Ｘ線断層撮影装置

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【発明の名称】	Ｘ線断層撮影装置
【発明者】	【氏名】篠原大【氏名】槇宏太郎
【要約】	【課題】本発明は、簡単な構造により、回転するＸ線撮影手段が被検体に接触するのを避けることができ、撮影作業の効率を向上させることができるＸ線断層撮影装置を得ることを目的とするものである。【解決手段】Ｘ線撮影手段１２は、スキャナカバー１３により覆われている。スキャナカバー１３は、スキャナ駆動部５の筐体に固定されている。即ち、スキャナカバー１３は、非回転部に対して固定されている。回転体であるＸ線撮影手段１２は、スキャナカバー１３内の空間で回転される。スキャナカバー１３は、Ｘ線撮影手段１２の回転に伴って回転される全ての要素を覆っている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を支持する被検体支持手段と、
この被検体支持手段の上方に配置され、前記被検体にＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源と対向配置され前記被検体の透過Ｘ線を検出するＸ線検出器とを具備し、前記被検体の体軸を中心軸として前記被検体が配置される空間の外側で前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器を回転するように支持するＸ線撮影手段と、
このＸ線撮影手段が回転される回転空間と前記被検体配置空間との間に配置され、前記被検体と前記Ｘ線撮影手段との接触を防ぐためのカバー手段と
を備えたことを特徴とするＸ線断層撮影装置。
【請求項２】
前記カバー手段は、前記被検体配置空間に接して配置される第１カバー手段と、前記Ｘ線撮影手段の回転軌道を挟み前記第１カバー手段の外側に配置される第２カバー手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載のＸ線断層撮影装置。
【請求項３】
前記第２カバー手段は、その全周に亘ってＸ線吸収材が配置されることを特徴とする請求項２記載のＸ線断層撮影装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線照射部とＸ線検出器とを有するＸ線撮影手段が被検体配置空間の外側で回転されるＸ線断層撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線撮影装置においては、旋回アームの一端にＸ線源が設けられ、旋回アームの他端にＸ線検出器が設けられている。そして、旋回アームは、回転駆動ユニットにより回転される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２－２１９１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来のＸ線撮影装置では、撮影を行う際に、Ｘ線源及びＸ線検出器を含むスキャナが被写体の周囲を回転されるため、スキャナが被写体と接触する恐れがあり、接触が生じないように撮影位置決めの段階で十分に確認する必要があった。このため、撮影作業の効率が低下してしまう。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構造により、回転するＸ線撮影手段が被検体に接触するのを避けることができ、撮影作業の効率を向上させることができるＸ線断層撮影装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るＸ線断層撮影装置は、被検体を支持する被検体支持手段と、この被検体支持手段の上方に配置され、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源と対向配置され被検体の透過Ｘ線を検出するＸ線検出器とを具備し、被検体の体軸を中心軸として被検体が配置される空間の外側でＸ線源とＸ線検出器を回転するように支持するＸ線撮影手段と、このＸ線撮影手段が回転される回転空間と被検体配置空間との間に配置され、被検体とＸ線撮影手段との接触を防ぐためのカバー手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明のＸ線断層撮影装置は、被検体とＸ線撮影手段との接触を防ぐためのカバー手段を、Ｘ線撮影手段が回転される回転空間と被検体配置空間との間に配置したので、簡単な構造により、回転するＸ線撮影手段が被検体に接触するのを避けることができ、撮影作業の効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるＸ線断層撮影装置を示す構成図である。この例では、頭頚部の撮影のための座位型Ｘ線断層撮影装置を示している。図において、被検体１が座る被検体支持手段としての椅子２は、椅子支持部３により支持されている。また、椅子２は、椅子支持部３内に設けられた椅子駆動装置（図示せず）の駆動力により上下方向及び水平方向（前後左右方向）へ変位可能になっている。
