JP2003052682A - Ｘ線ｃｔシステムにおけるアパーチャの位置調整機構およびガントリ装置ならびにその制御方法 - Google Patents
Ｘ線ｃｔシステムにおけるアパーチャの位置調整機構およびガントリ装置ならびにその制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストかつ高精度なＸ線ＣＴシステムにお
けるアパーチャの位置調整機構を実現し、安定してＸ線
断層像を再構成することを可能ならしめるガントリ装置
およびその制御方法を提供すること。 【解決手段】 第１シャフト(23)には中心軸からオフセ
ットした位置に軸孔(23a)が設けられ、一対のレール(21
a,21b)に直交するようにベースプレート(20)に回動自在
に支持される。この第１シャフト(23)の軸孔(23a)には
第２シャフト(25)が収容され、回動自在に支持される。
そして、モータ(7)によって第２シャフト(25)が偏心回
動すること、および、その偏心回動に従動して当該回動
方向とは逆方向に第１シャフト(23)が偏心回動するこ
と、に伴ってアパーチャ(6)がレール(21a,21b)に沿って
移動する。
けるアパーチャの位置調整機構を実現し、安定してＸ線
断層像を再構成することを可能ならしめるガントリ装置
およびその制御方法を提供すること。 【解決手段】 第１シャフト(23)には中心軸からオフセ
ットした位置に軸孔(23a)が設けられ、一対のレール(21
a,21b)に直交するようにベースプレート(20)に回動自在
に支持される。この第１シャフト(23)の軸孔(23a)には
第２シャフト(25)が収容され、回動自在に支持される。
そして、モータ(7)によって第２シャフト(25)が偏心回
動すること、および、その偏心回動に従動して当該回動
方向とは逆方向に第１シャフト(23)が偏心回動するこ
と、に伴ってアパーチャ(6)がレール(21a,21b)に沿って
移動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線照射によって
被検体のＸ線断層像を得るＸ線ＣＴ（Computerized Tom
ography）システムにおけるアパーチャの位置調整機構
およびガントリ装置ならびにその制御方法に関する。
被検体のＸ線断層像を得るＸ線ＣＴ（Computerized Tom
ography）システムにおけるアパーチャの位置調整機構
およびガントリ装置ならびにその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線ＣＴシステムは、被検体を透過した
Ｘ線より得られる投影データを収集して、その投影デー
タからＸ線断層像を再構成することを主目的とする。具
体的には、まず、被検体をテーブル装置上に横たえさせ
て、ガントリ装置が有する空洞部に向けて搬送する。そ
して、ガントリ装置の回転部（Ｘ線管とＸ線検出器が一
体的に取り付けられている）を回転駆動して、異なる角
度から被検体に向けてＸ線を照射し、各角度での被検体
を透過したＸ線を検出する。そして、その検出されたデ
ータ（投影データ）を操作コンソールが受信し、算術演
算によってＸ線断層像を再構成する、という工程を踏む
ことになる。上記のＸ線を検出する一連の工程が、一般
にスキャンとよばれるものである。
Ｘ線より得られる投影データを収集して、その投影デー
タからＸ線断層像を再構成することを主目的とする。具
体的には、まず、被検体をテーブル装置上に横たえさせ
て、ガントリ装置が有する空洞部に向けて搬送する。そ
して、ガントリ装置の回転部（Ｘ線管とＸ線検出器が一
体的に取り付けられている）を回転駆動して、異なる角
度から被検体に向けてＸ線を照射し、各角度での被検体
を透過したＸ線を検出する。そして、その検出されたデ
ータ（投影データ）を操作コンソールが受信し、算術演
算によってＸ線断層像を再構成する、という工程を踏む
ことになる。上記のＸ線を検出する一連の工程が、一般
にスキャンとよばれるものである。
【０００３】また、Ｘ線検出部を、テーブルの搬送方向
に配される複数列の検出器アレイで構成することで、１
スキャンで複数スライスのデータを収集することを可能
とする、いわゆるマルチスライスＸ線ＣＴシステムが知
られている。このマルチスライスＸ線ＣＴシステムは、
一度のスキャンで複数のＸ線断層像を得ることができる
という利点を有する。
に配される複数列の検出器アレイで構成することで、１
スキャンで複数スライスのデータを収集することを可能
とする、いわゆるマルチスライスＸ線ＣＴシステムが知
られている。このマルチスライスＸ線ＣＴシステムは、
一度のスキャンで複数のＸ線断層像を得ることができる
という利点を有する。
【０００４】ところで、上記したスキャン中において、
Ｘ線管からのＸ線の発生に伴って次第に蓄熱し、Ｘ線管
の焦点位置がテーブルの搬送方向（以下、ｚ軸ともい
う。）にずれることが一般に知られている。以下、この
点について説明する。
Ｘ線管からのＸ線の発生に伴って次第に蓄熱し、Ｘ線管
の焦点位置がテーブルの搬送方向（以下、ｚ軸ともい
う。）にずれることが一般に知られている。以下、この
点について説明する。
【０００５】図７は、Ｘ線管の焦点、アパーチャ、およ
び、Ｘ線検出器（２列の検出器Ａ、Ｂで構成されてい
る）をｚ軸に直交する方向から見た模式図である。
び、Ｘ線検出器（２列の検出器Ａ、Ｂで構成されてい
る）をｚ軸に直交する方向から見た模式図である。
【０００６】図示において、初期状態では、焦点が実線
で示す位置にある。このとき、検出器列Ａ，Ｂに等しく
Ｘ線が照射されるように、アパーチャのｚ軸方向の位置
が制御される。かかる状況において、実際にガントリ装
置を駆動していくことにより、その焦点が破線で示すｚ
軸方向にずれていく。このとき、アパーチャの位置が図
示のままであるとすると、Ｘ線のｚ軸方向における照射
範囲は破線で示される範囲へ変化する。図示からもわか
るように、このような状況にある場合、検出器列Ａの全
面にＸ線が照射されなくなり、結果的に、それぞれの検
出器列より出力される信号ａ，ｂはａ＜ｂとなってしま
い、各検出器で再構成されるＣＴ値（Ｘ線断層像におけ
る各画素の値）および撮像範囲（厚さ）は異なったもの
となってしまう。
で示す位置にある。このとき、検出器列Ａ，Ｂに等しく
Ｘ線が照射されるように、アパーチャのｚ軸方向の位置
が制御される。かかる状況において、実際にガントリ装
置を駆動していくことにより、その焦点が破線で示すｚ
軸方向にずれていく。このとき、アパーチャの位置が図
示のままであるとすると、Ｘ線のｚ軸方向における照射
範囲は破線で示される範囲へ変化する。図示からもわか
るように、このような状況にある場合、検出器列Ａの全
面にＸ線が照射されなくなり、結果的に、それぞれの検
出器列より出力される信号ａ，ｂはａ＜ｂとなってしま
い、各検出器で再構成されるＣＴ値（Ｘ線断層像におけ
る各画素の値）および撮像範囲（厚さ）は異なったもの
となってしまう。
【０００７】そこで、一般に、複数列の検出器を備える
Ｘ線ＣＴシステム（マルチスライスＸ線ＣＴシステム）
では、検出器の検出素子（検出チャネルともいう）のう
ち一般には端部の検出素子をリファレンスチャネルとし
て用い、各列のリファレンスチャネルの出力が不均等に
なったときは焦点がずれていると判断し、その出力が均
等になるようにアパーチャのｚ軸方向への位置を調整す
る機構を備える。これにより、常にすべての検出器列に
等しくＸ線が照射されるようにしている。
Ｘ線ＣＴシステム（マルチスライスＸ線ＣＴシステム）
では、検出器の検出素子（検出チャネルともいう）のう
ち一般には端部の検出素子をリファレンスチャネルとし
て用い、各列のリファレンスチャネルの出力が不均等に
なったときは焦点がずれていると判断し、その出力が均
等になるようにアパーチャのｚ軸方向への位置を調整す
る機構を備える。これにより、常にすべての検出器列に
等しくＸ線が照射されるようにしている。
【０００８】このようなアパーチャの位置調整を行うた
めの従来の機構を、図８に示す。なお、同図中の構成部
分に施されているハッチングはガントリ装置の回転部内
部の所定の基部に取り付けられていることを示してい
る。
めの従来の機構を、図８に示す。なお、同図中の構成部
分に施されているハッチングはガントリ装置の回転部内
部の所定の基部に取り付けられていることを示してい
る。
【０００９】アパーチャ８０は図示の如く、Ｘ線の照射
範囲を規定するスリット８０ａを形成しており、アパー
チャベースプレート８１によって支持されている。ま
た、平行な一対の直動レール８２ａおよび８２ｂがｚ軸
方向に沿って設けられ、アパーチャベースプレートは、
両端部に形成されたリニアガイド８３ａおよび８３ｂを
介して、それぞれ直動レール８２ａおよび８２ｂに摺動
自在に支持される。さらに、直動レール８２ａの側方に
