JP2014054388A - 医用画像診断装置用寝台およびｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】寝台及び天板の操作が天板に設けられたハンドルに集約され、操作が直観的であって高い信頼性を有する操作機構を有する医用画像診断装置用寝台を提供すること。
【解決手段】本実施形態に係る医用画像診断装置用寝台は、被検体を載置する天板と、天板の複数の移動方向と移動方向にそれぞれ対応する複数の移動速度とに関する所定の入力操作が実行される操作部と、天板と操作部とを支持し、天板の長軸方向に沿って移動される移動フレームと、移動フレームを長軸方向に移動可能に支持する支持フレームと、支持フレームに設けられ、支持フレームと移動フレームとを非接触で、移動方向と移動速度とに関する入力操作を検出する複数の検出部と、検出部からの出力に基づいて、天板の移動方向と移動速度とを決定する決定部と、決定された移動方向と移動速度とに従って、移動フレームまたは支持フレームを移動させる移動部と、を具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置に用いられる寝台およびＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

従来、医用画像診断装置における寝台または天板の動作は、架台に設けられた操作パネルにより操作される。しかしながら、寝台または天板の操作において、操作者は、被検体から離れる。これにより、操作者は、寝台または天板の操作および寝台または天板の動作に加えて、被検体にも注意を払う必要がある。加えて、寝台または天板の移動速度は、低速、高速の２つのボタン操作により決定されるため、操作者にとって移動速度が直観的でない問題がある。

また、被検体の検査時において、緊急時の操作性の向上のために、天板に操作ハンドルが設けられる場合がある。しかしながら、上記操作ハンドルは、緊急時を想定したものとなっており、通常検査時の操作の向上は考慮していない問題がある。

加えて、天板に上記操作パネルを設けることにより、架台への天板の搬入、架台から天板の搬出、天板の上下移動を可能にするためには、操作パネルからケーブルを、天板を支持するフレームに引き回す必要がある。この時、ケーブルの引き回しおよびケーブルの断線などにより、天板または寝台の動作に対する信頼性が低下する問題がある。

実開平３−１１６８１２号公報

目的は、寝台及び天板の操作が天板に設けられたハンドルに集約され、操作が直観的であって高い信頼性を有する操作機構を有する医用画像診断装置用寝台を提供することにある。

本実施形態に係る医用画像診断装置用寝台は、被検体を載置する天板と、前記天板の複数の移動方向と前記移動方向にそれぞれ対応する複数の移動速度とに関する所定の入力操作が実行される操作部と、前記天板と前記操作部とを支持し、前記天板の長軸方向に沿って移動される移動フレームと、前記移動フレームを前記長軸方向に移動可能に支持する支持フレームと、前記支持フレームに設けられ、前記支持フレームと前記移動フレームとを非接触で、前記移動方向と前記移動速度とに関する前記入力操作を検出する複数の検出部と、前記検出部からの出力に基づいて、前記天板の移動方向と移動速度とを決定する決定部と、前記決定された移動方向と移動速度とに従って、前記移動フレームまたは前記支持部フレームを移動させる移動部と、を具備することを特徴とする。

図１は、本実施形態に係る医用画像診断装置用寝台の概要の一例を示す概要図である。 図２は、本実施形態に係り、図１のａの部分における天板に設けられた操作部および検出部の一例を示す斜視図である。 図３は、本実施形態の操作部に係り、手動動作検知機構と鉛直方向移動検知機構と長軸方向移動検知機構との一例を示す図である。 図４は、本実施形態に係り、図１の断面ｂおよび図２の断面ａに対応する断面図である。 図５は、本実施形態に係る複数のセンサドグの形状の一例を示す図である。 図６は、本実施形態に係り、図１の断面ｃを天板の短軸方向から見た断面図である。 図７は、本実施形態に係り、図１の断面ｄを天板の載置面から見た断面図である。 図８は、本実施形態に係り、手動動作検知動作の手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、本実施形態に係り、鉛直方向移動動作の手順の一例を示すフローチャートである。 図１０は、本実施形態に係り、長軸方向移動動作の手順の一例を示すフローチャートである。 図１１は、本実施形態の変形例に係り、本医用画像診断装置用寝台を有するＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成の一例を示す構成図である。 図１２は、本実施形態の変形例に係り、本医用画像診断装置用寝台を有するＸ線コンピュータ断層撮影装置の側面を示す側面図である。

