【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は医療診断システム及び診断用ガントリの移動制御方法に関し、更に詳しくは、被検体を検査して医療情報を生成する医療診断システム及びその診断用ガントリの移動制御方法に関する。
【０００２】
近年、アンギオ（Ｘ線血管撮影）装置とＸ線ＣＴ装置とを組み合わせて被検体の診断と治療とを同時に行う術式（Ａｎｇｉｏ／ＣＴ）が行われている。アンギオＣＴでは、アンギオ装置により別途造影剤で特徴づけた血管部位のイメージ（Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）を得ると共に、該血管部位のＣＴ断層像を同室のＣＴガントリで撮影できるため、臨床的な評価が高い。本発明はこの様なＣＴガントリの移動制御に適用して好適なるものである。
【０００３】
【従来の技術】
通常のＸ線ＣＴでは被検体（即ち、天板）を移動させてＣＴ撮影を行うが、アンギオＣＴでは、アンギオグラフィーのＣＴイメージを得るため、被検体の代わりに、ＣＴガントリを移動させてＣＴ撮影を行う。勿論、これによって高価なＣＴガントリを他の診断システムと共用できるメリットもある。従って、この種のＣＴガントリの移動制御には高い位置精度が要求される。
【０００４】
従来は、ＣＴガントリを専用の台車で移動すると共に、その車輪軸に取り付けたロータリエンコーダによって台車の基準位置からの移動距離を測定し、一定の位置精度を得ている。しかし、車輪とレールとの間には滑りがあること、また車輪径の僅かな相違によって車輪がレール上を蛇行するため、ガントリの行きと帰りとで移動距離が異なること、等の問題があり、高い位置精度が得られない。
【０００５】
この点を改良したものとして、従来は、一対の走行レールと、当該走行レールに沿って移動可能なＸ線ＣＴシステムにおけるガントリとを備えるガントリシステムであって、走行レールに沿う方向に配置されるリニアガイドレールと、前記ガントリに設けられ、リニアガイドレールにスライド自在に嵌合するリニアガイドブロックとを備えることにより、被検体体軸方向のスキャン位置精度を改善したもの、が知られている（例えば特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−１５３８８９（要約，図）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、比較的長い（数メートル以上の）距離の走行レールに沿ってリニアガイドレールを設ける構成であると、診断システムが高価・複雑になると共に、リニアエンコーダの精度維持・調整も煩雑となる。
【０００８】
また、ガントリの基準位置への初期設定は、重いＣＴガントリを実際に移動させて行う必要があるため、これを技師や医者等がマニュアル操作によって安全に行う必要があり、初期化作業に多くの時間と労力を要する。しかも、特に他の診断システムとＣＴガントリを共用するようなアンギオＣＴシステムでは、ＣＴガントリを比較的に長い距離に渡って移動させる場合も少なくなく、このために、本システムでＣＴガントリを使用する度にリニアエンコーダを初期化する必要があり、技師等に多大の負担を強いることになる。
【０００９】
また、アンギオＣＴシステムでは、アンギオ装置と各種汎用のＣＴガントリとを組み合わせてシステムを構成可能であるが、重いＣＴガントリを移動させてＣＴ撮影を行うため、比較的に軽い天板に対する汎用（既存）の天板制御系をそのままは使用できず、共用するＣＴガントリの機種毎に制御系の見直しが必要となる。
【００１０】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的とする所は、簡単な構成及び制御でガントリを高精度・高能率に運用できる医療診断システム及び診断用ガントリの移動制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は例えば図１の構成により解決される。即ち、本発明（１）の医療診断システムは、床面に敷設したレール１ａ，１ｂと、所定のフラグ２を前記レール１ａ，１ｂと平行に移動可能に設けたフラグ移動手段３と、前記レール１ａ，１ｂ上を自走可能な医療診断用のガントリ４であって、該ガントリ４の位置を前記フラグ２に対してロック可能に構成されると共に、該ロック後の前記フラグ２に追従して移動するもの、とを備えるものである。
【００１２】
本発明（１）によれば、ガントリ４の移動制御を行うためのフラグ２を、重いガントリ４とは切り離して単独で位置初期化できるため、フラグ２の位置初期化を高速に短時間で安全に行える。また、フラグ移動手段３は負荷（質量、慣性）が軽いため、初期化精度が向上すると共に、一旦初期化したフラグ２の位置精度を高精度に維持できる。
【００１３】
本発明（２）では、上記本発明（１）において、ガントリは、自装置に設けられたマニュアル操作スイッチの操作信号に従って自走可能である。従って、重いガントリをマニュアル操作で安全に所望の位置に移動できる。
【００１４】
本発明（３）では、上記本発明（１）において、ガントリは、被検体を検査して医療用情報を生成する本体部と、該本体部を搭載してレール上を移動可能な移動台車とから構成され、該移動台車は、フラグ２を検出して所定の信号を出力するフラグ検出手段５と、該フラグ検出手段５の出力信号に基づき前記フラグ２の移動に伴うフラグ基準位置からのオフセット量を所定以下とする方向に移動台車を移動させる移動制御手段６とを備える。従って、様々な重さのガントリを移動可能な汎用の移動台車を設けることが可能であり、該汎用の移動台車によって様々なガントリの移動制御を容易に行える。
【００１５】
本発明（４）では、上記本発明（１）において、フラグ移動手段は、モータで駆動される歯付きプーリと、該歯付きプーリによってレールと平行に駆動される歯付きベルトと、該歯付きベルトの上に固定されたフラグと、該フラグの移動量を管理するためのロータリエンコーダ手段とを備える。本発明（４）によれば、歯付きベルトを歯付きプーリで駆動するため、一旦初期化されたフラグの位置精度を容易に維持できる。また、ロータリエンコーダ手段を使用する簡単な構成及び制御により、高い位置精度を容易に維持できる。
【００１６】
本発明（５）では、上記本発明（１）において、フラグ移動手段は、モータで駆動される歯付きプーリと、該歯付きプーリによってレールと平行に駆動される歯付きベルトと、該歯付きベルトの上に固定されたフラグと、前記歯付きベルトと平行に設けられたリニアスケールと、該歯付きベルトに設けられたピックアップセンサであって、前記リニアスケールに沿ってスライドしてフラグの移動量を検出するためのもの、とを備える。本発明（５）によれば、フラグの位置制御にリニアエンコーダ手段（リニアスケールとピックアップセンサ）を使用することにより、より高い精度の位置制御が行える。
【００１７】
本発明（６）では、上記本発明（３）において、フラグ検出手段は、フラグと着脱自在に結合して、該フラグの移動に伴うフラグ基準位置からのオフセット量に対応する信号を出力するフラグ検出用ヘッドを備える。本発明（６）によれば、フラグと機械的に結合したフラグ検出用ヘッドによって、ガントリの移動（追従）をサーボ制御するのに有用なオフセット量の信号を能率よく取得できる。
【００１８】
本発明（７）では、上記本発明（３）において、フラグ検出手段は、フラグを光学的に検出して、該フラグの移動に伴うフラグ基準位置からのオフセット量に対応する信号を出力するフラグ検出用ヘッドを備える。本発明（７）によれば、フラグと光学的に結合したフラグ検出用ヘッドによって、ガントリの移動（追従）をサーボ制御するのに有用なオフセット量の信号を非接触で能率よく取得できる。
【００１９】
本発明（８）では、上記本発明（１）又は（２）において、ガントリは、被検体を挟んで相対向するＸ線管とＸ線検出器とを被検体体軸の回りに回転させて投影データを取得する検査手段を備える。本発明はＸ線ＣＴガントリの移動制御に適用して好適である。
【００２０】
本発明（９）のガントリの移動制御方法は、上記本発明（１）記載の医療診断システムにおけるガントリの移動制御方法であって、フラグを所定の基準位置に移動させて該フラグの位置情報を初期化するステップと、前記初期化後のフラグを移動させて基準位置からの相対位置情報を管理するステップと、前記位置情報管理下のフラグを任意位置のガントリに移動させて該ガントリの位置を前記フラグに対してロックさせて後、該フラグの移動に追従して前記ガントリを移動させるステップとを備えることを特徴とするガントリの移動制御方法。従って、フラグ位置を能率よく安全に初期化し、その後は、ガントリを精密に位置制御できる。
【００２１】
