JP2007215808A - Medical tomographic imaging equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線CT装置またはMRI装置などの医用断層画像撮影装置に係り、特に、被検者を乗せてガントリ部へ移動させるベッド天板に関する。 The present invention relates to a medical tomographic imaging apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus, and more particularly, to a bed top plate that moves a subject to a gantry unit.
医用断層画像撮影装置としてX線CT装置を例に挙げ以下に説明する。X線CT装置は、天板上に載架された被検者の体軸を中心にX線管とX線検出器が円周方向に回転しながらX線管からX線を放射し、それと対向した円形配置の複数個の検出器で被検者を透過したX線量を検知して、その信号をコンピュータ処理して画像を構成するものである。その回転速度は、高級機クラスのフルスキャン(360度)で1秒以下である。このスキャン中に、例えば腹部スライスであれば、X線条件としては120kV、200mAs程度のX線量が被検者に照射される。 An X-ray CT apparatus is taken as an example of a medical tomographic imaging apparatus and will be described below. The X-ray CT apparatus emits X-rays from the X-ray tube while the X-ray tube and the X-ray detector rotate in the circumferential direction around the body axis of the subject placed on the top plate, An X-ray dose transmitted through the subject is detected by a plurality of detectors arranged in a circular arrangement facing each other, and the signal is computer processed to form an image. The rotation speed is 1 second or less in a full scan (360 degrees) of a high-class machine class. During this scan, for example, in the case of an abdominal slice, the subject is irradiated with an X-ray dose of 120 kV and about 200 mAs as an X-ray condition.
このX線ビームはX線管の射出口のコリメータで扇状に絞られ、被検者に当たり一部は散乱し、透過したX線が複数個の検出器に入射して画像情報として処理される。スパイラルスキャンモード(天板を一定速度でガントリー内に移動し、X線管と検出器を連続回転して撮影するもので、ヘリカルスキャンモードともいう)による高速連続撮影は、天板の移動を撮影中に行うため広い範囲を短時間で撮影できるので、CTの主流として普及している。検出器からの出力信号はデータ収集部を経由してメモリに記憶され、システム制御の中枢であるホストCPUと画像再構成装置とスキャン制御部などによりデータ処理が行われ、画像が再構成されてモニタに表示される。 The X-ray beam is narrowed in a fan shape by a collimator at the exit of the X-ray tube, partially hits the subject and scattered, and the transmitted X-rays enter a plurality of detectors and are processed as image information. High-speed continuous shooting in spiral scan mode (which moves the top plate into the gantry at a constant speed and continuously rotates the X-ray tube and detector, also called the helical scan mode) captures the movement of the top plate. Since a wide range can be photographed in a short time because it is performed inside, it is popular as the mainstream of CT. The output signal from the detector is stored in the memory via the data collection unit, and data processing is performed by the host CPU, the image reconstruction device, the scan control unit, etc., which are the core of the system control, and the image is reconstructed. Displayed on the monitor.
最近、画像再構成処理速度が従来の10倍以上に高速化できるようになり、スキャン中に並行してリアルタイムで画像を毎秒数コマの速度で動画のように表示できる機能を有したCT透視法が実用化され、従来のX線透視のようにリアルタイムで連続的に観察できる。上記のように被検者の診断部位をスライスしてその断層像を得るためには、天板に載架された被検者をガントリ内の回転軸の高さまで上げ回転中心のスライス位置まで診断部位(撮影部位)を移動しなければならない。そして、スパイラルスキャンモードによる高速連続撮影時には、天板上に載架された被検者を所定の速度で移動させて広い範囲を短時間で撮影する。 Recently, it has become possible to increase the image reconstruction processing speed more than 10 times faster than the conventional method, and CT fluoroscopy has a function capable of displaying an image like a moving image at a speed of several frames per second in parallel during scanning. Has been put into practical use and can be continuously observed in real time like conventional X-ray fluoroscopy. In order to obtain a tomographic image by slicing the diagnosis area of the subject as described above, the subject placed on the top is raised to the height of the rotation axis in the gantry and diagnosed to the slice position at the center of rotation. The part (imaging part) must be moved. Then, at the time of high-speed continuous imaging in the spiral scan mode, the subject placed on the top plate is moved at a predetermined speed to image a wide range in a short time.