【０００９】
椅子支持部３の背部には、支柱４が設けられている。支柱４には、スキャナ駆動部５が支持されている。スキャナ駆動部５には、モータ（図示せず）等の機器が収容されている。また、スキャナ駆動部５は、椅子２の上方（真上）に配置されている。
【００１０】
スキャナ駆動部５には、スキャナアーム６が支持されている。スキャナアーム６は、スキャナ駆動部５により垂直な回転軸を中心として回転される。スキャナアーム６の回転軸の延長線は、椅子２に座ったときの被検体１の体軸とほぼ一致するようになっている。
【００１１】
スキャナアーム６の一端には、Ｘ線焦点から円錐状のＸ線を被検体１へ向けて照射するＸ線管（Ｘ線源）７が搭載されている。Ｘ線管７の被検体１側には、照射するＸ線範囲を限定するコリメータ８が設けられている。Ｘ線照射部９は、Ｘ線管７及びコリメータ８を有している。
【００１２】
スキャナアーム６の他端には、被検体１を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出器（２次元検出器）１０が搭載されている。Ｘ線検出器１０は、被検体１が配置される被検体配置空間１１を挟んでＸ線照射部９に対向している。また、Ｘ線検出器１０は、被検体１を透過したＸ線の強度を検出することで透視画像データを得るようになっている。Ｘ線撮影手段（Ｘ線スキャナ）１２は、Ｘ線照射部９とＸ線検出器１０とを有し、スキャナ駆動部５により被検体配置空間１１の外側で回転される。
【００１３】
Ｘ線撮影手段１２は、カバー手段としてのスキャナカバー１３により覆われている。スキャナカバー１３は、例えば図２に示すようにスキャナ駆動部５の筐体に固定されている。即ち、スキャナカバー１３は、非回転部に対して固定されている。回転体であるＸ線撮影手段１２は、スキャナカバー１３内の空間で回転される。スキャナカバー１３は、Ｘ線撮影手段１２の回転に伴って回転される全ての要素を覆っている。なお、図１では、スキャナカバー１３の断面を示している。
【００１４】
また、スキャナカバー１３は、第１カバー手段としての円筒状の内周カバー１４と、内周カバー１４の外側に配置された第２カバー手段としての円筒状の外周カバー１５と、内周カバー１４と外周カバー１５との間の空間の底部を塞ぐ円環状の底部カバー１６と、内周カバー１４と外周カバー１５との間の空間の頂部を塞ぐ円環状の頂部カバー１７とを有している。頂部カバー１７は、底部カバー１６に対向するようにスキャナ駆動部５の周囲に設けられている。
【００１５】
内周カバー１４は、Ｘ線撮影手段１２の回転軌道に沿ってＸ線撮影手段１２の内周側に配置されている。また、内周カバー１４は、被検体配置空間１１に接して配置されている。さらに、内周カバー１４は、例えばアクリル等のＸ線の吸収に影響の少ない材料により構成されている。外周カバー１５は、Ｘ線撮影手段１２の回転軌道に沿ってＸ線撮影手段１２の外周側に配置されている。即ち、外周カバー１５は、Ｘ線撮影手段１２の回転軌道を挟み内周カバー１４の外側に配置されている。また、外周カバー１５は、例えばＦＲＰ等の材料により構成されている。さらに、図２に示すように、スキャナカバー１３外へのＸ線の漏洩をより低減するため、外周カバー１５には、例えば鉛等のＸ線吸収材１５ａが全周に亘って帯状に配置されている。底部カバー１６及び頂部カバー１７についても、例えばＦＲＰにより構成されている。
【００１６】
スキャナ駆動部５は、回転制御部１８により制御される。椅子２の駆動は、椅子駆動制御部１９により制御される。コリメータ８におけるＸ線照射範囲の調整は、コリメータ制御部２０により制御される。
【００１７】
Ｘ線照射部９、Ｘ線検出器１０、回転制御部１８、椅子駆動制御部１９及びコリメータ制御部２０は、画像処理部２１に接続されている。画像処理部２１は、Ｘ線撮影手段１２により撮影された投影像を保存し断層像を再構成する。また、画像処理部２１は、インタフェース２２、メモリ２３、ハードディスク２４及びＣＰＵ（演算処理部）２５を有している。インタフェース２２は、Ｘ線投影像及び可視光撮影像の入出力を行うとともに、制御部１８～２０との通信を行う。メモリ２３には、画像データが一時的に格納される。ハードディスク２４には、演算処理に必要な画像データが保存される。
【００１８】
画像処理部２１には、表示装置２６及び外部入力装置２７が接続されている。表示装置２６には、Ｘ線撮影手段１２により撮影された画像が表示される。画像処理部２１への文字等の情報の入力は、外部入力装置２７から行われる。
【００１９】
次に、動作について説明する。Ｘ線照射部９及びＸ線検出器１０が微小角度回転する毎に、Ｘ線管７からＸ線が照射され、被検体１を透過したＸ線の強度がＸ線検出器１０によって検出される。この動作が全周分繰り返されると、１００～数１００の透過Ｘ線強度データが収集される。
【００２０】
Ｘ線検出器１０で計測された透過Ｘ線強度データは、デジタル信号に変換された後、画像処理部２１に送られる。Ｘ線検出器１０から送られてきた透過Ｘ線強度データは、メモリ２３に一旦格納され、その後ハードディスク２４に保存される。
