JP2006340963A

JP2006340963A - Ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2006340963A
Application number: JP2005170748A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Aoki; 久敏青木; Hideaki Onabe; 秀明尾鍋; Seiichiro Nomiya; 聖一郎野宮
Original assignee: REITEKKU KK; Raytech Corp
Current assignee: REITEKKU KK; Raytech Corp
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2025-06-10
Also published as: JP4716798B2

Abstract

【課題】放射線遮蔽機能を備えた専用の検査室内に設置することが不要な導入コストの安いＣＴ装置を提供する。
【解決手段】本発明によるＣＴ装置は、被検体を載置する載置台と、被検体へ向けて放射線を照射する放射線発生装置と、被検体を透過した放射線を検知する放射線検出装置と、放射線検出装置からの信号を処理して被検体の断面像を再構成する断面像再構成手段と、載置台、放射線発生装置及び放射線検出装置を支持するとともに、これら載置台、放射線発生装置及び放射線検出装置を包囲して放射線発生装置から発せられた放射線を外部へ漏らさないように遮蔽する放射線遮蔽ハウジングとを有する構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、放射線を用いて被検体の断面像を得るためのＣＴ装置に関する。特に、放射線としてＸ線を用いたＸ線ＣＴ装置に関する。

Ｘ線などの放射線を用いたＣＴ（Computer Tomography）装置は、被検体の断面像を得るために医療分野において広く用いられている。従来のＣＴ装置は人体の検査が可能なように設計されているためかなり大型であり、重量も重く、価格も高価なものとなっている。また、Ｘ線等の放射線が外部に漏れ出て操作員等に悪影響を及ぼすのを防止するため、放射線を透過しないコンクリート壁や鉛板などで囲まれた専用の検査室内に設置する必要があり、操作員は検査室の外に設けられた別の部屋から装置の操作を行わなければならない（例えば特許文献１参照）。

特許文献１には、ＣＴ装置から出る紫外線、赤外線、Ｘ線、α線などの放射線の漏洩を防止するため、放射線の通過経路に構成成分として例えば導電性酸化亜鉛などの導電性金属酸化物を含有するガラスを配置することが開示されている。
特開２００２−１５３４５７号公報

しかしながら、特許文献１のＣＴ装置（ＭＲＩ−ＣＴ装置）では、図４に示されているように、放射線発生装置（γ線発生器）を支持する環状の支持体（ソレノイド）の開口を通じて外部に放射線が漏れ得るため、やはり、コンクリート壁で囲まれた専用の検査室内にＣＴ装置を配置し、操作員はその隣に設けられた操作室でＣＴ装置の操作をしなければならない。

このようにＣＴ装置自身が高価であるのに加えて放射線遮蔽機能を備えた検査室を用意しなければならないことから、従来のＣＴ装置は導入コストが極めて高いものとなっている。検査室は管理区域として維持管理を要するため、そのための費用も必要である。

一方、近年、犬や猫のようなペットの家族の一員としての重要性が高まっており、ペットに対してもＣＴ装置を用いた診断や治療を行いたいという要望が強まってきている。しかしながら、上記したように従来のＣＴ装置は導入コストが高いため大多数の個人経営の獣医院には導入が困難であり、大学付属の獣医院のような一部の獣医院にしか導入されておらず、そのような要望に十分に応えることができない。

また従来のＣＴ装置は大型で重いことに加えて専用の検査室内で使用しなければならないため、設置場所を変えるのも極めて困難である。

本発明は上記従来の問題点を解決するためのものであり、本発明の主な目的は、放射線遮蔽機能を備えた専用の検査室内に設置することが不要な導入コストの安価なＣＴ装置を提供することである。

本発明の第２の目的は、犬や猫などの小動物の診断に適した小型で安価なＣＴ装置を提供することである。

本発明の第３の目的は、小型で移動が容易なＣＴ装置を提供することである。

本発明の第４の目的は、放射線としてＸ線を用いた上記のようなＣＴ装置（Ｘ線ＣＴ装置）を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明によるＣＴ装置は、被検体の断面像を得るためのＣＴ装置であって、被検体を載置する載置台と、被検体へ向けて放射線を照射する放射線発生装置と、被検体を透過した放射線を検知する放射線検出装置と、放射線検出装置からの信号を処理して被検体の断面像を再構成する断面像再構成手段と、載置台、放射線発生装置及び放射線検出装置を支持するとともに、これら載置台、放射線発生装置及び放射線検出装置を包囲して放射線発生装置から発せられた放射線を外部へ漏らさないように遮蔽する放射線遮蔽ハウジングとを有することを特徴とする。放射線としては例えばＸ線を用いることができる。