以下、医用画像診断装置用寝台の実施形態について図面を参照しながら説明する。本医用画像診断装置用寝台が適用可能な医用画像診断装置は、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、Ｘ線ＣＴ装置と呼ぶ）、Ｘ線診断装置、磁気共鳴断層撮影装置、核医学診断装置（陽電子放出コンピュータ断層撮影装置（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＰＥＴと呼ぶ）、単光子放出コンピュータ断層撮影装置（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＳＰＥＣＴと呼ぶ））、ＰＲＴ／ＣＴ装置、ＳＰＥＣＴ／ＣＴ装置などである。本実施形態を医用画像診断装置に適用した一例として、Ｘ線ＣＴ装置に適用した一例を、実施形態の変形例として後述する。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、本実施形態に係る医用画像診断装置用寝台１の概要の一例を示す概要図である。本実施形態に係る医用画像診断装置用寝台１は、寝台本体３と、天板５と、操作部７と、移動フレーム９と支持フレーム１１とを有する。天板５と操作部７とは、移動フレーム９により支持される。操作部７は、移動フレーム９の端部に設けられる。支持フレーム１１は、後述する検出部１３と、固定部１５とを有し、移動フレーム９を天板５の長軸方向に移動可能に支持する。固定部１５は、移動フレーム９と支持フレーム１１とを所定の信号が入力されるまで固定する。

寝台本体３は、支持フレーム１１を鉛直方向に移動可能に支持する。寝台本体３は、決定部１７と、移動部１９とを有する。決定部１７は、検出部１３からの出力に基づいて、移動フレーム９の移動方向と移動速度、支持フレーム１１の移動方向と移動速度とを決定する。移動部１９は、決定された移動方向と移動速度とに従って、移動フレーム９または支持フレーム１１を移動させる。移動部１９は、後述する検出部１３による検出結果に従って、長軸方向に移動フレーム９を移動させる。

図２は、図１のａの部分すなわち移動フレーム９の端部に設けられた操作部７と、移動フレーム９と、支持フレーム１１との斜視図を示している。図３は、操作部７における手動動作検知機構７１と、鉛直方向移動検知機構７３と、長軸方向移動検知機構７５との一例を示す図である。図４は、本実施形態に係り、図１の断面ｂおよび図２の断面ａに対応する断面図である。

天板５には、図示していない被検体が載置される。移動フレーム９における長軸方向の端部には、複数の第１直動軸受９１と複数の第２直動軸受９３とを介して操作部７が設けられる。第１直動軸受９１は、操作部７を長軸方向に移動可能に支持する。第２直動軸受９３は、操作部７を天板５の短軸方向に移動可能に支持する。すなわち、第１直動軸受９１および第２直動軸受９３の上面には操作部７が設けられる。

操作部７は、図２に示すように、手動動作検知機構７１と、鉛直方向移動検知機構７３と、長軸方向移動検知機構７５とを有する。具体的には、手動動作検知機構７１は、第１部分７１１と、第２部分７１２と、リンク機構７１４と、第１センサドグ７１６と、第２部分７１２とリンク機構７１４との間に設けられた第３直動軸受７１８と、後述する鉛直方向移動検知機構７３を鉛直方向に移動可能に支持する複数の第４直動軸受７２０と、複数の第１弾性体７２２とを有する。第１部分７１１は、後述するハンドル７３３に対する長軸方向への操作に応じて、長軸方向に移動される。第２部分７１２は、後述するハンドル７３３の長軸方向への操作に応じて、短軸方向に移動される。第１部分７１１と第２部分７１２とは、リンク機構７１４および第３直動軸受７１８とを介して接続される。

具体的には、リンク機構７１４は、互いに交差する第１部材７１４１と第２部材７１４２とを有する。第１部材７１４１と第２部材７１４２との交差部分には、回転可能なピン７１４３により接続される。リンク機構７１４の第１部分７１１側の複数の端部のうち一方は、回転可能なピン７１４５を介して移動フレーム９に固定される。他方は、第１部分７１１に回転可能な図示していないピンを介して接続される。リンク機構７１４の第２部分７１２側の複数の端部は、回転可能なピン７１４６、７１４７と第３直動軸受７１８とを介して第２部分７１２にそれぞれ固定される。

手動動作検知機構７１の第１部分７１１は、第１直動軸受９１により支持される。第２部分７１２は、第２直動軸受９３により支持される。第２部分７１２には、第１センサドグ７１６が設けられる。第１弾性体７２２は、例えば、図２に示すようにバネである。第１弾性体７２２は、後述するハンドル７３３に対して鉛直方向に加えられた力に応じて変化する。具体的には、第１弾性体７２２の鉛直方向の長さは、上記力に応じて変化する。これにより、第１弾性体７２２は、後述するハンドル７３３に対して鉛直方向に加えられた力が解除されると、鉛直方向移動検知機構７３を初期位置に戻す。図４に示すように、ハンドル が長軸方向（図４の紙面における手前側）に移動されると、第２部分７１２が短軸方向に沿って移動する。