ボールねじ８４が平行に設けられ、カップリング８５を
介してモータ８６の出力軸に取り付けられている。そし
て、図示のようにボールねじ８４に対するナット８７が
リニアガイド８３ａに固定される。
範囲を規定するスリット８０ａを形成しており、アパー
チャベースプレート８１によって支持されている。ま
た、平行な一対の直動レール８２ａおよび８２ｂがｚ軸
方向に沿って設けられ、アパーチャベースプレートは、
両端部に形成されたリニアガイド８３ａおよび８３ｂを
介して、それぞれ直動レール８２ａおよび８２ｂに摺動
自在に支持される。さらに、直動レール８２ａの側方に
ボールねじ８４が平行に設けられ、カップリング８５を
介してモータ８６の出力軸に取り付けられている。そし
て、図示のようにボールねじ８４に対するナット８７が
リニアガイド８３ａに固定される。
【００１０】モータ８７の駆動によってなされるボール
ねじ８４の回転運動は、ナット８７の直線運動に変換さ
れる。ナット８７はリニアガイド８３ａに固定されてい
るので、アパーチャベースプレート８１は直動レール８
２ａ、８２ｂに沿って（すなわち、ｚ軸方向に沿っ
て）、従動することになる。このようにして、アパーチ
ャ８０の位置調整が行われる。
ねじ８４の回転運動は、ナット８７の直線運動に変換さ
れる。ナット８７はリニアガイド８３ａに固定されてい
るので、アパーチャベースプレート８１は直動レール８
２ａ、８２ｂに沿って（すなわち、ｚ軸方向に沿っ
て）、従動することになる。このようにして、アパーチ
ャ８０の位置調整が行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アパーチャ
の位置調整には数μm単位の精度が求められるため、ボ
ールねじとナットとの間のバックラッシの影響を極力な
くすことが要請される。
の位置調整には数μm単位の精度が求められるため、ボ
ールねじとナットとの間のバックラッシの影響を極力な
くすことが要請される。
【００１２】しかしながら、上記した従来例では、ボー
ルねじ８４がアパーチャベースプレート８１の端部側方
に取り付けられているために、ボールねじ８４が有する
バックラッシおよびボールねじ８４の弾性変形によって
アパーチャ８０の傾きを生じてしまい、所望の精度を得
られない場合があるという問題がある。
ルねじ８４がアパーチャベースプレート８１の端部側方
に取り付けられているために、ボールねじ８４が有する
バックラッシおよびボールねじ８４の弾性変形によって
アパーチャ８０の傾きを生じてしまい、所望の精度を得
られない場合があるという問題がある。
【００１３】かといって、アパーチャ中央部はＸ線ビー
ムが通過する所であるからボールねじを設置するわけに
はいかない。
ムが通過する所であるからボールねじを設置するわけに
はいかない。
【００１４】また、ボールねじをアパーチャベースプレ
ートの両端に設置することでバックラッシの影響を抑え
ることも考えられるが、コストが増大し、かつ、２つの
ボールねじの組み付け時の調整がシビアになるという問
題が生じることになる。
ートの両端に設置することでバックラッシの影響を抑え
ることも考えられるが、コストが増大し、かつ、２つの
ボールねじの組み付け時の調整がシビアになるという問
題が生じることになる。
【００１５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、低コストかつ高精度なＸ線ＣＴシステムにお
けるアパーチャの位置調整機構を実現し、安定してＸ線
断層像を再構成することを可能ならしめるガントリ装置
およびその制御方法を提供することを目的とする。
のであり、低コストかつ高精度なＸ線ＣＴシステムにお
けるアパーチャの位置調整機構を実現し、安定してＸ線
断層像を再構成することを可能ならしめるガントリ装置
およびその制御方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｘ線の
照射範囲を制限するための開口を有するアパーチャ(6)
の位置を調整可能なＸ線ＣＴシステムにおけるアパーチ
ャの位置調整機構であって、前記アパーチャ(6)の調整
方向に沿って配され、当該アパーチャ(6)をスライド自
在に搭載する一対のレール(21a,21b)と、中心軸に対し
てオフセットした位置に当該中心軸と平行に貫通する軸
孔(23a)が設けられた中空のシャフトであって、前記一
対のレール(21a,21b)に直交するように、前記アパーチ
ャ(6)のベース部(20)に回動自在に支持される第１のシ
ャフト(23)と、前記第１のシャフト(23)の前記軸孔(23
a)に収容され、当該軸孔(23a)内で回動自在に支持され
る第２のシャフト(25)と、前記第２のシャフト(25)を、
その中心軸に対してオフセットした偏心軸を中心に正逆
方向に回動させる駆動手段(7)と、を備え、前記駆動手
段(7)によって前記第２のシャフト(25)が偏心回動する
こと、および、当該偏心回動に従動して、当該回動方向
とは逆方向に、前記第１のシャフト(23)が前記軸孔(23
a)の中心軸を中心に偏心回動すること、に伴って前記ア
パーチャ(6)が前記レール(21a,21b)に沿って移動するこ
とを特徴とするアパーチャの位置調整機構が提供され
る。
照射範囲を制限するための開口を有するアパーチャ(6)
の位置を調整可能なＸ線ＣＴシステムにおけるアパーチ
ャの位置調整機構であって、前記アパーチャ(6)の調整
方向に沿って配され、当該アパーチャ(6)をスライド自
在に搭載する一対のレール(21a,21b)と、中心軸に対し
てオフセットした位置に当該中心軸と平行に貫通する軸
孔(23a)が設けられた中空のシャフトであって、前記一
対のレール(21a,21b)に直交するように、前記アパーチ
ャ(6)のベース部(20)に回動自在に支持される第１のシ
ャフト(23)と、前記第１のシャフト(23)の前記軸孔(23
a)に収容され、当該軸孔(23a)内で回動自在に支持され
る第２のシャフト(25)と、前記第２のシャフト(25)を、
その中心軸に対してオフセットした偏心軸を中心に正逆
方向に回動させる駆動手段(7)と、を備え、前記駆動手
段(7)によって前記第２のシャフト(25)が偏心回動する
こと、および、当該偏心回動に従動して、当該回動方向
とは逆方向に、前記第１のシャフト(23)が前記軸孔(23
a)の中心軸を中心に偏心回動すること、に伴って前記ア
パーチャ(6)が前記レール(21a,21b)に沿って移動するこ
とを特徴とするアパーチャの位置調整機構が提供され
る。
【００１７】また、本発明によれば、請求項１に記載に
より特徴付けられるアパーチャの位置調整機構を備える
Ｘ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置が提供される。
より特徴付けられるアパーチャの位置調整機構を備える
Ｘ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置が提供される。
【００１８】上記ガントリ装置は、被検体搬送用のテー
ブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群を
有する検出器が当該搬送方向に複数列配されているＸ線
検出部を備えていることが好ましく、さらには、前記ア
パーチャの調整方向は、前記搬送方向であることが好ま
しい。
ブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群を
有する検出器が当該搬送方向に複数列配されているＸ線
検出部を備えていることが好ましく、さらには、前記ア
パーチャの調整方向は、前記搬送方向であることが好ま
しい。
【００１９】また、上記ガントリ装置は、Ｘ線発生源の
焦点位置の変動に対して、前記各検出器における所定位
置の検出素子の出力が等しくなるように前記駆動手段を
フィードバック制御する制御手段を更に備えることが好
ましい。
焦点位置の変動に対して、前記各検出器における所定位
置の検出素子の出力が等しくなるように前記駆動手段を
フィードバック制御する制御手段を更に備えることが好
ましい。
【００２０】また、本発明によれば、被検体搬送用のテ
ーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群
を有する検出器が当該搬送方向に複数列配されているＸ
線検出部と、前記テーブルを挿入するための空洞部を挟
んで当該Ｘ線検出部と対向する位置に設けられるＸ線発
生源と、を一体的に回転させるガントリ回転部と、前記
Ｘ線発生源からのＸ線の照射範囲を制限するための開口
を有するアパーチャと、前記アパーチャの前記搬送方向
における位置を調整する調整手段と、を備え、前記調整
手段は、前記アパーチャの調整方向に沿って配され、当
該アパーチャをスライド自在に搭載する一対のレール