【００２１】
投影像を表示する場合は、ハードディスク２４に保存された透過Ｘ線強度データをメモリ２３に読み出し、読み出されたデータを表示装置２６に表示する。また、画像処理部２１では、透過Ｘ線強度データの補正、フィルタリング処理及び３次元再構成演算が実行される。
【００２２】
透過Ｘ線強度データの補正は、ハードディスク２４に保存された透過Ｘ線強度データをメモリ２３に読み出し、ＣＰＵ２５によってＸ線検出器１０の感度ムラに起因する透過Ｘ線強度データの乱れを補正する。また、フィルタリング処理では、周知のShepp-Logan filter等の補正フィルタを使用して、透過Ｘ線強度データ全体がＣＰＵ２５内で処理される。
【００２３】
３次元再構成演算では、補正及びフィルタリングを行って得られたデータから、被検体１を表示する領域中の３次元的なＸ線吸収係数分布がＣＰＵ２５内で演算される。３次元再構成演算により、３次元再構成画像が作成される。再構成演算の具体例としては、周知のFeldkamp法によるコーンビーム再構成演算などが挙げられる。
【００２４】
３次元再構成画像は、ハードディスク２４等に保存可能である。３次元再構成画像を表示する場合は、ハードディスク２４等に保存された３次元再構成画像をメモリ２３に読み出し、メモリ２３に読み出されたデータを表示装置２６に表示する。また、ハードディスク２４に保存されている３次元再構成画像をメモリ２３に読み出し、ＣＰＵ２５によって再投影演算を行うことにより、３次元再投影画像が作成される。
【００２５】
３次元再投影画像は、ハードディスク２４等に保存可能である。３次元再投影画像を表示する場合は、ハードディスク２４等に保存された３次元再投影画像をメモリ２３に読み出し、メモリ２３に読み出されたデータを表示装置２６に表示する。
【００２６】
このようなＸ線断層撮影装置では、非回転部に対して固定されたスキャナカバー１３が被検体配置空間の周囲に配置されており、かつ回転体であるＸ線撮影手段１２がスキャナカバー１３内に収容されているので、簡単な構造により、回転するＸ線撮影手段１２が被検体１に接触するのを避けることができ、撮影作業の効率を向上させることができる。
【００２７】
また、スキャナカバー１３には外周カバー１５が設けられているので、Ｘ線撮影手段１２の外側に位置する機器や人との接触も容易に避けることができる。
さらに、内周カバー１４は、Ｘ線の吸収に影響の少ない材料により構成されているので、スキャナカバー１３を設けたことによるＸ線検出精度の低下を防止することができる。さらにまた、外周カバー１５にＸ線吸収材１５ａを設けたので、スキャナカバー１３の外部へのＸ線の漏洩を効率良く低減できる。
【００２８】
実施の形態２．
次に、図３はこの発明の実施の形態２によるＸ線断層撮影装置の要部を示す構成図である。この例では、Ｘ線撮影手段１２及びスキャナカバー１３の下端部が椅子２の上端部よりも下方に位置している。即ち、被検体１が椅子２に座ったときの初期段階では、Ｘ線撮影手段１２及びスキャナカバー１３は、被検体１の上方に位置している。そして、Ｘ線撮影時には、椅子２が図３よりも上方の撮影位置へ移動され、被検体配置空間内に被検体１が配置される。また、Ｘ線撮影後には、椅子２が図３の初期位置に戻される。即ち、椅子２は、Ｘ線撮影手段１２及びスキャナカバー１３よりも下方の初期位置と、初期位置よりも上方の撮影位置との間で移動可能になっている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００２９】
このようなＸ線断層撮影装置では、被検体配置空間の全周をスキャナカバー１３により囲んでも、被検体１の椅子２への移動を容易にすることができる。
【００３０】
なお、上記の例では椅子２を上下動可能にしたが、Ｘ線撮影手段１２及びスキャナカバー１３を初期位置と初期位置よりも下方の撮影位置との間で上下動可能としてもよい。
【００３１】
実施の形態３．
次に、図４はこの発明の実施の形態３によるＸ線断層撮影装置の要部を示す構成図である。実施の形態３のスキャナカバー１３は、内周カバー１４を有しているが、実施の形態１、２で示したような外周カバー１５、底部カバー１６及び頂部カバー１７は省略されている。スキャナ駆動部５から下方へ突出したスキャナアーム６の回転軸５ａは、非回転部に対して固定されているとともに、スキャナアーム６を貫通している。そして、スキャナカバー１３は、例えば回転軸５ａの下端部に支持され固定されている。他の構成は、実施の形態２と同様である。
【００３２】
このように、内周カバー１４のみを有するスキャナカバー１３を用いても、構造をさらに簡素化しつつ、Ｘ線撮影手段１２が被検体１に接触するのを避けることができる。
また、内周カバー１４を構成するアクリル等の材料に透明な材料を使用することにより、スキャナカバー１３が被検体１に与える閉塞感を低減することができる。
【００３３】
実施の形態４．