本発明（１０）のプログラムは、コンピュータに上記本発明（９）記載のガントリの移動制御方法を実行させるためのコンピュータ実行可能なプログラムである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。図２，図３は実施の形態によるアンギオＣＴシステムの構成を示す図（１），（２）で、本発明によるガントリ移動制御のアンギオＣＴシステムへの適用例を示している。なお、説明の便宜のために本システムの一例の座標軸ｘｙｚを付記する。ここで、ｚ軸は被検体体軸ＣＬｂに相当するものとする。
【００２３】
このアンギオＣＴシステムは、大きく分けて、被検体ＡのＸ線透視映像（アンギオグラフィー）を形成するアンギオ装置３０と、該透視映像をリアルタイムでモニタするための表示モニタ３７と、被検体ＡのＣＴ撮影を行うＣＴガントリ４０と、被検体Ａを天板（クレイドル）２１に搭載する寝台装置２０と、前記各装置２０，３０，４０を遠隔制御すると共に技師や医者等が操作をする操作コンソール装置１０とを備える。
【００２４】
アンギオ装置３０において、天井のｘ軸方向には２本のシャフト３１が架設されており、このシャフト３１に沿ってアンギオ装置３０の支持ベース３２がｘ軸方向に移動可能となっている。これにより、アンギオ装置３０を使用する場合は支持ベース３２を図の手前側にスライドさせてアンギオ装置３０を使用し、また、ＣＴ撮影を行う場合は支持ベース３２を図の奥側にスライドさせてアンギオ装置３０を待避可能である。
【００２５】
更に、この支持ベース３２からは斜め下方に展開する支持フレーム３３がｙ軸の回りに回動可能に軸支されており、その下端部にはＸ線透視撮影部を支持するためのＣアーム３４がｘ軸とｚ軸の回りにそれぞれ回動可能に軸支されている。このＣアーム３４の一端部にはＸ線発生部３５が設けられ、また、これに対向するＣアーム３４の他端部には被検体Ａの透視映像を撮影するための撮影部（カメラ等）３６が設けられている。上記支持フレーム３３とＣアーム３４の回動作用によって被検体Ａを任意方向から透視診断可能としている。
【００２６】
このＣＴガントリ４０は、その内部に相対向するＸ線管４１とＸ線検出器４２とを含み、これらのＸ線撮影系を被検体体軸ＣＬｂの回りに回転させることによって被検体Ａの投影データを取得する。また、ＣＴガントリ４０の側の床面には一対のレール６１がｚ軸方向に埋設されており、その上を移動台車５０が車輪５１の駆動により移動可能となっている。即ち、この移動台車５０にＣＴガントリ４０を搭載することで、ＣＴガントリ４０を被検体体軸ＣＬｂの方向に移動可能となっている。
【００２７】
更に、このＣＴガントリ４０の筐体表面には該ガントリ４０をマニュアル操作によって移動させるための操作ボタン４３が設けられており、技師等によるスイッチのマニュアル操作によりＣＴガントリ４０をＩＮ側又はＯＵＴ側にオフラインで安全に移動可能である。即ち、技師がスイッチ［Ｆ」を押している間は、ＣＴガントリ４０を所定速度でＩＮ（ＦＷＤ）側に移動させ、手を離すと、該移動が停止する。また技師がスイッチ［Ｒ」を押している間は、ＣＴガントリ４０を所定速度でＯＵＴ（ＢＷＤ）側に移動させ、手を離すと、該移動が停止する。
【００２８】
操作コンソール装置１０において、１１は該装置の本体、１３は技師等が操作をするキーボード、１４はＣＴのスキャン計画情報やＣＴイメージ等を表示するための表示装置、１２は本システムの主制御・処理を行う制御部である。この制御部１２には、操作コンソール（ＣＳＬ）の制御を行うコンソール制御部１２ａと、アンギオ装置３０及び表示モニタ３７の制御及びデータ処理を行うアンギオ制御部１２ｂと、ＣＴガントリ４０の制御及びＣＴ画像の再構成処理を行うＣＴ制御部１２ｃと、寝台装置２０の制御を行う寝台制御部１２ｄとが含まれる。
【００２９】
なお、この寝台制御部１２ｄにはＣＴ天板制御部２２が接続されており、該寝台制御部１２ｄは、ＣＴ天板制御部２２の作用によって、あたかも天板２１を制御するのと同様の制御インタフェース（制御パラメータ）で、ＣＴ撮影時におけるＣＴガントリ４０を移動制御を可能としている。
【００３０】
係るシステム構成により、アンギオ装置３０としての動作は、従来と同様で良いため、説明を省略する。次にＣＴガントリ４０を使用したＣＴ撮影の動作を概説する。ＣＴ撮影が開始されると、Ｘ線管４１からのＸ線ファンビームは被検体Ａを透過してＸ線検出器４２に一斉に入射し、得られた投影データを収集・蓄積する。更に、走査ガントリ（Ｘ線撮影系）が僅かに回転した各ビュー角で上記同様のＸ線投影を行い、こうして走査ガントリ１回転分の投影データを順次収集・蓄積する。また同時に、アキシャル／ヘリカルスキャン方式に従ってＣＴガントリ４０を体軸ＣＬｂの方向に間欠的／連続的に移動させ、こうして被検体Ａの所要撮影領域についての全投影データを収集・蓄積する。そして、ＣＴ制御部１２ｃは、全スキャンの終了後、又はスキャン実行に追従（並行）して、得られた投影データに基づき被検体ＡのＣＴ断層像を再構成し、これを表示装置１４に表示する。
【００３１】
次にＣＴガントリ４０の移動制御を詳細に説明する。図３にＣＴガントリ４０の移動制御機構部の構成を示す。図において、床面のｚ軸方向にはレール６１ａ，６１ｂが敷設され、該レール６１ａ，６１ｂと平行の略中央部にはＣＴガントリ４０の移動をリードするためのフラグ６６の移動手段（図１のフラグ移動手段３に相当）が設けられる。
【００３２】
ここで、フラグ６６とは、該フラグの移動手段（例えば後述のタイミングベルト６５）上に固定されてレール６１ａ，６１ｂと平行に移動可能な部材であって、ＣＴガントリ４０の側に設けられたフラグ検出用ヘッド５２との接触又は非接触による相互作用を介して、該ＣＴガントリ４０の移動をリードするための目印となる部材である。これらの具体的な構成については、図４、図５に従って後述する。
【００３３】
このフラグ移動手段は、フラグ移動用の駆動軸を駆動するギアードモータ（ＤＣモータ，パルスモータ等）６２と、駆動軸の回転量を検出するロータリエンコーダ６３と、駆動軸に設けられたタイミング（歯付き）プーリ６４ａ，６４ｂと、該プーリ６４ａ，６４ｂの間に滑りの無いように掛け渡されたタイミング（歯付き）ベルト６５と、タイミングベルト６５の表面の一カ所に固定されたフラグ６６と、タイミングプーリ６４ｂの回転速度を検出するためのポテンショメータ６７とを備え、これらはＣＴ天板制御部２２の制御下で駆動制御される。また、タイミングベルト６５の近傍の所定位置（ホームポジションＨＰ）にＨＰセンサ６８が固定されており、該センサ６８がその真下を通過するフラグ６６を検出すると、その検出信号ＨＰＤを出力する。
【００３４】
ＣＴ天板制御部２２は、ＣＴガントリ４０（即ち、フラグ６６）を、あたかも天板２１を制御するのと同程度の負荷（制御パラメータ）で制御可能とする天板制御部２３と、該天板制御部２３の制御信号に従ってモータ６２を駆動する天板駆動部２４とを備える。
【００３５】
この天板制御部２４は、フラグ６６をホームポジション位置ＨＰに初期化制御すると共に、その後はロータリエンコーダ６３からのパルス出力に基づいてインクリメント及びディクリメント方式によりフラグ６６のホームポジション位置ＨＰからの相対位置情報を管理している。そして、ＣＴ撮影時には、寝台制御部１２ｄからのＣＴ天板制御信号に従ってフラグ６６（即ち、ガントリ移動台車５０）の移動制御を行う。この移動制御はＣＴ撮影時のアキシャル／ヘリカルスキャンに従って断続的／連続的に行われる。
【００３６】
一方、移動台車５０は、４つの車輪５１ａ〜５１ｄを備えており、ギヤード駆動モータ（ＤＣモータ、パルスモータ等）５６により駆動される。各車輪５１ａ〜５１ｄには、凸状レール踏面の幅に嵌合（係合）するための凹溝が設けられており、該凹溝がレール踏面に係合することで、移動台車５０を正確に体軸ＣＬｂ方向に移動させる。また、この移動台車５０は、フラグ６６を検出するためのフラグ検出用ヘッド５２と、フラグ検出部５３と、移動台車５０の移動を制御する台車制御部５４と、台車制御部５４の制御信号に従ってモータ５６を駆動する台車駆動部５５とを備える。
【００３７】
この台車制御部５４は、マニュアル操作ボタン４３からのマニュアル制御信号に従って移動台車５０をＩＮ側又はＯＵＴ側に移動する。レール６１ａの両端部にはリミットスイッチの機能を果たすフラグ５８ａ，５８ｂが固定されており、該フラグ５８ａ，５８ｂを移動台車５０の側に設けられたセンサ５７ａ，５７ｂで検出することにより、ＣＴガントリ４０が許容範囲外に移動することを防止している。また、この台車制御部５４は、フラグ６６と移動台車５０との間の連結（連動動作）をロックする際に、フラグ６６がフラグ検出用ヘッド５２の真下を通過するのを検出して、その旨を天板制御部２３に通知すると共に、これにより停止されたフラグ６６に自己のサーボ制御をロックさせる制御を行う。そして、該ロック後の移動台車５０は、フラグ６６の移動に追従して移動することになる。
【００３８】
この様に本実施の形態によれば、各種ＣＴガントリ４０を搭載可能な汎用の移動台車５０を設けることで、ＣＴガントリ４０の機種によらず、共通のＣＴ天板制御部２２及びフラグ移動手段を使用できる。
【００３９】