と、中心軸に対してオフセットした位置に当該中心軸と
平行に貫通する軸孔が設けられた中空のシャフトであっ
て、前記一対のレールに直交するように、前記アパーチ
ャのベース部に回動自在に支持される第１のシャフト
と、前記第１のシャフトの前記軸孔に収容され、当該軸
孔内で回動自在に支持される第２のシャフトと、前記第
２のシャフトを、その中心軸に対してオフセットした偏
心軸を中心に正逆方向に回動させる駆動手段と、を備え
るＸ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置の制御方法で
あって、前記ガントリ回転部の回転中に被検体のＸ線投
影データを収集するスキャンを行うスキャン工程と、前
記ガントリ回転部の回転中におけるＸ線発生源の焦点位
置の変動に対して、前記各検出器における所定位置の検
出素子の出力が等しくなるように前記駆動手段をフィー
ドバック制御する制御工程と、を有することを特徴とす
るガントリ装置の制御方法が提供される。
ーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群
を有する検出器が当該搬送方向に複数列配されているＸ
線検出部と、前記テーブルを挿入するための空洞部を挟
んで当該Ｘ線検出部と対向する位置に設けられるＸ線発
生源と、を一体的に回転させるガントリ回転部と、前記
Ｘ線発生源からのＸ線の照射範囲を制限するための開口
を有するアパーチャと、前記アパーチャの前記搬送方向
における位置を調整する調整手段と、を備え、前記調整
手段は、前記アパーチャの調整方向に沿って配され、当
該アパーチャをスライド自在に搭載する一対のレール
と、中心軸に対してオフセットした位置に当該中心軸と
平行に貫通する軸孔が設けられた中空のシャフトであっ
て、前記一対のレールに直交するように、前記アパーチ
ャのベース部に回動自在に支持される第１のシャフト
と、前記第１のシャフトの前記軸孔に収容され、当該軸
孔内で回動自在に支持される第２のシャフトと、前記第
２のシャフトを、その中心軸に対してオフセットした偏
心軸を中心に正逆方向に回動させる駆動手段と、を備え
るＸ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置の制御方法で
あって、前記ガントリ回転部の回転中に被検体のＸ線投
影データを収集するスキャンを行うスキャン工程と、前
記ガントリ回転部の回転中におけるＸ線発生源の焦点位
置の変動に対して、前記各検出器における所定位置の検
出素子の出力が等しくなるように前記駆動手段をフィー
ドバック制御する制御工程と、を有することを特徴とす
るガントリ装置の制御方法が提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施形態に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
【００２２】図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴシステム
のブロック構成図である。図示の如く、本システムは、
被検体へのＸ線照射と被検体を透過したＸ線を検出する
ためのガントリ装置１００と、ガントリ装置１００に対
して各種動作設定を行うとともに、ガントリ装置１００
から出力されてきたデータに基づいてＸ線断層像を再構
成し、表示する操作コンソール２００により構成されて
いる。
のブロック構成図である。図示の如く、本システムは、
被検体へのＸ線照射と被検体を透過したＸ線を検出する
ためのガントリ装置１００と、ガントリ装置１００に対
して各種動作設定を行うとともに、ガントリ装置１００
から出力されてきたデータに基づいてＸ線断層像を再構
成し、表示する操作コンソール２００により構成されて
いる。
【００２３】ガントリ装置１００は、その全体の制御を
司るメインコントローラ１を始め以下の構成を備える。
司るメインコントローラ１を始め以下の構成を備える。
【００２４】２は操作コンソール２００との通信を行う
ためのインタフェース、３はテーブル１１上に横たえた
被検体（患者）を搬送（図面に垂直な方向で以下、ｚ軸
といい、一般に患者の体軸と一致する）するための空洞
部を有するガントリである。４はＸ線発生源であるＸ線
管であり、Ｘ線管コントローラ５により駆動制御され
る。
ためのインタフェース、３はテーブル１１上に横たえた
被検体（患者）を搬送（図面に垂直な方向で以下、ｚ軸
といい、一般に患者の体軸と一致する）するための空洞
部を有するガントリである。４はＸ線発生源であるＸ線
管であり、Ｘ線管コントローラ５により駆動制御され
る。
【００２５】６はＸ線の照射範囲を制限するための開口
を有するアパーチャ、７はアパーチャ６のｚ軸方向の位
置を調整するための位置制御モータ、８は位置制御モー
タ７の駆動制御を行う位置制御モータドライバである。
を有するアパーチャ、７はアパーチャ６のｚ軸方向の位
置を調整するための位置制御モータ、８は位置制御モー
タ７の駆動制御を行う位置制御モータドライバである。
【００２６】上記したアパーチャ６の位置制御機構につ
いては後ほど詳述する。
いては後ほど詳述する。
【００２７】９はガントリ３の回転運動を行わせる回転
モータであり、１０は回転モータ９の駆動を行う回転モ
ータドライバである。１１は被検体を載置するためのテ
ーブルであり、１２はそのテーブル１１をｚ軸方向に搬
送させるためのテーブルモータ、１３はテーブルモータ
１２の駆動制御を行うテーブルモータドライバである。
モータであり、１０は回転モータ９の駆動を行う回転モ
ータドライバである。１１は被検体を載置するためのテ
ーブルであり、１２はそのテーブル１１をｚ軸方向に搬
送させるためのテーブルモータ、１３はテーブルモータ
１２の駆動制御を行うテーブルモータドライバである。
【００２８】また、１４はアパーチャ６およびガントリ
３の空洞部を経由してきたＸ線管４からのＸ線を検出す
るＸ線検出部であり、ｚ軸方向に配される２列の検出器
を備えているものとする。もっとも、本発明はこの列数
に依存するものではなく、例えば４列、８列であっても
よい。各列の検出器は、アパーチャ６で規定されるＸ線
の照射範囲に依存した長さにわたる複数（例えば、1,00
0個）の検出チャネルを有し、特に、その端部に位置す
る検出チャネルには通常、被検体を透過することなくＸ
線ビームが直接入射するようになっており、リファレン
スチャネルとして使用される。１５は、Ｘ線検出部１４
より得られた投影データを収集し、ディジタルデータに
変換するデータ収集部である。
３の空洞部を経由してきたＸ線管４からのＸ線を検出す
るＸ線検出部であり、ｚ軸方向に配される２列の検出器
を備えているものとする。もっとも、本発明はこの列数
に依存するものではなく、例えば４列、８列であっても
よい。各列の検出器は、アパーチャ６で規定されるＸ線
の照射範囲に依存した長さにわたる複数（例えば、1,00
0個）の検出チャネルを有し、特に、その端部に位置す
る検出チャネルには通常、被検体を透過することなくＸ
線ビームが直接入射するようになっており、リファレン
スチャネルとして使用される。１５は、Ｘ線検出部１４
より得られた投影データを収集し、ディジタルデータに
変換するデータ収集部である。
【００２９】一方、操作コンソール２００は、いわゆる
ワークステーションであり、図示するように、装置全体
の制御を司るＣＰＵ５１、ブートプログラム等を記憶し
ているＲＯＭ５２、主記憶装置として機能するＲＡＭ５
３を始め、以下の構成を備える。
ワークステーションであり、図示するように、装置全体
の制御を司るＣＰＵ５１、ブートプログラム等を記憶し
ているＲＯＭ５２、主記憶装置として機能するＲＡＭ５
３を始め、以下の構成を備える。
【００３０】ＨＤＤ５４は、ハードディスク装置であっ
て、ここにＯＳのほか、ガントリ装置１００に各種指示
を与えたり、ガントリ装置１００より受信したデータに
基づいてＸ線断層像を再構成するための診断プログラム
が格納されている。また、ＶＲＡＭ５５は表示しようと
するイメージデータを展開するメモリであり、ここにイ
メージデータ等を展開することでＣＲＴ５６に表示させ
ることができる。５７および５８は、各種設定を行うた
めのキーボードおよびマウスである。また、５９はガン
トリ装置１００と通信を行うためのインタフェースであ
る。
て、ここにＯＳのほか、ガントリ装置１００に各種指示
を与えたり、ガントリ装置１００より受信したデータに
基づいてＸ線断層像を再構成するための診断プログラム
が格納されている。また、ＶＲＡＭ５５は表示しようと
するイメージデータを展開するメモリであり、ここにイ
メージデータ等を展開することでＣＲＴ５６に表示させ
ることができる。５７および５８は、各種設定を行うた
めのキーボードおよびマウスである。また、５９はガン
トリ装置１００と通信を行うためのインタフェースであ