鉛直方向移動検知機構７３は、第４直動軸受７２０を介して、手動動作検知機構７１の上面に設けられる。鉛直方向移動検知機構７３は、第２センサドグ７３１と、ハンドル７３３と、ハンドル７３３の回転軸７３５と、短軸方向に移動可能に長軸方向移動検知機構７５を支持する複数の第５直動軸受７３７と、複数の第２弾性体７３９とを有する。鉛直方向移動検知機構７３は、鉛直上向きの凹状の形状を有する。第２センサドグ７３１は、鉛直方向移動検知機構７３の端部分に設けられる。第２センサドグ７３１は、短軸方向に凸状の形状を有する。回転軸７３５は、鉛直方向移動検知機構７３の凹部分に橋を架けるように設けられる。回転軸７３５には、ハンドル７３３が回転方向７３６に回転可能に設けられる。回転軸７３５には、ハンドル７３３の回転に応じて回転軸方向に後述するボールナット７５１を移動させるボールねじ７４３が設けられる。

第２弾性体７３９は、ハンドル７３３に対して加えられた回転力に応じて変化する。第２弾性体７３９は、例えば、図２に示すようにバネである。具体的には、第２弾性体７３９において、短軸方向の長さは、回転力に応じて変化する。これにより、第２弾性体７３９は、後述するハンドル７３３に対して回転力が解除されると、長軸方向移動検知機構７５およびボールナット７５１を初期位置に戻す。図４に示すように、鉛直方向に沿ったハンドル７３３の移動に伴って、鉛直方向移動検知機構７３は、鉛直方向に移動する。

長軸方向移動検知機構７５は、第５直動軸受７３７の上面に設けられる。長軸方向移動検知機構７５は、回転軸７３５に設けられたボールナット７５１と、第３センサドグ７５３とを有する。ボールナット７５１は、ハンドル７３３の回転に応じて回転軸７３５に沿って移動される。長軸方向移動検知機構７５は、ボールナット７５１の移動に伴って、短軸方向に移動される。第３センサドグ７５３は、鉛直下向きに凸上の形状を有する。第３センサドグ７５３は、長軸方向移動検知機構７５の端部に設けられる。図４に示すように、ハンドル７３３が回転方向に沿って回転されると、ボールナット７５１は、回転軸７３５に沿って移動する。ボールナット７５１の移動に伴って、長軸方向移検知機構７５が短軸方向に移動する。

なお、図２乃至図４における第２センサドグ７３１および第３センサドグ７５３の形状は、３段の凸形状を示しているが、段差の数は４段以上（多段階）であってもよい。また、第２センサドグ７３１および第３センサドグ７５３は、無段階的な形状であってもよい。図５は、第２、第３のセンサドグの形状の一例を示す図である。図５のａは、４段階の凸形状を有するセンサドグの断面の一例を示している。図５のｂは、無段階の凸形状を有するセンサドグの断面の一例を示している。

移動フレーム９は、天板５と操作部７とを、第６直動軸受９１により長軸方向に移動可能に支持する。具体的には、移動フレーム９は、手動動作検知機構７１における第１部分７１１を、第１直動軸受９１を介して長軸方向に移動可能に支持する。移動フレーム９は、手動動作検知機構７１における第２部分７１２を、第２直動軸受９３を介して短軸方向に移動可能に支持する。

支持フレーム１１は、寝台本体３に固定される。支持フレーム１１は、複数の第６直動軸受１１０と、検出部１３と、固定部１５とを有する。検出部１３は、複数の第１距離センサ１１１と、複数の第２距離センサ１１２と、複数の第３距離センサ１１３とを有する。図６は、図１の断面ｃを天板５の短軸方向から見た断面図である。支持フレーム９は、長軸方向に沿って設けられた第６直動軸受１１０により、移動フレーム９を、長軸方向に移動可能に支持する。なお、支持フレーム１１は、他の複数の直動軸受を介して、移動フレーム９を鉛直方向に移動可能に支持してもよい。

