線CT検査を実施する用途にも適している。この種の用途に用いる場合は、検査中に小動物が検査位置14から逃げ出さないよう保持する仕組みが必要となる。そこで、図11に示す寸法規制用アタッチメント(70A,70B,70C)には、通過規制孔41の周縁から軸方向に筒状部71を延出して形成してあり、この筒状部71をガントリ10の内部へ挿入して配置する構成となっている。検査位置14に配置した小動物は、周囲をこの筒状部71で囲まれるため、検査位置14からの逃げ出しが阻止される。
上述した実施形態では、X線源移動手段とX線検出器移動手段とをそれぞれ別々に設け、X線源22とX線検出器23とを個別に移動させる構成としたが、これら各移動手段を統合したX線源−X線検出器駆動機構を備え、X線源22とX線検出器23とを一体に移動させる構成することもできる。例えば、図12に示すように、支持プレート80の両端部にX線源22とX線検出器23を搭載し、ボールねじ等の動力伝達機構を介して駆動モータ81からの駆動力を受けて、支持プレート80を回転盤20に設けた案内レール82に沿って移動させる機構(X線源−X線検出器駆動機構)をもって、X線源22とX線検出器23とを一体に移動させてもよい。
20:回転盤、21:回転駆動モータ、22:X線源、23:X線検出器、24,25:案内レール、26,27:スライダ、28,29:駆動モータ、
30:検査対象搬送機構、31:保持台、31a:配置部、
40A,40B,40C:寸法規制用アタッチメント、41:通過規制孔、42:アタッチメント装着部、43:締結具、44:締結箇所、45:被検知部、46:センサ、
50:中央処理部、51:記憶部、52:操作部、53:X線源制御部、54:データ収集部、55:画像再生部、56:回転制御部、57,58,59:駆動制御部、60:アタッチメント判別部、61:画像表示部、
70A,70B,70C:寸法規制用アタッチメント、71:筒状部、
80:支持プレート、81:駆動モータ、82:案内レール、
S:検査対象、O:中心軸、H:境界面
Claims (7)
- ガントリ内に設定した検査位置に検査対象を配置して、X線CT検査を実行するX線CT装置であって、
前記ガントリ内に検査対象を搬送して前記検査位置に配置するための検査対象搬送機構と、
前記検査位置に配置された検査対象に対してX線を照射するX線源と、
前記X線源と対向配置され、検査対象を透過してきたX線を検出するX線検出器と、
前記検査位置に配置された検査対象に対し、前記X線源を接近または離間させるX線源移動手段と、
前記X線源と前記X線検出器を、前記検査位置に配置された検査対象の周囲で回転させる回転手段と、
開口寸法の異なる通過規制孔を有する複数種類の寸法規制用アタッチメントと、
前記検査対象搬送機構による前記ガントリ内への検査対象の搬入口に設けられ、選択された一つの前記寸法規制用アタッチメントが装着されるアタッチメント装着部と、
前記アタッチメント装着部に装着された寸法規制用アタッチメントの種類を判別するアタッチメント判別手段と、
前記アタッチメント装着部に装着された寸法規制用アタッチメントに応じて、前記検査位置に配置された検査対象に向かう前記X線源の移動範囲を規制するX線源衝突回避手段と、を備えたことを特徴とするX線CT装置。 - 前記寸法規制用アタッチメントは、検査対象の大きさに応じて前記通過規制孔の開口寸法が規定してあり、
検査対象を通過させることができる通過規制孔を有する寸法規制用アタッチメントを選択し、前記アタッチメント装着部へ装着することを特徴とする請求項1のX線CT装置。 - 前記複数種類の寸法規制用アタッチメントは、前記通過規制孔の開口寸法に応じてそれぞれ異なる部位に被検知部が設けてあり、
前記アタッチメント判別手段は、前記寸法規制用アタッチメントに設けた被検知部を検知して、当該被検知部の設置部位に基づき前記アタッチメント装着部に装着された寸法規制用アタッチメントの種類を判別することを特徴とする請求項1または2のX線CT装置。 - 前記検査対象搬送機構は、前記回転手段の回転軸と平行に検査対象を搬送して前記検査位置へ配置する構成であり、
前記X線源衝突回避手段は、前記回転手段の回転軸に沿って前記通過規制孔の内周縁から前記検査位置の外周に引き延ばした仮想の面を境界面として、当該仮想の境界面に接触または交叉しないように、前記X線源の移動範囲を規制することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載したX線CT装置。 - 前記検査位置に配置された検査対象に対し、前記X線検出器を接近または離間させるX線検出器移動手段と、
前記アタッチメント装着部に装着された寸法規制用アタッチメントに応じて、前記検査位置に配置された検査対象に向かう前記X線検出器の移動範囲を規制するX線検出器衝突回避手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載したX線CT装置。 - 前記検査対象搬送機構は、前記回転手段の回転軸と平行に検査対象を搬送して前記検査位置へ配置する構成であり、
前記X線検出器衝突回避手段は、前記回転手段の回転軸に沿って前記通過規制孔の内周縁から前記検査位置の外周に引き延ばした仮想の面を境界面として、当該仮想の境界面に接触または交叉しないように、前記X線検出器の移動範囲を規制することを特徴とする請求項5のX線CT装置。 - 前記X線源と前記X線検出器とを一体に移動させるX線源−X線検出器駆動機構を備えており、当該X線源−X線検出器駆動機構が前記X線源移動手段および前記X線検出器移動手段を構成していることを特徴とする請求項5または6のX線CT装置。
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