る。
【００３１】本実施形態におけるＸ線ＣＴシステムの構
成は概ね上記の通りである。かかる構成のＸ線ＣＴシス
テムにおいて、投影データの収集は次のように行われ
る。
成は概ね上記の通りである。かかる構成のＸ線ＣＴシス
テムにおいて、投影データの収集は次のように行われ
る。
【００３２】まず、操作者（技師もしくは医師）は操作
コンソールを操作して、各種スキャン条件を設定したう
えで、スキャンの開始指示を与えることになる。操作コ
ンソールで動作している診断プログラムは、設定された
スキャン条件にしたがって、ガントリ装置１００（メイ
ンコントローラ１）に対して各種制御コマンドを発行す
る。ガントリ装置１００のメインコントローラ１は、こ
の制御指示コマンドにしたがって、Ｘ線管コントローラ
５、位置制御モータドライバ８、回転モータドライバ１
０、テーブルモータドライバ１３に対して制御信号を与
えることになる。この結果、Ｘ線管４で発生し、被検体
を透過してきたＸ線をＸ線検出部１４で検出し、その投
影データをデータ収集部１５より得ることが可能にな
る。
コンソールを操作して、各種スキャン条件を設定したう
えで、スキャンの開始指示を与えることになる。操作コ
ンソールで動作している診断プログラムは、設定された
スキャン条件にしたがって、ガントリ装置１００（メイ
ンコントローラ１）に対して各種制御コマンドを発行す
る。ガントリ装置１００のメインコントローラ１は、こ
の制御指示コマンドにしたがって、Ｘ線管コントローラ
５、位置制御モータドライバ８、回転モータドライバ１
０、テーブルモータドライバ１３に対して制御信号を与
えることになる。この結果、Ｘ線管４で発生し、被検体
を透過してきたＸ線をＸ線検出部１４で検出し、その投
影データをデータ収集部１５より得ることが可能にな
る。
【００３３】具体的には、テーブル１１の搬送を停止し
た状態でガントリ３を１回転させ、その間、360度分の
複数（例えば1,000）のビュー方向から、Ｘ線管４から
のＸ線ビームを被検体に照射（Ｘ線を投影）してその透
過Ｘ線をＸ線検出部１４で検出することを繰り返す。検
出された各透過Ｘ線は、データ収集部１５でディジタル
値に変換されて投影データとしてメインコントローラ１
を介して操作コンソール２００に転送される。この一連
の動作を１つの単位として１スキャンとよぶ。そして、
順次ｚ軸方向にスキャン位置を所定量移動して、次のス
キャンを行っていく。このようなスキャン方式はアキシ
ャルスキャン方式とよばれるが、ガントリ３の回転に合
わせてテーブル１１を連続的に移動させながら（Ｘ線管
４とＸ線検出部１４とが被検体の周囲をらせん状に周回
することになる）投影データを収集する、ヘリカルスキ
ャン方式であってもよい。
た状態でガントリ３を１回転させ、その間、360度分の
複数（例えば1,000）のビュー方向から、Ｘ線管４から
のＸ線ビームを被検体に照射（Ｘ線を投影）してその透
過Ｘ線をＸ線検出部１４で検出することを繰り返す。検
出された各透過Ｘ線は、データ収集部１５でディジタル
値に変換されて投影データとしてメインコントローラ１
を介して操作コンソール２００に転送される。この一連
の動作を１つの単位として１スキャンとよぶ。そして、
順次ｚ軸方向にスキャン位置を所定量移動して、次のス
キャンを行っていく。このようなスキャン方式はアキシ
ャルスキャン方式とよばれるが、ガントリ３の回転に合
わせてテーブル１１を連続的に移動させながら（Ｘ線管
４とＸ線検出部１４とが被検体の周囲をらせん状に周回
することになる）投影データを収集する、ヘリカルスキ
ャン方式であってもよい。
【００３４】操作コンソール２００側で動作している診
断プログラムは、転送されてきた投影データに基づいて
公知の処理によるＸ線断層像を再構成する処理を行い、
その結果を順次ＣＲＴ５６に表示することになる。
断プログラムは、転送されてきた投影データに基づいて
公知の処理によるＸ線断層像を再構成する処理を行い、
その結果を順次ＣＲＴ５６に表示することになる。
【００３５】また、先述したとおり、実施形態における
Ｘ線検出部１４はｚ軸方向に配される２列の検出器列
Ａ、Ｂを備え、マルチスライスＸ線ＣＴを実現する。す
なわち、１スキャンで２スライス分の投影データを収集
することができる。もちろん、その２スライス分の投影
データを合成して２列の検出器幅に対応したスライス厚
のＸ線断層像を提供することも可能である。
Ｘ線検出部１４はｚ軸方向に配される２列の検出器列
Ａ、Ｂを備え、マルチスライスＸ線ＣＴを実現する。す
なわち、１スキャンで２スライス分の投影データを収集
することができる。もちろん、その２スライス分の投影
データを合成して２列の検出器幅に対応したスライス厚
のＸ線断層像を提供することも可能である。
【００３６】さらに、Ｘ線検出部１４が有する各列の検
出器のリファレンスチャネルの出力が不均等になったと
きはＸ線管４の焦点がずれていると判断し、その出力が
均等になるようにフィードバック制御によってアパーチ
ャ６のｚ軸方向への位置を調整する機構を備えている。
これにより、常に２列の検出器列に等しくＸ線が照射さ
れるようにしている。
出器のリファレンスチャネルの出力が不均等になったと
きはＸ線管４の焦点がずれていると判断し、その出力が
均等になるようにフィードバック制御によってアパーチ
ャ６のｚ軸方向への位置を調整する機構を備えている。
これにより、常に２列の検出器列に等しくＸ線が照射さ
れるようにしている。
【００３７】このようなアパーチャの位置調整を行う従
来の機構は、先に説明したとおり、アパーチャベースプ
レートの一端部近傍に設けられたボールねじを駆動する
ものであったが、ボールねじが有するバックラッシおよ
びボールねじ８４の弾性変形に起因して、精度の点で問
題があった。
来の機構は、先に説明したとおり、アパーチャベースプ
レートの一端部近傍に設けられたボールねじを駆動する
ものであったが、ボールねじが有するバックラッシおよ
びボールねじ８４の弾性変形に起因して、精度の点で問
題があった。
【００３８】そこで、本発明者は、ボールねじのかわり
に偏心軸を組み合わせた構造体を用いることで、より高
精度な位置調整機構を実現することに成功した。
に偏心軸を組み合わせた構造体を用いることで、より高
精度な位置調整機構を実現することに成功した。
【００３９】本発明の実施形態におけるアパーチャの位
置調整機構を、図２および図３に示す。図２はその外観
斜視図、図３は正面図（一部断面図）である。なお、図
中の構成部分に施されているハッチングはガントリ３内
部の所定の基部に取り付けられていることを示してい
る。
置調整機構を、図２および図３に示す。図２はその外観
斜視図、図３は正面図（一部断面図）である。なお、図
中の構成部分に施されているハッチングはガントリ３内
部の所定の基部に取り付けられていることを示してい
る。
【００４０】アパーチャ６は図示の如く、Ｘ線の照射範
囲を規定するスリット６ａを形成しており、アパーチャ
ベースプレート２０によって支持されている。また、平
行な一対の直動レール２１ａおよび２１ｂがｚ軸方向に
沿って設けられ、アパーチャベースプレート２０は、両
端部に形成されたリニアガイド２２ａおよび２２ｂを介
して、それぞれ直動レール２１ａおよび２１ｂに摺動自
在に支持される。よって、このアパーチャベースプレー
ト２０が直動レール２１ａ、２１ｂに沿って移動するこ
とでアパーチャ６の位置を調整することが可能である。
囲を規定するスリット６ａを形成しており、アパーチャ
ベースプレート２０によって支持されている。また、平
行な一対の直動レール２１ａおよび２１ｂがｚ軸方向に
沿って設けられ、アパーチャベースプレート２０は、両
端部に形成されたリニアガイド２２ａおよび２２ｂを介
して、それぞれ直動レール２１ａおよび２１ｂに摺動自
在に支持される。よって、このアパーチャベースプレー
ト２０が直動レール２１ａ、２１ｂに沿って移動するこ
とでアパーチャ６の位置を調整することが可能である。
【００４１】さて、実施形態におけるアパーチャベース
プレート２０を移動させるための機構部は、従来の機構
とは対照的に、ｚ軸方向の一端側（すなわち、アパーチ
ャ６の後方）に位置している。
プレート２０を移動させるための機構部は、従来の機構
とは対照的に、ｚ軸方向の一端側（すなわち、アパーチ
ャ６の後方）に位置している。
【００４２】まず、大径シャフト２３が、その中心軸に
対して所定量オフセットした位置（偏心した位置）にそ
の中心軸と平行に貫通する軸孔２３ａが設けられた中空
の第１の軸部材である。この大径シャフト２３の両端部
における軸孔２３ａにはそれぞれ、第１の軸受２４ａ、
２４ｂが内嵌される。また、小径シャフト２５が大径シ
ャフト２３の軸孔２３ａに沿って挿入され、第１の軸受
２４ａ、２４ｂによって回動自在に支持される。さら
に、この小径シャフト２５の一端の端面において、この