次にフラグ６６とフラグ検出用ヘッド５２の複数の実施例を具体的に説明する。図４は第１の実施の形態によるフラグ検出方式を説明する図で、フラグ６６とフラグ検出用ヘッド５２とが機械的手段により着脱自在に連結する場合を示している。図４（Ａ）にフラグ８０（図３のフラグ６６に相当）とフラグ検出用ヘッド７０（図３のフラグ検出用ヘッド５２に相当）とがラッチ（ロック）した状態の側面図を示す。図において、タイミングベルト６５にベルト把持部材８１が把持・固定されており、そこから矩形板状のフラグヘッド８２が上向きに展開している。
【００４０】
一方、フラグ検出用ヘッド７０では、その本体部７０に対して機構部７１が上下方向及び左右方向にスライド可能に設けられている。更に、この機構部７１には左右の２つのフラグ把持部材７３ａ，７３ｂがピン７２を軸にして回動可能に設けられ、該２つのピン７２は本体部７０に設けられた４つのプーリ７５と１つのプーリ７６に巻回した１本のピアノ線７４により互いに連結している。更に、このプーリ７６はポテンショメータ７７と直結している。好ましくは、ピン７２に加わる急激な移動（振動）を吸収できるように、図示の如く、ワイヤ７４の両端部にはコイルスプリングを挿入する。
【００４１】
更に、図４（Ａ）は、左右のフラグ把持部材７３ａ，７３ｂが中央のフラグヘッド８２を左右から把持した状態を示しており、これによりフラグ８０とフラグ検出用ヘッド７０とは機械的結合を介してロック状態にある。このロック状態では、もしフラグ８０が矢印Ａ方向に移動すると、これに連動するワイヤ７４及びプーリ７６が矢印ａ方向に駆動され、ポテンショメータ７７から対応するオフセット量の信号が出力される。また、逆にフラグ８０が矢印Ｂ方向に移動すると、これに連動するワイヤ７４及びプーリ７６が矢印ｂ方向に駆動され、ポテンショメータ７７から対応するオフセット量の信号が出力される。そして、該信号を受けた台車制御部５４は、前記オフセット量が所定以下となる方向に移動台車５０を移動させる。
【００４２】
挿入図（ａ）にポテンショメータ７７の出力特性を示す。横軸は基準（平衡）位置からのオフセット量ＯＦＳ、縦軸はポテンショメータ７７の検出出力ＰＭＤ２である。
【００４３】
図４（Ｂ）にフラグ８０とフラグ検出用ヘッド７０との連結が外れている状態の側面図を示す。図示の如く、機構部７１をフラグ検出用ヘッド７０に対して矢印ｄ方向にスライドさせると、不図示のカム機構の作用によってフラグ把持部材７３ａ，７３ｂがピン７２を軸に矢印ｃ方向に回転して先端の爪の部分が開き、こうして、フラグ検出用ヘッド７０はフラグ８０から開放される。この状態では、移動台車５０を止めたままで、フラグ８０を任意の方向に移動できる。また、上記とは逆にフラグ８０を連結状態にする場合には、該フラグ８０がフラグ検出用ヘッド７０の真下に来た状態で機構部７１を矢印ｄとは反対方向にスライドさせる。
【００４４】
図４（Ｃ）にフラグ８０がフラグ検出用ヘッド７０の真下に来た状態を検出するための構成を示す。図の（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図の（ａ），（ｃ）において、ベルト把持部材８１の略中央部にマーカＭＫが設けられている。一方、フラグ検出用ヘッド７０の側にはマーカＭＫを検出するためのフォトインタラプタ７８が設けられる。図の（ｂ）において、フォトインタラプタ７８はマーカＭＫが丁度真下に来ると検出信号を出力し、これによってフラグ検出用ヘッド７０をフラグ８０に連結可能となる。
【００４５】
図５は第２の実施の形態によるフラグ検出方式を説明する図で、フラグ６６とフラグ検出用ヘッド５２とが光学的手段を介して連結する場合を示している。図５（Ａ）にフラグ８３（図３のフラグ６６に相当）とフラグ検出用ヘッド７８（図３のフラグ検出用ヘッド５２に相当）とがロックした状態の側面図を示す。図において、ベルト把持部材８１の上側にリニアスケールとして機能するコード板８３が固定されており、その基準となる中央の位置にフラグ検出用ヘッド７８がロックしている。このロック状態では、もしコード板８３が左側又は右側に動くと、フラグ検出用ヘッド７８より基準位置からのオフセット量（ずれ位置）に対応するコードが読み出され、該コードを受けた台車制御部５４は、前記オフセット量が所定以下となる方向に移動台車５０を移動させる。
【００４６】
図５（Ｂ）にフラグ検出用ヘッド７８の側断面図を示す。このフラグ検出用ヘッド７８の内側にはベルト把持部材８１の上面に立設されたコード板８３に対して嵌合するような凹溝が形成されており、該凹溝を挟んで相対向する態様のフォトインタラプタ回路が複数列設けられている。
【００４７】
図５（Ｃ）にコード板８３の正面図を示す。一例のコード板８３は透明な基板（ガラス，アクリル等）に不透明のバイナリーコード等が印刷されたものからなっており、上からクロックチャネルＣＬＫ、次いでバイナリーコードを表す８，４，２，１ビットの各チャネルパターンが印刷されている。
【００４８】
クロックパターンＣＬＫはバイナリーコードのサンプリングタイミングを与えるためのものであり、例えば１６個分印刷されている。更に、両端部のクロックパターンは太くなっており、フラグ６６が移動台車５０をサーチ中であるとき、フォトインタラプタがこれを検出すると、台車制御部５４はコード板８３に遭遇したことを検出する。その後は、各クロックタイミングにバイナリーコードを読み取って対応するサーボ制御を行い、例えば中間のバイナリーコード＝７の位置でベルト６５を停止させると共に、該位置で移動台車５０をフラグ８０（即ち、バイナリーコード＝７の位置）にロックさせる。なお、コード板８３には他の様々なパターン（例えばグレイコード等）が考えられるし、またクロック数も多いほどより精密なサーボ制御を行える。
【００４９】
図６は実施の形態によるガントリ移動制御のフローチャートであり、図６（Ａ）はフラグ６６を単独で（即ち、ＣＴガントリ４０，５０から切り離して）システムのホームポジションＨＰに初期化するフラグ初期化処理を示している。この時、移動台車５０は移動する必要がないので停止したままである。
【００５０】
本システムに電源投入され、又は技師等がコンソールより「フラグ初期化」の命令を入力すると、この処理に入力する。ステップＳ１１では初期化フラグＦＩ＝０、ＣＴガントリのロックフラグＦＬ＝０に初期化する。ステップＳ１２ではフラグ６６を所定方向に移動させる。ステップＳ１３ではホームポジションセンサ６８によるフラグ検出か否かを判別し、ＨＰセンサ６８による検出でない場合はステップＳ１２に戻る。本実施の形態ではフラグ６６が一週可能であるため、フラグ６６をどちらの方向に移動させても必ずＨＰセンサ６８で検出される。
【００５１】
こうして、やがてステップＳ１２でＨＰ検出になると、ステップＳ１４ではｚ軸の位置情報ｚをシステムのホームポジション位置情報ＨＰで初期化し、ステップＳ１５で初期化フラグＦＩ＝１（初期化済み）にセットする。フラグ６６は、軽い上、タイミングベルト等による滑りの無い駆動系で移動されるため、以後はフラグ６６を任意方向に移動させても、該フラグ６６のシステムにおける正確な位置情報を常に維持・管理できる。
【００５２】
図６（Ｂ）にフラグ６６と移動台車５０とをロック（連結）させるガントリロック処理を示す。上記フラグ位置の初期化が終了して後、ＣＴ撮影を行う際には、フラグ６６を移動させて移動台車５０の位置検出を行う。本システムに電源投入され、又は技師等がコンソールより「ガントリロック」の命令を入力すると、この処理に入力する。
【００５３】
ステップＳ２１ではＣＴガントリのロックフラグＦＬ＝０（アンロック状態）に初期化する。ステップＳ２２ではフラグ６６を所定の方向に移動させ、ステップＳ２３ではフラグ検出用ヘッド５２によるマーカ（即ち、フラグ６６の基準位置）ＭＫの検出か否かを判別する。マーカＭＫの検出でない場合は、更にステップＳ２４でフラグ６６の移動限界ＬＭの検出か否かを判別する。移動限界ＬＭの検出でもない場合はステップＳ２２に戻り、フラグ移動を継続する。
【００５４】
また、ステップＳ２４の判別で移動限界ＬＭの検出の場合はステップＳ２５でフラグ６６の移動方向を反転させ、ステップＳ２２に戻る。フラグ６６はシステムのアドレス管理下で移動しているため、該フラグ６６のシステムにおける正確な位置情報を常に維持できる。
【００５５】
こうして、やがてステップＳ２３でＭＫ検出になると、ステップＳ２６ではフラグ６６をロック位置に微調整してサーボ制御をロックさせる。ステップＳ２７ではＣＴガントリのロックフラグＦＬ＝１（ロック状態）にセットし、この処理を抜ける。
【００５６】
上記ロック後は、ＣＴ撮影時の天板制御情報に従ってフラグ６６を移動させ、移動台車５０はフラグ６６の移動に追従して移動する。即ち、フラグ６６に追従するときは該フラグ６６と一定のズレ（位置誤差〉を持って追従し、フラグ６６が停止した時は、所要の位置誤差以内で停止する。このサーボ制御のロック状態は、コンソールからの指示、ＣＴガントリのマニュアル操作による移動、又はその他の理由でロック状態が外れるまで維持可能である。