次に、図５はこの発明の実施の形態４によるＸ線断層撮影装置のスキャナカバーを示す斜視図である。実施の形態４のスキャナカバー１３には、開口部１３ａが設けられている。開口部１３ａは、スキャナカバー１３の周方向の一部に設けられている。具体的には、開口部１３ａは、椅子２（図１）の正面、即ち被検体１の正面に位置するように配置されている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３４】
このようなＸ線断層撮影装置では、スキャナカバー１３に開口部１３ａが設けられているので、被検体１に与える閉塞感を低減することができる。また、被検体１の椅子２への移動を容易にすることができる。
【００３５】
実施の形態５．
次に、図６はこの発明の実施の形態５によるＸ線断層撮影装置のスキャナカバーを示す斜視図である。実施の形態５のスキャナカバー１３には、開口部１３ａを開閉する開閉扉３１が設けられている。図７は図６の開口部１３ａを開閉扉３１により閉じた状態を示す斜視図である。
【００３６】
このようなＸ線断層撮影装置では、被検体１が椅子２へ移動する際には開口部１３ａが開放され（図６）、Ｘ線撮影時には開口部１３ａが開閉扉３１により閉じられる（図７）。また、撮影後に被検体１が椅子２から離れる場合には、開口部１３ａが再び開放される。従って、被検体１の椅子２への移動を容易にすることができるとともに、撮影中のＸ線の漏洩を防止することができる。
【００３７】
実施の形態６．
次に、図８はこの発明の実施の形態６によるＸ線断層撮影装置の要部を示す構成図、図９は図８のスキャナカバー１３を示す斜視図である。実施の形態６のスキャナカバー１３は、外周カバー１５の下部に設けられ被検体配置空間１１の下部を囲む下部カバー３２をさらに有している。即ち、スキャナカバー１３により、被検体１全体の周囲がカバーされている。
【００３８】
下部カバー３２には、開口部３２ａが設けられている。開口部３２ａは、スキャナカバー１３の周方向の一部に設けられている。具体的には、開口部１３ａは、椅子２（図１）の正面、即ち被検体１の正面に位置するように配置されている。また、スキャナカバー１３には、開口部３２ａを開閉する開閉扉３３が設けられている。図１０は図９の開口部３２ａを開閉扉３３により閉じた状態を示す斜視図である。他の構成は、実施の形態２と同様である。
【００３９】
このようなＸ線断層撮影装置では、スキャナカバー１３に下部カバー３２を設けたので、被検体１の全体の周囲をカバーすることができ、Ｘ線の漏洩をより確実に防止することができる。
また、スキャナカバー１３に開口部３２ａと開閉扉３３とを設けたので、被検体１の椅子２への移動を容易にすることができるとともに、撮影中のＸ線の漏洩を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１によるＸ線断層撮影装置を示す構成図である。
【図２】図１のスキャナカバーを示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるＸ線断層撮影装置の要部を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるＸ線断層撮影装置の要部を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４によるＸ線断層撮影装置のスキャナカバーを示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態５によるＸ線断層撮影装置のスキャナカバーを示す斜視図である。
【図７】図６の開口部を開閉扉により閉じた状態を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態６によるＸ線断層撮影装置の要部を示す構成図である。
【図９】図８のスキャナカバーを示す斜視図である。
【図１０】図９の開口部を開閉扉により閉じた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１被検体、２椅子（被検体支持手段）、９Ｘ線照射部、１０Ｘ線検出器、１１被検体配置空間、１２Ｘ線撮影手段、１３スキャナカバー（カバー手段）、１４内周カバー（第１カバー手段）、１５外周カバー（第２カバー手段）、１５ａＸ線吸収材。

【出願人】	【識別番号】０００１５３４９８【氏名又は名称】株式会社日立メディコ
【出願日】	平成１６年８月９日（２００４．８．９）
【代理人】	【識別番号】１０００５７８７４【弁理士】【氏名又は名称】曾我道照【識別番号】１００１１０４２３【弁理士】【氏名又は名称】曾我道治【識別番号】１０００８４０１０【弁理士】【氏名又は名称】古川秀利【識別番号】１０００９４６９５【弁理士】【氏名又は名称】鈴木憲七【識別番号】１００１１１６４８【弁理士】【氏名又は名称】梶並順
【公開番号】	特開２００６－４３３５０（Ｐ２００６－４３３５０Ａ）
【公開日】	平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【出願番号】	特願２００４－２３２４８１（Ｐ２００４－２３２４８１）