複数の第１距離センサ１１１は、長軸方向に沿って、第１の間隔１１１０で一列に配列される。第１の間隔１１１０とは、例えば、第１センサドグ７１６において長軸方向に沿った幅である。２つの複数の第２距離センサ１１２（以下、第２距離センサ群と呼ぶ）は、鉛直方向に第２の間隔１１２０をあけて配列される。第２の間隔１１２０とは、例えば、第２センサドグ７３１において、段差のない部分の幅（図４におけるｂ、ｃ、ｄ、ｅ）に相当する。第２距離センサ群は、長軸方向に沿って、第３の間隔１１２３をあけて配列される。第３の間隔とは例えば、第２センサドグ７３１において長軸方向に沿った幅である。

図７は、本実施形態に係り、図１の断面ｄを天板の載置面から見た断面図である。２つの複数の第３距離センサ１１３（以下、第３距離センサ群と呼ぶ）は、短軸方向に第４の間隔１１３０をあけて配列される。第４の間隔１１３０とは、例えば、第３センサドグ７５３において、段差のない部分の幅（図４におけるｇ、ｈ、ｉ、ｊ）に相当する。第２の間隔１１２０と、第４の間隔２１１３０とは、例えば、図５に示すような間隔である。第３距離センサ群は、長軸方向に沿って、第５の間隔１１３１をあけて配列される。第５の間隔１１３１とは例えば、第３センサドグ７５３において長軸方向に沿った幅である。

第１乃至第３距離センサは、例えば赤外線センサである。赤外線センサは、赤外線を投光する投光部と、センサドグにより反射された赤外線を受光する受光部とを有する。以下、説明を簡単にするために、赤外線センサは、受光した赤外線の強度（以下、受光強度と呼ぶ）、または赤外線の光路長に応じて、異なる電圧を発生するものとする。すなわち、センサドグが受光部に近い場合は、センサドグが受光部から遠い場合に比べて高い電圧を発生する。センサドグが受光部から遠い場合は、センサドグが受光部に近い場合に比べて、低い電圧を発生する。

加えて、なお、投光部の正面にセンサドグがない場合、説明を簡単にするために、第１乃至第３距離センサは、後述する決定部１７に電圧を出力しない、またはゼロの電圧を出力するものとする。なお、第２および第３距離センサ群は、デュアルセンサであってもよい。第１距離センサ１１１は、第１センサドグ７１６を検出すると、検出信号を、後述する固定部１５に出力する。第２距離センサ１１２と第３距離センサ１１３とは、発生した電圧を後述する決定部１７に出力する。

決定部１７は、第２距離センサ群からの出力に基づいて、鉛直方向移動検知機構７３の移動方向を決定する。具体的には。決定部１７は、第２距離センサ群のおける鉛直方向に並んだ２つの第２距離センサ１１２から出力された２つの電圧を比較する。決定部１７は、２つの電圧が等しければ、後述する移動部１９および固定部１５に信号を出力しない。上記信号未出力の状態は、第２センサドグ７３１における段差のない部分の幅に対向位置（図４におけるａ）に、第２距離センサ群が位置している状態に対応する。以下、説明を簡単にするために、鉛直方向移動検知機構７３の移動前の初期位置は、第２距離センサ群に対向する第２センサドグ７３１の位置が図４におけるａの位置であるものとする。

図３に示すように、第２距離センサ群の内、上方の第２距離センサからの電圧（以下、上方電圧と呼ぶ）が下方の第２距離センサからの電圧（以下、下方電圧と呼ぶ）より低ければ、決定部１７は、鉛直方向移動検知機構７３の移動方向を鉛直下向きであると決定する。決定部１７は、後述する移動部１９に、天板５または支持フレーム１１を鉛直下向きに移動させるための信号（以下、下方移動信号と呼ぶ）を出力する。

下方の第２距離センサから水平方向に投光された赤外線が、図４における第２センサドグ７３１のｃの部分に当たった場合、上方の第２距離センサから水平方向に投光された赤外線は、図４における第２センサドグ７３１のａの部分に当たる。このとき、上方電圧は、下方電圧より高くなる。上方電圧が下方電圧より高い場合、決定部１７は、鉛直方向移動検知機構７３の移動方向を鉛直上向きであると決定する。決定部１７は、後述する移動部１９に、天板５または支持フレーム１１を鉛直上向きに移動させるための信号（以下、上方移動信号と呼ぶ）を出力する。