【００５７】
図７は他の実施の形態によるガントリ移動制御方式の構成を示す図で、フラグ６６の移動制御にリニアエンコーダを使用した場合を示している。ここでは、ベルト６５と平行にリニアスケール６９が敷設されれている。またこの例のフラグ部材６６’は、上記同様にフラグ検出用ヘッド５２，６８によって検出される機能を有すると共に、その内部にはリニアスケール６９を検出してパルスを出力するためのフォトインタラプタ回路を備えており、かつその検出パルスＥＣＤを好ましくは無線方式等により天板制御部２３に入力する。このフラグ部材６６’は電池により駆動されても良いし、又は外部（リニアスケール６９）からフラグ部材６６’に照射される光を電気に変換して動作しても良い。
【００５８】
なお、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組み合わせの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、簡単な構成及び制御でガントリを高精度、高能率に運用でき、医療診断システムの利便性、信頼性向上に寄与するところが極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明する図である。
【図２】実施の形態によるアンギオＣＴシステムの構成を示す図（１）である。
【図３】実施の形態によるアンギオＣＴシステムの構成を示す図（２）である。
【図４】第１の実施の形態によるフラグ検出方式を説明する図である。
【図５】第２の実施の形態によるフラグ検出方式を説明する図である。
【図６】実施の形態によるガントリ移動制御のフローチャートである。
【図７】他の実施の形態によるガントリ移動制御方式の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 操作コンソール装置
１１ 装置本体
１３ キーボード
１４ 表示装置
２０ 寝台装置
２１ 天板（クレイドル）
３０ アンギオ装置
３１ シャフト
３２ 支持ベース
３３ 支持フレーム
３４ Ｃアーム
３５ Ｘ線発生部
３６ 撮影部（カメラ）
３６ 表示モニタ
４０ ＣＴガントリ
４１ Ｘ線管４１
４２ Ｘ線検出器
４３ マニュアル操作ボタン
５０ 移動台車
５１ 車輪
５２ フラグ検出用ヘッド
５６ 駆動モータ
５７ センサ
５８ 固定フラグ
６１ レール
６２ ギアードモータ
６３ ロータリエンコーダ
６４ タイミング（歯付き）プーリ
６５ タイミング（歯付き）ベルト
６６ フラグ
６７ ポテンショメータ
６８ ホームポジション（ＨＰ）センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical diagnostic system and a diagnostic gantry movement control method, and more particularly to a medical diagnostic system that inspects a subject to generate medical information and a diagnostic gantry movement control method.
[0002]
In recent years, a technique (Angio / CT) has been performed in which an angio (X-ray angiography) apparatus and an X-ray CT apparatus are combined to simultaneously diagnose and treat a subject. Angio CT is highly clinically evaluated because it can obtain an image of a blood vessel site (Angiography) separately characterized by a contrast medium using an angio device and can take a CT tomogram of the blood vessel site with a CT gantry in the same room. The present invention is suitable for application to such CT gantry movement control.
[0003]
[Prior art]
In normal X-ray CT, CT imaging is performed by moving the subject (that is, the top plate). In Angio CT, however, in order to obtain an angiographic CT image, the CT gantry is moved instead of the subject. Take a picture. Of course, this also has the advantage that the expensive CT gantry can be shared with other diagnostic systems. Therefore, high positional accuracy is required for this type of CT gantry movement control.
[0004]
Conventionally, the CT gantry is moved by a dedicated carriage, and the moving distance from the reference position of the carriage is measured by a rotary encoder attached to the wheel shaft to obtain a certain position accuracy. However, there are problems such as slippage between the wheels and the rails, and because the wheels meander on the rails due to slight differences in wheel diameters, the distance traveled differs between the gantry going and returning. High positional accuracy cannot be obtained.
[0005]
As an improvement of this point, conventionally, a gantry system comprising a pair of traveling rails and a gantry in an X-ray CT system movable along the traveling rails, is arranged in a direction along the traveling rails. It is known that a linear guide rail and a linear guide block provided in the gantry and slidably fitted to the linear guide rail are provided to improve the scanning position accuracy in the direction of the subject body axis ( For example, Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP2003-153889 (summary, figure).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the linear guide rail is provided along a relatively long (several meters or more) travel rail, the diagnostic system becomes expensive and complicated, and accuracy maintenance and adjustment of the linear encoder becomes complicated.
[0008]