小径シャフト２５の中心軸に対して所定量オフセットし
た位置（偏心した位置）に設けられた軸孔に基準軸部材
２６が係止することで、小径シャフト２５の中心軸と基
準軸部材２６の中心軸とが平行の状態で固定される。基
準軸部材２６の他端にはプーリ２７が取り付けられ、こ
のプーリ２７および、正逆駆動する位置制御モータ７の
出力軸に取り付けられたプーリ２８にはベルト２９が張
設されている。これにより、位置制御モータ７を駆動す
ると、ベルト２９を介して基準軸部材２６がその基準軸
心を中心に回動することになる。
対して所定量オフセットした位置（偏心した位置）にそ
の中心軸と平行に貫通する軸孔２３ａが設けられた中空
の第１の軸部材である。この大径シャフト２３の両端部
における軸孔２３ａにはそれぞれ、第１の軸受２４ａ、
２４ｂが内嵌される。また、小径シャフト２５が大径シ
ャフト２３の軸孔２３ａに沿って挿入され、第１の軸受
２４ａ、２４ｂによって回動自在に支持される。さら
に、この小径シャフト２５の一端の端面において、この
小径シャフト２５の中心軸に対して所定量オフセットし
た位置（偏心した位置）に設けられた軸孔に基準軸部材
２６が係止することで、小径シャフト２５の中心軸と基
準軸部材２６の中心軸とが平行の状態で固定される。基
準軸部材２６の他端にはプーリ２７が取り付けられ、こ
のプーリ２７および、正逆駆動する位置制御モータ７の
出力軸に取り付けられたプーリ２８にはベルト２９が張
設されている。これにより、位置制御モータ７を駆動す
ると、ベルト２９を介して基準軸部材２６がその基準軸
心を中心に回動することになる。
【００４３】また、上記の大径シャフト２３の両端部に
おける外周には第２の軸受３０ａおよび３０ｂが外嵌さ
れ、軸受３０ａ、３０ｂはそれぞれ、ハウジング３１
ａ、３１ｂによって拘束されている。そして、大径シャ
フト２３が直動レール２１ａ、２１ｂに直交するよう
に、このハウジング３１ａ、３１ｂがアパーチャベース
プレート２０のｚ軸方向の一端側に固定される。
おける外周には第２の軸受３０ａおよび３０ｂが外嵌さ
れ、軸受３０ａ、３０ｂはそれぞれ、ハウジング３１
ａ、３１ｂによって拘束されている。そして、大径シャ
フト２３が直動レール２１ａ、２１ｂに直交するよう
に、このハウジング３１ａ、３１ｂがアパーチャベース
プレート２０のｚ軸方向の一端側に固定される。
【００４４】なお、図示においては、２つの軸受３０ａ
および３０ｂ（およびハウジング３１ａおよび３１ｂ）
によって大径シャフト２３の両端部を支持するようにし
たが、これは一例であって、例えば、大径シャフト２３
のほぼ全体を覆うような幅を有する１の軸受およびハウ
ジングを構成して支持するようにしてもよい。
および３０ｂ（およびハウジング３１ａおよび３１ｂ）
によって大径シャフト２３の両端部を支持するようにし
たが、これは一例であって、例えば、大径シャフト２３
のほぼ全体を覆うような幅を有する１の軸受およびハウ
ジングを構成して支持するようにしてもよい。
【００４５】上記した構成において、アパーチャベース
プレート２０がいかにしてｚ軸方向に移動するのかを、
図４に示すハウジング３１ａに係る側面の模式図を用い
て説明する。
プレート２０がいかにしてｚ軸方向に移動するのかを、
図４に示すハウジング３１ａに係る側面の模式図を用い
て説明する。
【００４６】図４（ａ）において、Ｏ１は基準軸心、す
なわち、基準軸部材２６の回転中心である。また、Ｏ１
は小径シャフト２５の回転中心でもある。つまり、小径
シャフト２５はＯ１を回転中心とする偏心カムとして作
用する。Ｏ２は第１の軸受２４ａの回転中心である。よ
って、小径シャフト２５の偏心カムとしてのオフセット
量はＯ１Ｏ２の距離である。さらに、小径シャフト２５
の外周のうち、Ｏ１までの距離が最大となる点をＰとす
ると、直線Ｏ１ＰはＯ２を通ることになる。
なわち、基準軸部材２６の回転中心である。また、Ｏ１
は小径シャフト２５の回転中心でもある。つまり、小径
シャフト２５はＯ１を回転中心とする偏心カムとして作
用する。Ｏ２は第１の軸受２４ａの回転中心である。よ
って、小径シャフト２５の偏心カムとしてのオフセット
量はＯ１Ｏ２の距離である。さらに、小径シャフト２５
の外周のうち、Ｏ１までの距離が最大となる点をＰとす
ると、直線Ｏ１ＰはＯ２を通ることになる。
【００４７】ここで、説明の便宜上、Ｏ１を原点とする
ｚ-ｙ座標を設定する。（ａ）の状態は、図示するとお
り、Ｏ２はＯ１の真上（すなわち、ｙ軸上）に位置して
おり、したがって、ＰもＯ１の真上（すなわち、ｙ軸
上）に位置している状態にある。このとき、第２の軸受
３０ａの回転中心Ｏ３はＯ１と同じ位置にあるものとす
る。
ｚ-ｙ座標を設定する。（ａ）の状態は、図示するとお
り、Ｏ２はＯ１の真上（すなわち、ｙ軸上）に位置して
おり、したがって、ＰもＯ１の真上（すなわち、ｙ軸
上）に位置している状態にある。このとき、第２の軸受
３０ａの回転中心Ｏ３はＯ１と同じ位置にあるものとす
る。
【００４８】また、Ｏ２は第１の軸受２４ａの回転中心
であることは上記したとおりであるが、それと同時に、
Ｏ２は大径シャフト２３の回転中心でもある。つまり大
径シャフト２３はＯ２を回転中心とする偏心カムとして
作用することになる。よって、大径シャフト２３の偏心
カムとしてのオフセット量はＯ３Ｏ２の距離である。こ
こで、大径シャフト２３の外周のうち、Ｏ２までの距離
が最大となる点をＱとすると、直線Ｏ２ＱはＯ３を通
り、（ａ）の状態では、Ｑはｙ軸上に位置することにな
る。
であることは上記したとおりであるが、それと同時に、
Ｏ２は大径シャフト２３の回転中心でもある。つまり大
径シャフト２３はＯ２を回転中心とする偏心カムとして
作用することになる。よって、大径シャフト２３の偏心
カムとしてのオフセット量はＯ３Ｏ２の距離である。こ
こで、大径シャフト２３の外周のうち、Ｏ２までの距離
が最大となる点をＱとすると、直線Ｏ２ＱはＯ３を通
り、（ａ）の状態では、Ｑはｙ軸上に位置することにな
る。
【００４９】そして、本実施形態では、位置制御モータ
７の駆動により基準軸部材２６を紙面に対して反時計回
りに回動させることで、点Ｐをｚ-ｙ座標における第２
象限の範囲内で移動させることができるものとする。す
なわち、図示のように直線Ｏ １Ｐとｙ軸とのなす角度を
θとすると、Ｐは、０°＜θ＜90°の範囲内で移動が可
能となっている。同図中、破線ｌがこの場合におけるＰ
の移動軌跡を示している。
７の駆動により基準軸部材２６を紙面に対して反時計回
りに回動させることで、点Ｐをｚ-ｙ座標における第２
象限の範囲内で移動させることができるものとする。す
なわち、図示のように直線Ｏ １Ｐとｙ軸とのなす角度を
θとすると、Ｐは、０°＜θ＜90°の範囲内で移動が可
能となっている。同図中、破線ｌがこの場合におけるＰ
の移動軌跡を示している。
【００５０】Ｐがｙ軸付近にある状態から小径シャフト
２５を回動させるということは、直線Ｏ１Ｐを傾斜させ
ることになる。このとき、直線Ｏ１Ｐ上に位置する第１
の軸受２４ａの回転中心Ｏ２は、この傾斜に伴って左側
に移動しつつその高さ位置が徐々に低くなっていく。つ
まり、小径シャフト２５の偏心カムとしての作用により
第１の軸受２４ａ自体の位置が左下方に移動することに
なる。
２５を回動させるということは、直線Ｏ１Ｐを傾斜させ
ることになる。このとき、直線Ｏ１Ｐ上に位置する第１
の軸受２４ａの回転中心Ｏ２は、この傾斜に伴って左側
に移動しつつその高さ位置が徐々に低くなっていく。つ
まり、小径シャフト２５の偏心カムとしての作用により
第１の軸受２４ａ自体の位置が左下方に移動することに
なる。
【００５１】ところが、ハウジング３１ａ自体はアパー
チャベースプレート２０に固定されているために高さ方
向の移動は拘束されている。そのため、この第１の軸受
２４ａが左下方に移動するのに伴い、第１の軸受２４ａ
の下方への移動量をキャンセルするように、大径シャフ
ト２３がＯ２を中心として小径シャフト２５の回動方向
とは逆方向に回動する。すなわち、小径シャフト２５の
回動によって第１の軸受２４ａの回転中心Ｏ２が左下方
に移動しつつ、この小径シャフト２５の回動に伴う大径
シャフト２３の逆方向への回動によって、直線Ｏ２Ｑが
水平に近づいていく。このとき、直線Ｏ２Ｑ上に位置す
る第２の軸受３０ａの回転中心直線Ｏ３はｚ軸上を左側
に移動していく。つまり、大径シャフト２３の偏心カム
としての作用により第２の軸受３０ａ自体の位置が左側
に移動することになる。よって、Ｏ３の移動に従って、
ハウジング３１ａに固定されているアパーチャベースプ
レート２０がレール２１ａに沿って移動することにな
る。図４（ｂ）は、θを45°にしたときの状態、同図
（ｃ）はθをほぼ90°としたときの状態を示している。
チャベースプレート２０に固定されているために高さ方
向の移動は拘束されている。そのため、この第１の軸受