上記構成によれば、載置台、放射線発生装置及び放射線検出装置を支持するとともにこれら載置台、放射線発生装置及び放射線検出装置を包囲し放射線を遮蔽する放射線遮断ハウジングを有するので、ＣＴ装置の外部に放射線が漏れ出ることを防止し、ＣＴ装置が設置される検査室に別途放射線遮蔽のための装備を設けるのを不要とすることができ、従って、ＣＴ装置の導入コストが大幅に低減される。

好適にはハウジングの底部にキャスターが設けられ、それによって状況に合わせてＣＴ装置を所望の場所へ容易に移動させることができる。

好適実施例では、ハウジングは内面に放射線遮蔽用鉛板が裏打ちされ、それによって外部に放射線が漏れ出るのを防止する。

またハウジングに、内部を視認できるようにするための放射性遮蔽機能を有する窓を設けることができる。このような窓は好適には鉛を含有したガラスからなるものとすることができる。これにより、ハウジング内部の被検体の状態を容易に観察することが可能となる。

また、ハウジングが、放射線発生装置及び放射線検出装置を被検体の周囲を回転可能なように支持するフレーム部材と、フレーム部材が載置固定される底壁と、フレーム部材を覆うように底壁上に設けられた１乃至複数のカバー部材とを有するものとすることができる。これにより、フレーム部材に支持された放射線発生装置及び放射線検出装置を周囲してＸ線が外部に漏れないように遮蔽することができる。

また、載置台が遮蔽ハウジング内で水平方向に移動可能に支持されている場合、載置台の移動可能な距離を載置台の長さ（移動方向の寸法）の概ね９０％とすると、載置台上に載置された被検体のほぼ全身に渡って任意の箇所の断面像を得ることができるため好適である。

また、載置台の長さを概ね１０００ｍｍとし、ハウジングの幅、奥行き、高さの各外形寸法を２０００ｍｍ以下とすると、ＣＴ装置を小型・軽量化することができ、且つ、ペットとして飼われる犬や猫などの小動物の診断には十分な機能を奏する安価なＣＴ装置を提供することができる。ＣＴ装置の小型化により例えば鉛などの放射線遮蔽用金属の使用を減らすことができ、また、装置の移動も容易になる。

本発明のＣＴ装置では、放射線発生装置及び放射線検出装置を支持するとともに包囲するハウジングで放射線を遮蔽するものとしたので、ＣＴ装置を設置する検査室に放射線遮蔽機能を設けることを不要とし、ＣＴ装置の導入コストを大幅に低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に基づくＣＴ装置の好適実施例の概略構成を示すブロック図である。この実施例では、ＣＴ装置はＸ線ＣＴ装置として構成されている。Ｘ線ＣＴ装置１００は、Ｘ線ＣＴ装置本体１５０と操作コンソール２００とからなる。Ｘ線ＣＴ装置本体１５０は、被検体に向けてＸ線を照射するＸ線発生装置１と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出装置２と、Ｘ線発生装置１、Ｘ線検出装置２などを駆動するためのモータ等を含む駆動機構４と、これらを制御する制御装置５とを有する。

操作コンソール２００は、制御装置５を介して伝達されるＸ線検出装置２の出力信号を処理して被検体の断面像を再構成する演算装置２０１と、得られた断面像を表示するべく演算装置に接続されたモニタ２０２と、Ｘ線ＣＴ装置本体１５０を操作するべく制御装置５に接続された遠隔操作装置２０３とを有する。演算装置２０１及びモニタ２０２は、例えばノートパソコンからなるものとすることができる。演算装置２０１には例えばマウスやキーボードからなる入力装置２０４が接続されている。遠隔操作装置２０３は、Ｘ線ＣＴ装置本体１５０の制御装置５に対して被検体の移動を指示するためのスイッチなどを有する。

図２は、図１のＸ線ＣＴ装置本体１５０の好適実施例を示す斜視図であり、図３は図２のラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図、図４は図３のラインＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。図３及び図４に示すように、Ｘ線ＣＴ装置本体１５０は例えば犬や猫のような小動物からなる被検体７を載置する載置台８を有し、Ｘ線発生装置１とＸ線検出装置２は被検体７を挟んで対向配置されている。尚、図３及び図４でＸ線発生装置１及びＸ線検出装置２の内部構造は図示を省略した。