Also, the initial setting of the gantry to the reference position needs to be done by actually moving the heavy CT gantry, so this must be done safely by manual operation by an engineer or doctor, etc. It takes time and effort. Moreover, especially in an angio CT system that shares a CT gantry with other diagnostic systems, the CT gantry is often moved over a relatively long distance. For this reason, the CT gantry is used in this system. It is necessary to initialize the linear encoder every time, which places a heavy burden on engineers and the like.
[0009]
In the Angio CT system, the system can be configured by combining an angio device and various general-purpose CT gantry. However, since CT imaging is performed by moving a heavy CT gantry, a general-purpose (existing) ) Cannot be used as it is, and it is necessary to review the control system for each CT gantry model to be shared.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its object is to provide a medical diagnostic system and a diagnostic gantry movement control method capable of operating the gantry with high accuracy and high efficiency with a simple configuration and control. Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved by the configuration of FIG. That is, the medical diagnosis system of the present invention (1) includes rails 1a and 1b laid on the floor, flag moving means 3 provided with a predetermined flag 2 movably parallel to the rails 1a and 1b, and the rails. A medical diagnostic gantry 4 capable of self-propelled on 1a and 1b, wherein the position of the gantry 4 is configured to be lockable with respect to the flag 2 and follows the flag 2 after the locking. It is equipped with what moves.
[0012]
According to the present invention (1), the flag 2 for performing the movement control of the gantry 4 can be separated from the heavy gantry 4 and the position can be initialized independently, so that the position initialization of the flag 2 can be safely performed in a short time. Can be done. Further, since the load (mass, inertia) of the flag moving means 3 is light, the initialization accuracy is improved and the positional accuracy of the flag 2 once initialized can be maintained with high accuracy.
[0013]
In the present invention (2), in the present invention (1), the gantry can self-run according to an operation signal of a manual operation switch provided in the own device. Therefore, a heavy gantry can be safely moved to a desired position by manual operation.
[0014]
In the present invention (3), in the present invention (1), the gantry includes a main body that inspects the subject and generates medical information, and a movable carriage that is mounted on the main body and is movable on the rail. The moving carriage includes a flag detection unit 5 that detects the flag 2 and outputs a predetermined signal, and an offset from the flag reference position that accompanies the movement of the flag 2 based on the output signal of the flag detection unit 5 And a movement control means 6 for moving the moving carriage in a direction that makes the amount equal to or less than a predetermined amount. Therefore, it is possible to provide a general-purpose mobile trolley that can move gantry of various weights, and movement control of various gantry can be easily performed by the general-purpose mobile trolley.
[0015]
In the present invention (4), in the above-mentioned present invention (1), the flag moving means includes a toothed pulley driven by a motor, a toothed belt driven in parallel with a rail by the toothed pulley, and the toothed belt A flag fixed on the belt, and rotary encoder means for managing the amount of movement of the flag. According to the present invention (4), since the toothed belt is driven by the toothed pulley, the positional accuracy of the flag once initialized can be easily maintained. Further, high positional accuracy can be easily maintained by a simple configuration and control using the rotary encoder means.