被検者の撮影部位の位置合わせにあたっては、まず、ガントリの手前で第1投光器を使って位置合わせを行い、続いて天板を所定距離だけ移動させ、第2投光器を使って撮影目標部位の確認を行っている。ガントリがティルトする場合は第1投光器と第2投光器とが同様にティルトするように構成されている。(例えば特許文献1参照) When aligning the imaging region of the subject, first, align with the first projector in front of the gantry, then move the top plate by a predetermined distance, and use the second projector to locate the imaging target region. Confirmation is in progress. When the gantry is tilted, the first projector and the second projector are configured to tilt similarly. (For example, see Patent Document 1)
このようなX線CT装置においては、天板に延長天板を装着して被検者の撮影をする場合と延長天板を装着しないで被検者の撮影をする場合がある。この2つの場合で、装着する延長天板の長さに対応して天板移動の可動範囲の設定を変更する必要がある。しかし、延長天板の装着の有無をマイクロスイッチなどの電気的なセンサで検出する場合は、天板に金属部品が含まれることになり、断層撮影画像にアーチファクト(偽像)が生起する。したがって従来のX線CT装置には延長天板の装着の有無を検出する機構が無く、天板の可動範囲の設定は延長天板が装着されている場合を基準にしている。
上記X線CT装置においては、延長天板の装着の有無に対応して天板移動の可動範囲の設定を手動で操作する必要があり、操作忘れが生起され、延長天板が装着されていない場合、天板の可動範囲(つまり撮像範囲)を十分確保できないことがあった。 In the above X-ray CT apparatus, it is necessary to manually operate the setting of the movable range of the top plate movement in accordance with whether or not the extension top plate is attached. Forgetting the operation occurs, and the extension top plate is not attached. In this case, the movable range of the top board (that is, the imaging range) may not be secured sufficiently.
本発明は上記課題を解決するために、ベッド上部で水平移動する天板上に載架された被検者をガントリ内に移動させて断層画像を撮影する医用断層画像撮影装置において、前記天板への延長天板の装着の有無を光学的に検出する手段と検出された情報に対応して前記天板の可動範囲を自動的に切替える手段を備えたものである。したがって、延長天板が装着されていない場合でも、天板の可動範囲(つまり撮像範囲)を十分確保することが可能となる。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a medical tomographic imaging apparatus for capturing a tomographic image by moving a subject placed on a top plate that moves horizontally above a bed into a gantry. There are provided means for optically detecting whether or not the extension top plate is attached to the head and means for automatically switching the movable range of the top plate in accordance with the detected information. Therefore, even when the extended top plate is not attached, it is possible to sufficiently secure the movable range (that is, the imaging range) of the top plate.
本発明によれば、延長天板の装着の有無を電気的ではなく光学的に検出しており、天板に金属部品を配設する必要が無いためアーチファクトの生起が少ない断層撮影画像が得られ、延長天板の装着の有無に対応して常に天板の可動範囲(つまり撮影範囲)が自動的に最適な値に設定され、診断の効率を向上するという効果がある。 According to the present invention, the presence or absence of an extension top plate is detected optically rather than electrically, and it is not necessary to dispose metal parts on the top plate, so that a tomographic image with less artifacts can be obtained. The movable range of the top plate (that is, the photographing range) is always automatically set to an optimum value in accordance with whether or not the extension top plate is attached, and there is an effect that the efficiency of diagnosis is improved.
延長天板の装着の有無を光学的に検出する手段は、断層撮影画像のアーチファクトの生起を極力抑えるために、プラスチック製の光ケーブルで構成される。延長天板が装着されている場合は光源から出た光が受光器に入射し、延長天板が装着されていない場合は光源から出た光が受光器に入射しないように光ケーブルを配設し、延長天板の有無を検出する。
金属部品で構成される光源および受光部は、断層撮影画像のアーチファクトを少なくするため天板およびガントリから隔離して配設される。
天板の移動に伴い動く光ケーブルの損傷を防止するため、光ケーブル処理部およびケーブル収納部が備えられる。
The means for optically detecting the presence or absence of the extension top plate is composed of a plastic optical cable in order to suppress the occurrence of artifacts in the tomographic image as much as possible. An optical cable is installed so that the light emitted from the light source is incident on the receiver when the extended top is attached, and the light emitted from the light source is not incident on the receiver when the extended top is not attached. Detect the presence or absence of the extended top.
The light source and the light receiving unit made of metal parts are arranged separately from the top plate and the gantry in order to reduce artifacts in the tomographic image.
In order to prevent damage to the optical cable that moves as the top plate moves, an optical cable processing unit and a cable storage unit are provided.