２４ａが左下方に移動するのに伴い、第１の軸受２４ａ
の下方への移動量をキャンセルするように、大径シャフ
ト２３がＯ２を中心として小径シャフト２５の回動方向
とは逆方向に回動する。すなわち、小径シャフト２５の
回動によって第１の軸受２４ａの回転中心Ｏ２が左下方
に移動しつつ、この小径シャフト２５の回動に伴う大径
シャフト２３の逆方向への回動によって、直線Ｏ２Ｑが
水平に近づいていく。このとき、直線Ｏ２Ｑ上に位置す
る第２の軸受３０ａの回転中心直線Ｏ３はｚ軸上を左側
に移動していく。つまり、大径シャフト２３の偏心カム
としての作用により第２の軸受３０ａ自体の位置が左側
に移動することになる。よって、Ｏ３の移動に従って、
ハウジング３１ａに固定されているアパーチャベースプ
レート２０がレール２１ａに沿って移動することにな
る。図４（ｂ）は、θを45°にしたときの状態、同図
（ｃ）はθをほぼ90°としたときの状態を示している。
【００５２】以上説明した機構によって、アパーチャ６
のｚ軸方向の位置を調整することが可能である。なお、
位置制御モータ７を逆方向に駆動して基準軸部材２６を
紙面に対して時計回りに回動させれば、上述とまったく
逆の動作によってアパーチャベースプレートが逆方向に
移動することはいうまでもない。
のｚ軸方向の位置を調整することが可能である。なお、
位置制御モータ７を逆方向に駆動して基準軸部材２６を
紙面に対して時計回りに回動させれば、上述とまったく
逆の動作によってアパーチャベースプレートが逆方向に
移動することはいうまでもない。
【００５３】ここで、Ｏ１に対するＯ２およびＯ３の動
きに着目してみる。Ｏ２は、Ｏ１を中心とする円弧をそ
の軌跡とする。一方、Ｏ３はＯ２の動きに従ってｚ軸上
を移動する。この動作は、図５に示すリンク機構（スラ
イダ・クランク機構）の動きに相当する。すなわち、直
線Ｏ１Ｏ２がリンクＡに対応し、直線Ｏ２Ｏ３がリンク
Ｂに対応し、そして、Ｏ３がｘ軸に沿う移動することが
台車の移動に対応する。
きに着目してみる。Ｏ２は、Ｏ１を中心とする円弧をそ
の軌跡とする。一方、Ｏ３はＯ２の動きに従ってｚ軸上
を移動する。この動作は、図５に示すリンク機構（スラ
イダ・クランク機構）の動きに相当する。すなわち、直
線Ｏ１Ｏ２がリンクＡに対応し、直線Ｏ２Ｏ３がリンク
Ｂに対応し、そして、Ｏ３がｘ軸に沿う移動することが
台車の移動に対応する。
【００５４】ただし、本発明の実施形態によれば、上述
のように、２つの偏心カムとしての小径シャフト２５お
よび大径シャフト２３が、両端のハウジング３１ａ、３
１ｂに同時に駆動力を伝達することができる長さを有す
る一体構造をなしているので、機構自体を小型化できる
だけでなく、一般的なリンク機構に発生しがちなガタを
小さくし、かつ、剛性を高めることができるという大き
な利点を有する。
のように、２つの偏心カムとしての小径シャフト２５お
よび大径シャフト２３が、両端のハウジング３１ａ、３
１ｂに同時に駆動力を伝達することができる長さを有す
る一体構造をなしているので、機構自体を小型化できる
だけでなく、一般的なリンク機構に発生しがちなガタを
小さくし、かつ、剛性を高めることができるという大き
な利点を有する。
【００５５】また、大径シャフト２３は、中心軸をオフ
セットさせた穴をあけるだけの加工で製作可能な中空軸
であり、小径シャフト２５も、中心軸をオフセットした
位置に基準軸部材２６を固定するに足る穴をあけるだけ
で済む。さらに、その他の構成部品としてはボールベア
リング（軸受）で済むので、低コストで実現することが
可能である。
セットさせた穴をあけるだけの加工で製作可能な中空軸
であり、小径シャフト２５も、中心軸をオフセットした
位置に基準軸部材２６を固定するに足る穴をあけるだけ
で済む。さらに、その他の構成部品としてはボールベア
リング（軸受）で済むので、低コストで実現することが
可能である。
【００５６】なお、制御性を考慮すると、小径シャフト
２５、大径シャフト２３それぞれの偏心オフセット量お
よび両者の位置関係は、Ｏ１Ｏ２＝Ｏ２Ｏ３、かつ、 ∠Ｏ２Ｏ１Ｏ３＝∠Ｏ２Ｏ３Ｏ１ となるように構成することが好ましい。もちろん、この
条件に限定されるものではない。
２５、大径シャフト２３それぞれの偏心オフセット量お
よび両者の位置関係は、Ｏ１Ｏ２＝Ｏ２Ｏ３、かつ、 ∠Ｏ２Ｏ１Ｏ３＝∠Ｏ２Ｏ３Ｏ１ となるように構成することが好ましい。もちろん、この
条件に限定されるものではない。
【００５７】図６は、スキャンにおいて行われることに
なる、Ｘ線管４の焦点移動に伴うアパーチャ６の移動制
御処理を示すフローチャートである。
なる、Ｘ線管４の焦点移動に伴うアパーチャ６の移動制
御処理を示すフローチャートである。
【００５８】本処理は、スキャン開始指示を示す操作コ
ンソール２００のキーボード５７もしくはマウス５８の
入力を受けて開始する（ステップＳ１）。スキャン開始
指示コマンドは、操作コンソール２００においてあらか
じめオペレータにより設定された諸種のスキャン条件を
パラメータとして送られてくる。
ンソール２００のキーボード５７もしくはマウス５８の
入力を受けて開始する（ステップＳ１）。スキャン開始
指示コマンドは、操作コンソール２００においてあらか
じめオペレータにより設定された諸種のスキャン条件を
パラメータとして送られてくる。
【００５９】まず、アパーチャ６をｚ軸方向における所
定の初期位置に設定する（ステップＳ２）。その後、ガ
ントリ３の回転運動を開始し、Ｘ線管４を駆動すること
でスキャンを開始する（ステップＳ３）。
定の初期位置に設定する（ステップＳ２）。その後、ガ
ントリ３の回転運動を開始し、Ｘ線管４を駆動すること
でスキャンを開始する（ステップＳ３）。
【００６０】次のステップＳ４では、スキャン実行中
に、アパーチャ６の位置をフィードバック制御する。こ
こで、検出器列Ａのリファレンスチャネルの出力をXA、
検出器列Ｂのリファレンスチャネルの出力をXBとすると
き、 XA/(XA+XB)＝XB/(XA+XB) となることを目標としてフィードバック制御を行う。要
は、XAとXBとが等しくなるように制御されればよいので
あるが、Ｘ線の線量に対応するXAおよびXBの値は診断部
位等によって異なるので、ここでは、フィードバック制
御の目標値が一定になるようにリファレンスチャネルの
総合出力（XA+XB）に対する各検出器列のリファレンス
チャネルの出力の比率を用いることとした。
に、アパーチャ６の位置をフィードバック制御する。こ
こで、検出器列Ａのリファレンスチャネルの出力をXA、
検出器列Ｂのリファレンスチャネルの出力をXBとすると
き、 XA/(XA+XB)＝XB/(XA+XB) となることを目標としてフィードバック制御を行う。要
は、XAとXBとが等しくなるように制御されればよいので
あるが、Ｘ線の線量に対応するXAおよびXBの値は診断部
位等によって異なるので、ここでは、フィードバック制
御の目標値が一定になるようにリファレンスチャネルの
総合出力（XA+XB）に対する各検出器列のリファレンス
チャネルの出力の比率を用いることとした。
【００６１】ステップＳ５では、スキャンが終了したか
どうかを判断し、スキャンを継続する場合にはステップ
Ｓ４に戻って処理を継続する。そして、ステップＳ５に
おいてスキャンが終了したと判断されしだい、本処理を
終了する。
どうかを判断し、スキャンを継続する場合にはステップ
Ｓ４に戻って処理を継続する。そして、ステップＳ５に
おいてスキャンが終了したと判断されしだい、本処理を
終了する。
【００６２】以上説明したように、本発明の実施形態に
おける、アパーチャ６のｚ軸方向の位置制御を行うため
の機構は、ｚ軸方向に沿って配され、アパーチャ６をス
ライド自在に搭載する一対のレール２１ａ、２１ｂと、
中心軸に対してオフセットした位置に当該中心軸と平行
に貫通する軸孔２３ａが設けられた中空の第１のシャフ
トとしての大径シャフト２３と、大径シャフト２３の軸
孔２３ａに収容され、その軸孔２３ａ内で回動自在に支
持される第２のシャフトとしての小径シャフト２５と、
小径シャフト２５を、その中心軸に対してオフセットし
た偏心軸を中心に正逆方向に回動させる駆動手段として
の位置制御モータ７と、を備える構造とした。
おける、アパーチャ６のｚ軸方向の位置制御を行うため
の機構は、ｚ軸方向に沿って配され、アパーチャ６をス
ライド自在に搭載する一対のレール２１ａ、２１ｂと、
中心軸に対してオフセットした位置に当該中心軸と平行
に貫通する軸孔２３ａが設けられた中空の第１のシャフ
トとしての大径シャフト２３と、大径シャフト２３の軸
孔２３ａに収容され、その軸孔２３ａ内で回動自在に支
持される第２のシャフトとしての小径シャフト２５と、
小径シャフト２５を、その中心軸に対してオフセットし
た偏心軸を中心に正逆方向に回動させる駆動手段として
の位置制御モータ７と、を備える構造とした。