[0016]
In the present invention (5), in the present invention (1), the flag moving means includes a toothed pulley driven by a motor, a toothed belt driven in parallel with the rail by the toothed pulley, and the toothed belt A flag fixed on the belt, a linear scale provided in parallel with the toothed belt, and a pickup sensor provided on the toothed belt, which slides along the linear scale and moves the flag For detecting the quantity. According to the present invention (5), position control with higher accuracy can be performed by using linear encoder means (linear scale and pickup sensor) for flag position control.
[0017]
In the present invention (6), in the present invention (3), the flag detecting means is detachably coupled to the flag and outputs a signal corresponding to the offset amount from the flag reference position accompanying the movement of the flag. A detection head is provided. According to the present invention (6), an offset amount signal useful for servo-controlling the movement (following) of the gantry can be efficiently acquired by the flag detection head mechanically coupled to the flag.
[0018]
In the present invention (7), in the present invention (3), the flag detecting means optically detects the flag and outputs a signal corresponding to the offset amount from the flag reference position accompanying the movement of the flag. A detection head is provided. According to the present invention (7), the flag detection head optically coupled to the flag can efficiently acquire a signal of an offset amount useful for servo-controlling the movement (following) of the gantry without contact.
[0019]
In the present invention (8), in the present invention (1) or (2), the gantry rotates the X-ray tube and the X-ray detector facing each other with the subject interposed therebetween, around the subject body axis. Inspection means for acquiring projection data is provided. The present invention is suitable for application to movement control of an X-ray CT gantry.
[0020]
The gantry movement control method according to the present invention (9) is a gantry movement control method in the medical diagnosis system according to the present invention (1), wherein the flag is moved to a predetermined reference position to obtain position information of the flag. A step of initializing; a step of managing the relative position information from a reference position by moving the flag after initialization; and a position of the gantry by moving the flag under the position information management to a gantry at an arbitrary position. And a step of moving the gantry following the movement of the flag after locking the flag. Therefore, the flag position can be initialized efficiently and safely, and thereafter the position of the gantry can be precisely controlled.
[0021]
The program of the present invention (10) is a computer-executable program for causing a computer to execute the gantry movement control method of the present invention (9).
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals denote the same or corresponding parts throughout the drawings. 2 and 3 are views (1) and (2) showing the configuration of the angio CT system according to the embodiment, and show an application example of the gantry movement control according to the present invention to the angio CT system. For convenience of explanation, a coordinate axis xyz as an example of the present system is added. Here, the z axis corresponds to the subject body axis CLb.
[0023]
This angio CT system is broadly divided into an angio apparatus 30 for forming an X-ray fluoroscopic image (angiography) of the subject A, a display monitor 37 for monitoring the fluoroscopic image in real time, and a CT of the subject A. A CT gantry 40 that performs imaging, a couch device 20 that mounts the subject A on a couch (cradle) 21, and an operation console device that remotely controls each of the devices 20, 30, and 40 and that is operated by a technician, a doctor, or the like. 10.
[0024]
In the angio device 30, two shafts 31 are installed in the x-axis direction of the ceiling, and the support base 32 of the angio device 30 can move along the shaft 31 in the x-axis direction. Thereby, when using the angio device 30, the support base 32 is slid to the front side of the drawing to use the angio device 30, and when performing CT imaging, the support base 32 is slid to the back side of the drawing. The angio device 30 can be saved.
[0025]
Further, a support frame 33 that extends obliquely downward from the support base 32 is pivotally supported about the y axis, and a C arm 34 for supporting the X-ray fluoroscopic imaging unit at the lower end thereof. Are pivotally supported about the x-axis and the z-axis, respectively. An X-ray generation unit 35 is provided at one end of the C arm 34, and an imaging unit (camera or the like) for imaging a fluoroscopic image of the subject A is provided at the other end of the C arm 34 facing the C arm 34. 36 is provided. The subject A can be fluoroscopically diagnosed from any direction by the rotating action of the support frame 33 and the C arm 34.
[0026]
The CT gantry 40 includes an X-ray tube 41 and an X-ray detector 42 opposed to each other, and the projection of the subject A is performed by rotating these X-ray imaging systems around the subject body axis CLb. Get the data. A pair of rails 61 are embedded in the z-axis direction on the floor surface on the CT gantry 40 side, and the movable carriage 50 can be moved by driving wheels 51 on the rail 61. That is, by mounting the CT gantry 40 on the movable carriage 50, the CT gantry 40 can be moved in the direction of the subject body axis CLb.
[0027]
Further, an operation button 43 for moving the gantry 40 by manual operation is provided on the surface of the housing of the CT gantry 40. The CT gantry 40 is moved to the IN side or the OUT side by manual operation of a switch by an engineer or the like. It can be safely moved offline. That is, while the engineer is pressing the switch [F], the CT gantry 40 is moved to the IN (FWD) side at a predetermined speed, and when the hand is released, the movement is stopped. Further, while the engineer is pressing the switch [R], the CT gantry 40 is moved to the OUT (BWD) side at a predetermined speed, and when the hand is released, the movement is stopped.
[0028]
In the operation console device 10, 11 is a main body of the device, 13 is a keyboard operated by an engineer, 14 is a display device for displaying CT scan plan information, CT images, and the like, and 12 is a main control / control unit of the system. A control unit that performs processing. The control unit 12 includes a console control unit 12a for controlling the operation console (CSL), an angio control unit 12b for controlling the angio device 30 and the display monitor 37, and data processing, and a CT gantry 40 control and a CT image. The CT control unit 12c that performs the reconfiguration process and the bed control unit 12d that controls the bed apparatus 20 are included.
[0029]
The couch top control unit 22 is connected to the couch control unit 12d, and the couch control unit 12d is controlled in the same manner as controlling the couch top 21 by the action of the CT couch top control unit 22. The interface (control parameter) enables the movement control of the CT gantry 40 during CT imaging.
[0030]
With such a system configuration, the operation as the angio device 30 may be the same as the conventional one, and the description thereof is omitted. Next, the operation of CT imaging using the CT gantry 40 will be outlined. When CT imaging is started, the X-ray fan beam from the X-ray tube 41 passes through the subject A and enters the X-ray detector 42 all at once, and the obtained projection data is collected and accumulated. Further, X-ray projection similar to the above is performed at each view angle where the scanning gantry (X-ray imaging system) is slightly rotated, and thus projection data for one rotation of the scanning gantry is sequentially collected and accumulated. At the same time, the CT gantry 40 is moved intermittently / continuously in the direction of the body axis CLb in accordance with the axial / helical scan method, thus collecting and storing all projection data for the required imaging region of the subject A. Then, the CT control unit 12c reconstructs a CT tomographic image of the subject A based on the obtained projection data after completion of all the scans or following (in parallel with) the scan execution, and displays this on the display device 14. indicate.