光源から出る光および受光器で検出できる光は、医用断層画像撮影装置が設置されている室内に通常存在しない近赤外光であり、延長天板の装着の有無を光学的に検出する手段は、前記室内に存在する光に影響されない。 The light emitted from the light source and the light that can be detected by the light receiver are near-infrared light that does not normally exist in the room where the medical tomographic imaging apparatus is installed. , Unaffected by light present in the room.
以下、本発明の実施例を説明する。図1は本発明の構成を概略的に示す図であり、(a)はその上面図、(b)はその側面図である。図1において、1はX線CT装置のベッド、2はベッド1上に配設され被検者が載架される天板でベッド1上を移動できる。3は天板2の延長を必要とするとき天板2に挿着される延長天板で装着位置は位置決めピンで精度よく決められる。4は光ケーブルで、プラスチックで構成され、その一端から光源の光が導入され、その一部分が天板2の内部に付設される。5は光ケーブルで、プラスチックで構成され、その一端からの出射光が受光器で検出され、その一部分が天板2の内部に付設される。6は光ケーブルで、プラスチックで構成され、延長天板3の内部に付設される。7は光ケーブル処理部で、光ケーブル4および光ケーブル5を常時一定のテンションで牽引し天板2の移動に際し生起するたるみを無くし光ケーブルを損傷から守り操作者の作業の障害とならないように機能する。8はケーブル収納部で、天板2の移動に伴い光ケーブル処理部7より出入りする光ケーブル4および光ケーブル5を収納する。ケーブル収納部8は内部が空間の箱であり、光ケーブル4および光ケーブル5は該箱の中に自重で垂れ下がり収納される。9は延長天板着脱検出部で、延長天板3の着脱を検出する機能を有する。天板2と延長天板3の挿着対向面における光ケーブル4の端面と光ケーブル6の一方の端面は共に研磨され同軸で対向近接(延長天板3の装着時)し、光ケーブル5の端面と光ケーブル6の他の一方の端面は共に研磨され同軸で対向近接(延長天板3の装着時)し構成される。
Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the present invention, in which (a) is a top view and (b) is a side view thereof. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a bed of an X-ray CT apparatus, and
図2は延長天板3の着脱(装着の有無)を検出するための構成を示す図である。図2において、延長天板着脱検出部9は光源91、光導入部92、集光部93、受光器94および出力回路95などから構成される。光源91は発光ダイオードなどで構成され、光導入部92はレンズなどで構成され、光源91から放射される光を集光し光ケーブル4の一端へ効率よく導入する。延長天板3が装着されているときは光ケーブル6の端面と光ケーブル4と光ケーブル5の端面の距離dがゼロとなり、光ケーブル4に導入された光は多少のロスが生ずるものの光ケーブル6を通過し光ケーブル5に伝達されるが、延長天板3が装着されていないときは光ケーブル4に導入された光は光ケーブル6以降に伝達されない。集光部93はレンズなどで構成され、光ケーブル5の一端からその開口数で決まる角度で放射される光を集光し、フォトダイオードなどで構成される受光器94に導入する。出力回路95は受光器94からの電気信号を増幅する増幅回路と増幅された信号を所定の基準値と比較する比較回路などから構成され、その出力信号は延長天板装着の有無に対応して2つのレベルを持つ。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration for detecting attachment / detachment (presence / absence of attachment) of the
図3はX線CT装置のブロック構成を示す図である。図3において、ガントリ・ベッド制御装置10は、延長天板3の装着の有無を示す延長天板着脱検出部9の出力信号を受けホストCPU11に送信し、あらかじめ記憶装置12に記憶されている延長天板3の装着の有無に対応して決められた天板2の可動範囲のうち対応する可動範囲をホストCPU11から受信し、該可動範囲内で天板2が移動するようにベッド1に天板2の移動制御信号を送信する。ベッド1は該天板2の移動制御信号に従い天板2を移動させる。ガントリ20にはX線管21とそれに対向配置の複数個の検出器22が配設され、天板2または天板2および延長天板3上に載架された被検者がガントリ20内に移動され、その診断部位(撮影部位)で被検者の体軸を中心にX線管21と検出器22が円周方向に回転しながらX線管21からX線を放射し、被検者を透過したX線量を検出器22で検知して、その信号をコンピュータ処理して断層画像が構成される。
FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of the X-ray CT apparatus. In FIG. 3, the gantry / bed control device 10 receives an output signal of the extension top plate attachment / detachment detection unit 9 indicating whether or not the
本発明は以上の構成であるから、延長天板3が装着されていない場合は、光源91から出た光は光導入部92を通過して光ケーブル4の一端に導入され他の一端から放射されるが、近傍に光ケーブル6の一端がないため光ケーブル6、光ケーブル5、集光部93および受光器94には伝達されず、出力回路95の出力信号は延長天板3の装着無しのレベルとなる。ガントリ・ベッド制御装置10は、延長天板3の装着無しの出力信号を受けホストCPU11に送信し、あらかじめ記憶装置12に記憶されている延長天板3の装着無しのときに適切な天板2の可動範囲をホストCPU11から受信し、該可動範囲内で天板2が移動するようにベッド1に天板2の移動制御信号を送信する。ベッド1は該天板2の移動制御信号に従い天板2を移動させる。