【００６３】この構造により、位置制御モータ７によっ
て小径シャフト２５が偏心回動すること、および、その
偏心回動に従動して、その回動方向とは逆方向に、大径
シャフト２３が軸孔２３ａの中心軸を中心に偏心回動す
ること、に伴ってアパーチャ６がレール２１ａ、２１ｂ
に沿って移動する。
て小径シャフト２５が偏心回動すること、および、その
偏心回動に従動して、その回動方向とは逆方向に、大径
シャフト２３が軸孔２３ａの中心軸を中心に偏心回動す
ること、に伴ってアパーチャ６がレール２１ａ、２１ｂ
に沿って移動する。
【００６４】このような構成によれば、機構自体を小型
化できるほか、ガタを小さくし、かつ、剛性を高くする
ことができる。さらに、上記構造は比較的少ない部品点
数で比較的簡単な加工で製作可能であり、低コストで実
現することが可能である。
化できるほか、ガタを小さくし、かつ、剛性を高くする
ことができる。さらに、上記構造は比較的少ない部品点
数で比較的簡単な加工で製作可能であり、低コストで実
現することが可能である。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低コストかつ高精度なＸ線ＣＴシステムにおけるアパー
チャの位置調整機構を実現し、安定してＸ線断層像を再
構成することを可能ならしめるガントリ装置およびその
制御方法を提供することができる。
低コストかつ高精度なＸ線ＣＴシステムにおけるアパー
チャの位置調整機構を実現し、安定してＸ線断層像を再
構成することを可能ならしめるガントリ装置およびその
制御方法を提供することができる。
【図１】実施形態にかかるＸ線ＣＴシステムのブロック
構成図である。
構成図である。
【図２】実施形態におけるアパーチャの位置調整機構を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図３】実施形態におけるアパーチャの位置調整機構を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図４】実施形態におけるアパーチャの位置調整機構の
動作を説明するための模式図である。
動作を説明するための模式図である。
【図５】実施形態におけるアパーチャの位置調整機構に
相当するリンク機構を示す図である。
相当するリンク機構を示す図である。
【図６】実施形態におけるＸ線管の焦点移動に伴うアパ
ーチャの移動制御処理を示すフローチャートである。
ーチャの移動制御処理を示すフローチャートである。
【図７】Ｘ線管の焦点移動に伴う現象について説明する
ための図である。
ための図である。
【図８】従来のアパーチャの位置調整機構を説明するた
めの図である。
めの図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 泉原 彰
東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
内
Ｆターム(参考） 4C093 AA22 CA01 CA34 EA14 FA16
FA45
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｘ線の照射範囲を制限するための開口を
有するアパーチャの位置を調整可能なＸ線ＣＴシステム
におけるアパーチャの位置調整機構であって、 前記アパーチャの調整方向に沿って配され、当該アパー
チャをスライド自在に搭載する一対のレールと、 中心軸に対してオフセットした位置に当該中心軸と平行
に貫通する軸孔が設けられた中空のシャフトであって、
前記一対のレールに直交するように、前記アパーチャの
ベース部に回動自在に支持される第１のシャフトと、 前記第１のシャフトの前記軸孔に収容され、当該軸孔内
で回動自在に支持される第２のシャフトと、 前記第２のシャフトを、その中心軸に対してオフセット
した偏心軸を中心に正逆方向に回動させる駆動手段と、 を備え、 前記駆動手段によって前記第２のシャフトが偏心回動す
ること、および、当該偏心回動に従動して、当該回動方
向とは逆方向に、前記第１のシャフトが前記軸孔の中心
軸を中心に偏心回動すること、に伴って前記アパーチャ
が前記レールに沿って移動することを特徴とするアパー
チャの位置調整機構。 - 【請求項２】 請求項１に記載のアパーチャの位置調整
機構を備えるＸ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置。 - 【請求項３】 前記ガントリ装置は、被検体搬送用のテ
ーブルの搬送方向に直交する方向に配される検出素子群
を有する検出器が当該搬送方向に複数列配されているＸ
線検出部を備えていることを特徴とする請求項２に記載
のガントリ装置。 - 【請求項４】 前記アパーチャの調整方向は、前記搬送
方向であることを特徴とする請求項３に記載のガントリ
装置。 - 【請求項５】 Ｘ線発生源の焦点位置の変動に対して、
前記各検出器における所定位置の検出素子の出力が等し
くなるように前記駆動手段をフィードバック制御する制
御手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の
ガントリ装置。 - 【請求項６】 被検体搬送用のテーブルの搬送方向に直
交する方向に配される検出素子群を有する検出器が当該
搬送方向に複数列配されているＸ線検出部と、前記テー
ブルを挿入するための空洞部を挟んで当該Ｘ線検出部と
対向する位置に設けられるＸ線発生源と、を一体的に回
転させるガントリ回転部と、前記Ｘ線発生源からのＸ線
の照射範囲を制限するための開口を有するアパーチャ
と、前記アパーチャの前記搬送方向における位置を調整
する調整手段と、を備え、 前記調整手段は、 前記アパーチャの調整方向に沿って配され、当該アパー
チャをスライド自在に搭載する一対のレールと、 中心軸に対してオフセットした位置に当該中心軸と平行
に貫通する軸孔が設けられた中空のシャフトであって、
前記一対のレールに直交するように、前記アパーチャの
ベース部に回動自在に支持される第１のシャフトと、 前記第１のシャフトの前記軸孔に収容され、当該軸孔内
で回動自在に支持される第２のシャフトと、 前記第２のシャフトを、その中心軸に対してオフセット
した偏心軸を中心に正逆方向に回動させる駆動手段と、 を備えるＸ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置の制御
方法であって、 前記ガントリ回転部の回転中に被検体のＸ線投影データ
を収集するスキャンを行うスキャン工程と、 前記ガントリ回転部の回転中におけるＸ線発生源の焦点
位置の変動に対して、前記各検出器における所定位置の
検出素子の出力が等しくなるように前記駆動手段をフィ
ードバック制御する制御工程と、 を有することを特徴とするガントリ装置の制御方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001224725A JP3947372B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | Ｘ線ｃｔシステムにおけるアパーチャの位置調整機構およびガントリ装置ならびにその制御方法 |
| US10/202,149 US6711236B2 (en) | 2001-07-25 | 2002-07-23 | Aperture position adjusting mechanism, gantry apparatus and method of controlling it in X-ray CT system |
| CN02127355.3A CN1200646C (zh) | 2001-07-25 | 2002-07-25 | X射线计算机化断层扫描系统光圈位置调整机构及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001224725A JP3947372B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | Ｘ線ｃｔシステムにおけるアパーチャの位置調整機構およびガントリ装置ならびにその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003052682A true JP2003052682A (ja) | 2003-02-25 |
| JP3947372B2 JP3947372B2 (ja) | 2007-07-18 |
Family
ID=19057839
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001224725A Expired - Fee Related JP3947372B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | Ｘ線ｃｔシステムにおけるアパーチャの位置調整機構およびガントリ装置ならびにその制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6711236B2 (ja) |