[0031]
Next, the movement control of the CT gantry 40 will be described in detail. FIG. 3 shows the configuration of the movement control mechanism of the CT gantry 40. In the figure, rails 61a and 61b are laid in the z-axis direction of the floor surface, and a flag 66 moving means (FIG. 1) for leading the movement of the CT gantry 40 is provided at a substantially central portion parallel to the rails 61a and 61b. Corresponding to the flag moving means 3).
[0032]
Here, the flag 66 is a member fixed on the flag moving means (for example, a timing belt 65 described later) and movable in parallel with the rails 61a and 61b, and is provided on the CT gantry 40 side. It is a member that serves as a mark for leading the movement of the CT gantry 40 through an interaction by contact or non-contact with the flag detection head 52. These specific configurations will be described later with reference to FIGS.
[0033]
The flag moving means includes a geared motor (DC motor, pulse motor, etc.) 62 for driving a flag moving drive shaft, a rotary encoder 63 for detecting the amount of rotation of the drive shaft, and timing (teeth) provided on the drive shaft. With) pulleys 64a, 64b, a timing (toothed) belt 65 spanned between the pulleys 64a, 64b so as not to slip, and a flag 66 fixed at one place on the surface of the timing belt 65, A potentiometer 67 for detecting the rotational speed of the timing pulley 64 b is provided, and these are driven and controlled under the control of the CT top panel control unit 22. Further, the HP sensor 68 is fixed at a predetermined position (home position HP) in the vicinity of the timing belt 65, and when the sensor 68 detects a flag 66 passing immediately below, the detection signal HPD is output.
[0034]
The CT top panel control unit 22 is configured to control the CT gantry 40 (that is, the flag 66) with a load (control parameter) similar to that for controlling the top panel 21, and the top panel control unit 23. A top plate drive unit 24 that drives the motor 62 in accordance with a control signal from the plate control unit 23.
[0035]
The top panel control unit 24 controls the initialization of the flag 66 to the home position position HP, and thereafter, based on the pulse output from the rotary encoder 63, the relative position of the flag 66 from the home position position HP is incremented and decremented. Manages location information. At the time of CT imaging, movement control of the flag 66 (that is, the gantry moving carriage 50) is performed according to the CT top plate control signal from the bed control unit 12d. This movement control is performed intermittently / continuously according to the axial / helical scan at the time of CT imaging.
[0036]
On the other hand, the movable carriage 50 includes four wheels 51 a to 51 d and is driven by a geared drive motor (DC motor, pulse motor, etc.) 56. Each of the wheels 51a to 51d is provided with a concave groove for fitting (engaging) with the width of the convex rail tread surface. By engaging the concave groove with the rail tread surface, the movable carriage 50 can be accurately positioned. To the body axis CLb. The moving carriage 50 includes a flag detection head 52 for detecting the flag 66, a flag detecting section 53, a carriage control section 54 for controlling movement of the moving carriage 50, and a control signal from the carriage control section 54. And a cart driving unit 55 for driving the motor 56.
[0037]
The carriage control unit 54 moves the moving carriage 50 to the IN side or the OUT side in accordance with a manual control signal from the manual operation button 43. Flags 58a and 58b that function as limit switches are fixed to both ends of the rail 61a, and the CT gantry is detected by detecting the flags 58a and 58b with the sensors 57a and 57b provided on the movable carriage 50 side. 40 is prevented from moving outside the allowable range. Further, the cart controller 54 detects that the flag 66 passes directly below the flag detecting head 52 when locking the connection (interlocking operation) between the flag 66 and the moving cart 50, The top panel control unit 23 is notified to that effect, and control is performed to lock the servo control of the flag 66 stopped thereby. Then, the movable carriage 50 after the lock moves following the movement of the flag 66.
[0038]
As described above, according to the present embodiment, by providing the general-purpose mobile carriage 50 on which various CT gantry 40 can be mounted, the common CT top panel control unit 22 and flag moving means are used regardless of the model of the CT gantry 40. Can be used.
[0039]
Next, a plurality of embodiments of the flag 66 and the flag detection head 52 will be specifically described. FIG. 4 is a diagram for explaining the flag detection method according to the first embodiment, and shows a case where the flag 66 and the flag detection head 52 are detachably connected by mechanical means. FIG. 4A is a side view showing a state in which the flag 80 (corresponding to the flag 66 in FIG. 3) and the flag detecting head 70 (corresponding to the flag detecting head 52 in FIG. 3) are latched (locked). In the figure, a belt gripping member 81 is gripped and fixed to the timing belt 65, and a rectangular plate-shaped flag head 82 is developed upward therefrom.
[0040]
On the other hand, in the flag detection head 70, a mechanism portion 71 is provided so as to be slidable in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the main body portion 70. Further, the mechanism portion 71 is provided with two right and left flag gripping members 73 a and 73 b so as to be rotatable about a pin 72, and the two pins 72 are provided with four pulleys 75 provided on the main body portion 70. They are connected to each other by a single piano wire 74 wound around one pulley 76. Further, the pulley 76 is directly connected to the potentiometer 77. Preferably, coil springs are inserted into both ends of the wire 74 as shown in the figure so as to absorb a sudden movement (vibration) applied to the pin 72.
[0041]
Further, FIG. 4A shows a state in which the left and right flag gripping members 73a and 73b grip the center flag head 82 from the left and right, whereby the flag 80 and the flag detection head 70 are mechanically coupled. Is in a locked state. In this locked state, if the flag 80 moves in the direction of the arrow A, the wire 74 and the pulley 76 interlocking with the flag 80 are driven in the direction of the arrow a, and a corresponding offset amount signal is output from the potentiometer 77. Conversely, when the flag 80 moves in the direction of the arrow B, the wire 74 and the pulley 76 that are interlocked with the flag 80 are driven in the direction of the arrow b, and a corresponding offset amount signal is output from the potentiometer 77. Upon receiving the signal, the carriage control unit 54 moves the movable carriage 50 in the direction in which the offset amount becomes a predetermined value or less.
[0042]
Inset (a) shows the output characteristics of potentiometer 77. The horizontal axis is the offset amount OFS from the reference (equilibrium) position, and the vertical axis is the detection output PMD2 of the potentiometer 77.
[0043]
FIG. 4B shows a side view of the state where the flag 80 and the flag detection head 70 are disconnected. As shown in the figure, when the mechanism unit 71 is slid in the arrow d direction with respect to the flag detection head 70, the flag gripping members 73a and 73b are rotated in the arrow c direction around the pin 72 by the action of a cam mechanism (not shown). Thus, the claw portion at the tip is opened, and thus the flag detecting head 70 is released from the flag 80. In this state, the flag 80 can be moved in any direction while the moving carriage 50 is stopped. On the contrary, when the flag 80 is in the connected state, the mechanism unit 71 is slid in the direction opposite to the arrow d in a state where the flag 80 is just below the flag detecting head 70.
[0044]
FIG. 4C shows a configuration for detecting a state in which the flag 80 is directly below the flag detection head 70. (A) of a figure is a top view, (b) is a front view, (c) is a side view. In (a) and (c) of the figure, a marker MK is provided at a substantially central portion of the belt gripping member 81. On the other hand, a photo interrupter 78 for detecting the marker MK is provided on the flag detection head 70 side. In FIG. 7B, the photo interrupter 78 outputs a detection signal when the marker MK is just below, and the flag detection head 70 can be connected to the flag 80.