延長天板3が装着されている場合は、光源91から出た光は光導入部92を通過して光ケーブル4の一端に導入され他の一端から放射され、近接した光ケーブル6の一端に入射し、光ケーブル6の他の一端より近接した光ケーブル5の一端に伝達され、光ケーブル5の他の一端から放射され、集光部93で受光器94に集光され、出力回路95の出力信号は延長天板3の装着有りのレベルとなる。ガントリ・ベッド制御装置10は、延長天板3の装着有りの出力信号を受けホストCPU11に送信し、あらかじめ記憶装置12に記憶されている延長天板3の装着有りのときに適切な天板2の可動範囲をホストCPU11から受信し、該可動範囲内で天板2が移動するようにベッド1に天板2の移動制御信号を送信する。ベッド1は該天板2の移動制御信号に従い天板2を移動させる。
Since the present invention has the above configuration, when the extension
When the extension
図1、図2および図3に示す実施例においては、X線CT装置を例に挙げて説明しているが、MRI装置においても本発明は適用可能であり装置は図示例に限定されない。
また、図示例では延長天板着脱検出部9がベッド1の内部(固定部)に配設されているが、該延長天板着脱検出部9を天板2(移動部)内に配設することにより光ケーブル処理部7およびケーブル収納部8が不要となる。この場合、金属性部材で構成される該延長天板着脱検出部9は天板2が最大移動範囲を移動しても常にガントリ20から離れている場所に配設され、アーチファクトの少ない画像が得られる。
また、図示例では3本の光ケーブルを使い3本が光伝達のループを閉じているか否かで延長天板3の装着の有無を検出しているが、光ケーブル4と光ケーブル5を延長天板3の装着面で近接して配設し、光ケーブル4から出た光が延長天板3で反射して光ケーブル5に入射する場合は延長天板3の装着有り、反射光が光ケーブル5に入射しない場合は装着無しとして装着の有無を検出できる。
このように光ケーブルは種々の構成とすることができ、本発明はこれら変形例を包含する。
In the embodiments shown in FIGS. 1, 2 and 3, the X-ray CT apparatus is described as an example. However, the present invention can also be applied to an MRI apparatus, and the apparatus is not limited to the illustrated examples.
Further, in the illustrated example, the extended top plate attachment / detachment detection unit 9 is disposed in the bed 1 (fixed portion), but the extended top plate attachment / detachment detection unit 9 is disposed in the top plate 2 (moving unit). As a result, the optical cable processing unit 7 and the cable storage unit 8 become unnecessary. In this case, the extended top plate attachment / detachment detection unit 9 made of a metallic member is always disposed away from the gantry 20 even when the
In the illustrated example, the presence or absence of the extension
As described above, the optical cable can have various configurations, and the present invention includes these modifications.
本発明は、X線CT装置またはMRI装置などの医用断層画像撮影装置に係り、特に、被検者を乗せてガントリ部へ移動させるベッド天板に関する。 The present invention relates to a medical tomographic imaging apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus, and more particularly, to a bed top plate that moves a subject to a gantry unit.
1 ベッド
2 天板
3 延長天板
4 光ケーブル
5 光ケーブル
6 光ケーブル
7 光ケーブル処理部
8 ケーブル収納部
9 延長天板着脱検出部
10 ガントリ・ベッド制御装置
11 ホストCPU
12 記憶装置
20 ガントリ
21 X線管
22 検出器
91 光源
92 光導入部
93 集光部
94 受光器
95 出力回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Memory | storage device 20 Gantry 21 X-ray tube 22 Detector 91
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009178254A (en) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Hitachi Medical Corp | Bed for medical image diagnostic apparatus |
WO2009128166A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | 株式会社島津製作所 | X-ray radiograph apparatus |
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2006
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