図２〜図４に示されるように、Ｘ線ＣＴ装置本体１５０は、底壁１２、前面カバー部材１３、中央カバー部材１４及び背面カバー部材１５によって形成されたハウジング１１を有し、このハウジング１１内にＸ線発生装置１、Ｘ線検出装置２、制御装置５及び載置台８が収容されている。カバー部材１３、１４及び１５は好適には繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）からなる。前面カバー部材１３には扉１６が設けられ、操作員（例えば獣医師）がハウジング１１内に入ることなく被検体７を載置台８上に載置することが可能となっている。また中央カバー部材１４には観察窓１８が設けられハウジング１１内の被検体７の状態等を確認することができる。またハウジング１１の底面にはキャスター１９が設けられ、Ｘ線ＣＴ装置本体１５０を容易に移動させることが可能となっている。前面カバー１３にはＸ線ＣＴ装置本体１５０の操作のためのモニタ及びスイッチ等を含む操作パネル２０が設けられ、外部コンソール２００で行うことが可能な操作の全部または一部を操作パネル２０でも行うことができるようになっている。

図３及び図４に示されるように、ハウジング１１は、載置台８（または被検体７）の周囲を回転可能なようにＸ線発生装置１及びＸ線検出装置２を支持するべく底壁１２上に載置・固定された前側及び後ろ側フレーム部材２１、２２を有する。各フレーム部材２１、２２には開口２３、２４が設けられ、これら開口２３、２４内に円筒形状の回転部材２５、２６がベアリング２７、２８を介して回転可能に支持されている。前側の回転部材２５の後端及び後ろ側の回転部材２６の前端にはフランジ部２９、３０が設けられ、これらフランジ部２９、３０間を連結する図示しない連結部材によって回転部材２５、２６は互いに一体的に回転可能となっている。後ろ側の回転部材２６の円筒部はベルト３１を介して、制御装置５によって制御されるモータ３２の出力軸に結合されている。

回転部材２５、２６のフランジ部２９、３０の互いに対向する面には第１のレール対３３、３４と、第２のレール対３５、３６が取着され、各レール３３〜３６に沿って移動可能なようにそれぞれスライダ３７〜４０が設けられている。Ｘ線発生装置１は第１のレール対３３、３４に沿って移動可能なスライダ３７、３８の間に取着され、Ｘ線検出装置２は第２のレール対３５、３６に沿って移動可能なスライダ３９、４０の間に取着されている。更に、後ろ側フレーム部材２２にはスライダ３８、４０を直線運動させるための駆動装置として、制御装置５によって同期制御されるモータ４１、４２が取り付けられている。モータ４１、４２はねじ切りされた出力軸４３、４４を有しこれら出力軸４３、４４は対応するスライダ３８、４０内を貫通して、ボールねじ機構などによってスライダ３８、４０と係合しており、モータ４１、４２を回転させることでスライダ３８、４０をレール３４、３６に沿って動かすことが可能となっている。スライダ３７、３９はレール３３、３５に沿って自由に移動可能である。こうして、モータ４１、４２の回転によりＸ線発生装置１及びＸ線検出装置２の並進運動がなされる。

このように本実施例では、Ｘ線ＣＴ装置本体１５０は、Ｘ線発生装置１及びＸ線検出装置２の回転運動（rotation）と並進運動（translation）を行って被検体７の断面像を得るためのデータ（ＣＴデータ）を取得するＴ−Ｒ方式のＸ線ＣＴ装置として構成されている。尚、Ｔ−Ｒ方式のＸ線ＣＴ装置には、１個のＸ線管と１個の検出器を用いる第１世代方式と、Ｘ線管から発せられるＸ線をファンビームとするとともに周方向に複数の検出器を並べて用いることで１度のスキャン（並進動作）で複数角度のデータを得ることが可能な第２世代方式があるが、データ収集時間短縮の点からは第２世代方式が好ましい。更にデータ収集時間を短縮するため並進動作をなくし、回転のみの動作でデータ収集を行う第３世代方式や、多数（例えば５００〜８００個）のＸ線検出器を円弧状に固定配置し、Ｘ線管のみを回転させてデータを収集する第４世代方式のＸ線ＣＴ装置とすることも可能である。