[0045]
FIG. 5 is a diagram for explaining a flag detection method according to the second embodiment, and shows a case where the flag 66 and the flag detection head 52 are connected via optical means. FIG. 5A is a side view showing a state in which the flag 83 (corresponding to the flag 66 in FIG. 3) and the flag detecting head 78 (corresponding to the flag detecting head 52 in FIG. 3) are locked. In the figure, a code plate 83 functioning as a linear scale is fixed on the upper side of the belt gripping member 81, and a flag detecting head 78 is locked at a central position as a reference. In this locked state, if the code plate 83 moves to the left or right side, the code corresponding to the offset amount (shift position) from the reference position is read from the flag detection head 78, and the cart controller that receives the code 54 moves the moving carriage 50 in a direction in which the offset amount is equal to or less than a predetermined value.
[0046]
FIG. 5B shows a side sectional view of the flag detecting head 78. A concave groove is formed on the inner side of the flag detecting head 78 so as to be fitted to the code plate 83 erected on the upper surface of the belt gripping member 81, and faces each other across the concave groove. A plurality of photo interrupter circuits are provided.
[0047]
FIG. 5C shows a front view of the code plate 83. An example code plate 83 is made of a transparent substrate (glass, acrylic, etc.) printed with an opaque binary code or the like. From the top, the clock channel CLK and then 8, 4, 2, 1 bits representing the binary code. Each channel pattern is printed.
[0048]
The clock pattern CLK is for giving binary code sampling timing, and for example, 16 clock patterns are printed. Further, the clock patterns at both ends are thick, and when the flag 66 is searching for the moving carriage 50, if the photo interrupter detects this, the carriage control unit 54 detects that the code board 83 has been encountered. Thereafter, the binary code is read at each clock timing and corresponding servo control is performed. For example, the belt 65 is stopped at the position of the intermediate binary code = 7, and the moving carriage 50 is flagged at the position at the flag 80 (that is, binary code). = 7 position). Various other patterns (for example, a gray code) can be considered for the code plate 83, and more precise servo control can be performed as the number of clocks increases.
[0049]
FIG. 6 is a flowchart of the gantry movement control according to the embodiment. FIG. 6A is a flag initialization for initializing the flag 66 alone (ie, separated from the CT gantry 40, 50) to the home position HP of the system. Processing is shown. At this time, the moving carriage 50 does not need to move and therefore remains stopped.
[0050]
When the system is powered on, or an engineer or the like inputs a “flag initialization” command from the console, the system enters this processing. In step S11, initialization flag FI = 0 and CT gantry lock flag FL = 0 are initialized. In step S12, the flag 66 is moved in a predetermined direction. In step S13, it is determined whether or not the flag is detected by the home position sensor 68. If not detected by the HP sensor 68, the process returns to step S12. In this embodiment, since the flag 66 can be used for one week, the HP sensor 68 always detects whether the flag 66 is moved in either direction.
[0051]
Thus, when HP is detected in step S12, the z-axis position information z is initialized with the system home position position information HP in step S14, and the initialization flag FI = 1 (initialized) is set in step S15. Since the flag 66 is light and is moved by a drive system that is not slipped by a timing belt or the like, thereafter, even if the flag 66 is moved in an arbitrary direction, accurate position information in the system of the flag 66 is always maintained and managed. it can.
[0052]
FIG. 6B shows a gantry locking process for locking (connecting) the flag 66 and the movable carriage 50. After the flag position initialization is completed, when performing CT imaging, the flag 66 is moved to detect the position of the moving carriage 50. When the system is powered on or an engineer or the like inputs a “gantry lock” command from the console, the system enters this process.
[0053]
In step S21, the CT gantry lock flag FL is initialized to 0 (unlocked). In step S22, the flag 66 is moved in a predetermined direction. In step S23, it is determined whether or not the marker (that is, the reference position of the flag 66) MK is detected by the flag detection head 52. If the marker MK is not detected, it is further determined in step S24 whether or not the movement limit LM of the flag 66 is detected. If the movement limit LM is not detected, the process returns to step S22 to continue the flag movement.
[0054]
If it is determined in step S24 that the movement limit LM is detected, the movement direction of the flag 66 is reversed in step S25, and the process returns to step S22. Since the flag 66 moves under the system address management, accurate position information in the system of the flag 66 can always be maintained.
[0055]
Thus, when MK is detected in step S23, the flag 66 is finely adjusted to the lock position in step S26 to lock the servo control. In step S27, the CT gantry lock flag FL is set to 1 (locked state), and the process is exited.
[0056]
After the lock, the flag 66 is moved according to the top board control information at the time of CT imaging, and the movable carriage 50 moves following the movement of the flag 66. That is, when the flag 66 is followed, the flag 66 is followed with a certain deviation (position error), and when the flag 66 is stopped, the flag 66 is stopped within a required position error. It can be maintained until the lock is released due to an instruction from the console, manual movement of the CT gantry, or other reasons.
[0057]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a gantry movement control system according to another embodiment, and shows a case where a linear encoder is used for movement control of the flag 66. Here, a linear scale 69 is laid in parallel with the belt 65. In addition, the flag member 66 ′ of this example has a function of being detected by the flag detection heads 52 and 68 in the same manner as described above, and a photo interrupter circuit for detecting the linear scale 69 and outputting a pulse therein is provided therein. The detection pulse ECD is preferably input to the top board control unit 23 by a wireless method or the like. The flag member 66 ′ may be driven by a battery, or may be operated by converting light emitted to the flag member 66 ′ from the outside (linear scale 69) into electricity.
[0058]
In addition, although several embodiment suitable for the said invention was described, it cannot be overemphasized that the structure of each part, control, a process, and these combinations can be variously changed within the range which does not deviate from this invention. .
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the gantry can be operated with high accuracy and high efficiency with a simple configuration and control, and it greatly contributes to improving the convenience and reliability of the medical diagnosis system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 is a diagram (1) illustrating a configuration of an angio CT system according to an embodiment.
FIG. 3 is a diagram (2) showing a configuration of the angio CT system according to the embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a flag detection method according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a flag detection method according to a second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of gantry movement control according to the embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a gantry movement control system according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Operation console device
11 Device body
13 Keyboard
14 Display device
20 Sleeper device
21 Top board (cradle)
30 Angio equipment
31 shaft
32 Support base
33 Support frame
34 C-arm
35 X-ray generator
36 Shooting unit (camera)
36 Display monitor
40 CT gantry
41 X-ray tube 41
42 X-ray detector
43 Manual operation buttons
50 Moving cart
51 wheels
52 Head for flag detection
56 Drive motor
57 sensors
58 fixed flag
61 rails
62 Geared motor
63 Rotary encoder
64 Timing (toothed) pulley
65 Timing (with teeth) belt
66 flags
67 Potentiometer
68 Home position (HP) sensor