| JP (1) | JP3947372B2 (ja) |
| CN (1) | CN1200646C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017099508A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | 医療診断装置および寝台装置 |
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| US20100158341A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-24 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System for Automatically Generating a Mask for Digital Subtraction Angiography |
| DE102010009019B4 (de) | 2010-02-24 | 2012-04-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Medizinisches, mit Röntgenstrahlen arbeitendes Gerät sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen |
| US8625873B2 (en) * | 2012-02-24 | 2014-01-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Medical image processing apparatus |
| DE102014202330B3 (de) * | 2014-02-10 | 2015-06-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Single Source DualEnergy mit zwei Filtern zur Röntgenspektrumsdifferenzierung bei Strahlerblenden mit Schlitzplatte |
| US9566040B2 (en) * | 2014-05-14 | 2017-02-14 | Swissray Asia Healthcare Co., Ltd. | Automatic collimator adjustment device with depth camera and method for medical treatment equipment |
| KR102340197B1 (ko) * | 2015-02-03 | 2021-12-16 | 삼성전자주식회사 | 엑스선 장치 및 엑스선 장치의 동작 방법 |
| ITUA20162102A1 (it) * | 2016-03-30 | 2017-09-30 | Cefla S C | Dispositivo di limitazione del fascio per apparecchiature radiografiche |
| US10714227B2 (en) * | 2016-06-06 | 2020-07-14 | Georgetown Rail Equipment Company | Rotating radiation shutter collimator |
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| DE2912010A1 (de) * | 1979-03-27 | 1980-10-09 | Philips Patentverwaltung | Geraet zur messung der absorptionsverteilung |
| US4361902A (en) | 1980-07-07 | 1982-11-30 | General Electric Company | Collimator for x-ray diagnostic apparatus |
| JPS58129295A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-02 | 株式会社東芝 | 多分割遮蔽板 |
| US4868843A (en) | 1986-09-10 | 1989-09-19 | Varian Associates, Inc. | Multileaf collimator and compensator for radiotherapy machines |
| US4991189A (en) | 1990-04-16 | 1991-02-05 | General Electric Company | Collimation apparatus for x-ray beam correction |
| US5090037A (en) | 1990-11-19 | 1992-02-18 | General Electric Company | Helical scanning computed tomography with tracking x-ray source |
| US5396534A (en) * | 1993-10-12 | 1995-03-07 | Thomas; Howard C. | Shutter apparatus for collimating x-rays |
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| US5684855A (en) * | 1995-02-16 | 1997-11-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray CT scanner |
| US5644614A (en) | 1995-12-21 | 1997-07-01 | General Electric Company | Collimator for reducing patient x-ray dose |
| US5949811A (en) | 1996-10-08 | 1999-09-07 | Hitachi Medical Corporation | X-ray apparatus |
| JPH10118058A (ja) * | 1996-10-23 | 1998-05-12 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
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| US5982846A (en) | 1998-04-13 | 1999-11-09 | General Electric Company | Methods and apparatus for dose reduction in a computed tomograph |
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-
2001
- 2001-07-25 JP JP2001224725A patent/JP3947372B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-23 US US10/202,149 patent/US6711236B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-25 CN CN02127355.3A patent/CN1200646C/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2017099508A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | 医療診断装置および寝台装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3947372B2 (ja) | 2007-07-18 |
| CN1200646C (zh) | 2005-05-11 |
| US6711236B2 (en) | 2004-03-23 |
| CN1398574A (zh) | 2003-02-26 |
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