載置台８は、円筒形状の回転部材２５、２６内を水平方向に貫通してハウジング１１内に保持された筒状部材９内に、水平方向にスライド可能なように支持されている。載置台８は制御装置５によって制御される図示省略したモータやスライダなどの公知の駆動手段によって駆動される。これによって図３において想像線で示すように被検体７（載置台８）をＸ線発生装置１及びＸ線検出装置２によって定められるスライス位置に対し水平方向に相対的に移動させて、被検体７の断面像を取得する位置を調節することができる。尚、筒状部材９は、内部の被検体７を視認できるように例えばアクリルなどの透明な材料からなる。載置台８を移動させる代わりにＸ線発生装置１及びＸ線検出装置２を水平方向に移動させることも考えられるが、これらには電源ケーブルや信号線が接続されており、また、回転及び並進運動のための駆動機構とともに移動させなければならないことから載置台８に比べて移動が困難である。

本実施例では、Ｘ線発生装置１及びＸ線検出装置２は、載置台８の移動方向（前後方向）においてハウジング１１の対向する内面間のほぼ中央に配置されてスライス位置を定めており、載置台８の長さ（載置台８の移動方向の寸法）Ｌ１及びその移動可能距離Ｌ２は対象となる被検体７の大きさに合わせて定められる。例えば犬や猫などの小動物を被検体７として想定する場合、載置台８の長さＬ１は９００〜１１００ｍｍ程度、好適には約１０００ｍｍとするとよい。また、載置台８の移動可能距離Ｌ２を載置台８の長さＬ１の約９０％とすると、被検体７のほぼ全身に渡って任意の箇所の断面像を得ることができる。

本実施例では、Ｘ線発生装置１及びＸ線検出装置２を支持・収容するハウジング１１を構成する底壁１２及び各カバー部材１３、１４、１５の内面に鉛板１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａが裏打ちされ、Ｘ線発生装置１から発せられたＸ線を遮蔽してハウジング１１の外部に漏れるのを防止することが可能となっている。また、扉１６も内面を鉛板１６ａで裏打ちされ、窓１８は鉛を含むガラスからなり、やはりＸ線遮断能力を有する。これにより、Ｘ線ＣＴ装置１の外部が法律等で定められた居住区域環境となるようにＸ線を遮蔽することができる。尚、扉１６を鉛含有ガラスを用いて形成し、そこから内部を観察することができるようにしてもよい。

上記したようにＸ線ＣＴ装置１の被検体７が例えばペットとして飼われる犬や猫などの小動物である場合、載置台８の長さＬ１を約１０００ｍｍとし、その移動可能距離Ｌ２を約９００ｍｍとすることができる。このように載置台８の長さＬ１及び移動可能距離Ｌ２を小さくすることにより、載置台８を収容・支持するハウジング１１の幅Ｗ、奥行きＤ、高さＨの各外形寸法を約２０００ｍｍ以下と、従来のＸ線ＣＴ装置の外形寸法に比べて大幅に小型化し、重量及び設置スペースも低減することができる。

図５は、上記のように構成されたＸ線ＣＴ装置１の配置例を示す模式的な平面図である。図５の例では、Ｘ線ＣＴ装置１５０とその操作を行うための操作コンソール２００が同一の部屋２１０内に配置されている。本発明によればＸ線ＣＴ装置本体１５０のハウジング１１がＸ線遮蔽機能を有することから、部屋２１０はＸ線遮蔽機能を有する必要がない。そのためＸ線ＣＴ装置１の導入コストが大幅に低減される。また、部屋２１０の壁、天井及び床に鉛板を施してＸ線遮蔽を行う場合に比べて、使用する鉛の量を大幅に減らすことができる。例えば部屋２１０の寸法が幅８ｍ×奥行き６ｍ×高さ３ｍで鉛厚が１．５ｍｍの場合、使用される鉛の量は０．２７ｍ^３となるのに対し、上記した本発明の好適実施例に基づくＸ線ＣＴ装置１では遮蔽効果を高めるために鉛厚を２．０ｍｍとしても０．０４８ｍ^３で済む。操作員（例えば獣医師）２１１はＸ線ＣＴ装置本体１５０が設置された部屋２１０内で操作コンソール２００を通じてＸ線ＣＴ装置本体１５０の操作をすることが可能であり、別途操作室を設ける必要がない。操作員２１１以外の一般の人もＣＴ装置１が設置された部屋２１０内に自由に立ち入ることが可能である。操作員２１１はＸ線ＣＴ装置本体１５０の近くで作業できることから、必要に応じて窓１８を通じて内部の被検体７の様子を観察することも容易に可能であり、作業効率が向上する。尚、図５では部屋２１０内にＸ線ＣＴ装置１を搬入するための扉は図示を省略した。

以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、これらの実施例はあくまでも例示であって本発明は実施例によって限定されるものではない。当業者であれば特許請求の範囲によって定められる本発明の技術的思想を逸脱することなく様々な変形若しくは変更が可能であることは言うまでもない。例えば、本発明を例えばγ線発生器を用いた核磁気共鳴像（ＭＲＩ）ＣＴ装置など、Ｘ線ＣＴ装置以外の放射線を用いたＣＴ装置に適用することもできる。また、上記実施例では、ハウジングの底壁及びカバー部材の内面を鉛板で裏打ちしハウジングから放射線が漏洩しないようにしたが、ハウジングのフレーム部材にＸ線発生装置及びＸ線検出装置を包囲するように鉛板を取着するなどして、底壁及びカバー部材の内面を覆う鉛板の少なくとも一部を不要とすることもできる。

以上述べたように、本発明をＸ線等の放射線を用いたＣＴ装置に適用して、ＣＴ装置を設置する検査室に放射線遮蔽機能を設けることを不要とし、ＣＴ装置の導入コストを大幅に低減することができる。

本発明に基づくＸ線ＣＴ装置の好適実施例の構成を示すブロック図。Ｘ線ＣＴ装置本体の好適実施例を示す斜視図。図２のラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿った模式的な断面図。図３のラインＩＶ−ＩＶに沿った模式的な断面図。本発明に基づくＸ線ＣＴ装置の配置例を示す模式的な平面図。

符号の説明

１Ｘ線発生装置
２Ｘ線検出装置
４駆動機構
５制御装置
７被検体
８載置台
９筒状部材
１１ハウジング
１２底壁
１３前面カバー部材
１４中央カバー部材
１５背面カバー部材
１６扉
１２ａ〜１６ａ鉛板
１８観察窓
１９キャスター
２０操作パネル
２１、２２前側及び後ろ側フレーム部材
２３、２４開口
２５、２６回転部材
２７、２８ベアリング
２９、３０フランジ部
３１ベルト
３２モータ
３３〜３６レール
３７〜４０スライダ
４１、４２モータ
４３、４４出力軸
１００Ｘ線ＣＴ装置
１５０Ｘ線ＣＴ装置本体
２００操作コンソール
２０１演算装置
２０２モニタ
２０３遠隔操作装置
２０４入力装置
２１０部屋
２１１操作員
Ｌ１載置台の長さ
Ｌ２載置台の移動可能距離

Claims

被検体の断面像を得るためのＣＴ装置であって、
前記被検体を載置する載置台と、
前記被検体へ向けて放射線を照射する放射線発生装置と、
前記被検体を透過した放射線を検知する放射線検出装置と、
前記放射線検出装置からの信号を処理して前記被検体の断面像を再構成する演算装置と、
前記載置台、放射線発生装置及び放射線検出装置を支持するとともに、これら載置台、放射線発生装置及び放射線検出装置を包囲して前記放射線発生装置から発せられた放射線を外部へ漏らさないように遮蔽する放射線遮蔽ハウジングとを有していることを特徴とするＣＴ装置。
前記ハウジングの底部にキャスターが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＣＴ装置。
前記ハウジングは内面に放射線遮蔽用鉛板が裏打ちされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置。
前記ハウジングに、内部を視認できるようにするための放射線遮蔽機能を有する窓が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＣＴ装置。
前記窓が鉛を含有したガラスからなることを特徴とする請求項４に記載のＣＴ装置。
前記ハウジングが、前記放射線発生装置及び放射線検出装置を前記被検体の周囲を回転可能なように支持するフレーム部材と、前記フレーム部材が載置固定される底壁と、前記フレーム部材を覆うように前記底壁上に設けられた１乃至複数のカバー部材とを有することを特徴とする請求項６に記載のＣＴ装置。
前記載置台が前記遮蔽ハウジング内で水平方向に移動可能に支持されており、前記載置台の移動可能な距離が、前記載置台の長さの概ね９０％であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記載置台の前記長さが概ね１０００ｍｍであり、前記ハウジングの幅、奥行き、高さの各外形寸法が２０００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載のＣＴ装置。
前記放射線がＸ線であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＣＴ装置。