決定部１７は、第３距離センサ群のおける短軸方向に並んだ２つの第３距離センサ１１３から出力された２つの電圧を比較する。決定部１７は、２つの電圧が等しければ、後述する移動部１９および固定部１５に信号を出力しない。上記信号未出力の状態は、第３センサドグ７５３における段差のない部分の幅に対向位置（図４におけるｆ）に、第３距離センサ群が位置している状態に対応する。以下、説明を簡単にするために、長軸方向移動検知機構７５の移動前の初期位置は、第３距離センサ群に対向する第３センサドグ７５３の位置が図３におけるｆの位置であるものとする。

第３距離センサ群の内、第１距離センサ１１１から遠い第３距離センサ、すなわち図４の紙面に向かって右方側の第３距離センサからの電圧（以下、右方電圧と呼ぶ）が、他方、すなわち図４の紙面に向かって左方側の第３距離センサからの電圧（以下、左方電圧と呼ぶ）より低ければ、決定部１７は、天板５の移動方向を、操作部７から天板５の中央部分に向かう方向（図１において、紙面に向かって右側から左側に向かう方向：以下、ＩＮ方向と呼ぶ）として決定する。決定部１７は、後述する移動部１９と固定部１５とに、移動フレーム９をＩＮ方向に移動させるための信号（以下、ＩＮ移動信号と呼ぶ）を出力する。

左方側の第３距離センサから鉛直方向に投光された赤外線が、図４における第３センサドグ７５３のｈの部分に当たった場合、右方側の第３距離センサから鉛直方向に投光された赤外線は、図４における第３センサドグ７５３のｆの部分に当たる。このとき、右方電圧は、左方電圧より高くなる。右方電圧が左方電圧より高い場合、決定部１７は、天板５の移動方向を、天板５の中央部分から操作部７に向かう方向（図１において、紙面に向かって左側から右側に向かう方向：以下、ＯＵＴ方向と呼ぶ）として決定する。決定部１７は、後述する移動部１９と固定部１５とに、移動フレーム９をＯＵＴ方向に移動させるための信号（以下、ＯＵＴ移動信号と呼ぶ）を出力する。

決定部１７は、鉛直方向移動検知機構７３の初期位置からの移動に応じて、第２距離センサ１１２から出力された電圧信号の変化に基づいて、天板５または支持フレーム１１を鉛直方向に沿って移動させるときの移動速度（以下、鉛直方向移動速度と呼ぶ）を決定する。具体的には、図４のような場合、上方電圧は、位置ａ（初期位置）に対応する電圧（以下、電圧ａと呼ぶ）から位置ｂに対応する電圧（以下、電圧ｂと呼ぶ）に変化する。決定部１７は、電圧ａと電圧ｂとの差分の絶対値に基づいて、鉛直方向移動速度を決定する。なお、上方電圧が電圧ａから位置ｅに対応する電圧（以下、電圧ｅと呼ぶ）に変化した場合に対応する鉛直方向移動速度は、電圧ａから電圧ｂへ変化した場合に対応する移動速度より大きくなる。決定部１７は、決定した鉛直方向移動速度を、後述する移動部１９に出力する。

決定部１７は、長軸方向移動検知機構７５の初期位置からの移動に応じて、第３距離センサ７５３から出力された電圧信号の変化に基づいて、移動フレーム９を長軸方向に沿って移動させるときの移動速度（以下、長軸方向移動速度と呼ぶ）を決定する。具体的には、図４のような場合、右方電圧は、位置ｆ（初期位置）に対応する電圧（以下、電圧ｆと呼ぶ）から位置ｇに対応する電圧（以下、電圧ｇと呼ぶ）に変化する。決定部 は、電圧ｆと電圧ｇとの差分の絶対値に基づいて、長軸方向移動速度を決定する。なお、右方電圧が電圧ｆから位置ｊに対応する電圧（以下、電圧ｊと呼ぶ）に変化した場合に対応する長軸方向移動速度は、電圧ｆから電圧ｇへ変化した場合に対応する移動速度より大きくなる。

固定部１５は、支持フレーム１１と移動フレーム９とを、解放可能に固定する。具体的には、固定部１５は、例えば、支持フレーム１１と移動フレーム９とを解放可能に固定するためのクラッチブレーキを有する。固定部１５は、第１距離センサ１１１から第１センサドグ７１６に関する検出信号が入力されると、支持フレーム１１に対する移動フレーム９のクラッチブレーキによる固定を解放する。固定部１５は、検出信号が入力されている期間に亘って、固定を解放した状態（クラッチブレーキをオフにした状態：以下、解放状態と呼ぶ）を持続する。この時、移動フレーム９は、操作者により長軸方向に沿って、任意に移動可能な状態となる。

固定部１５は、決定部１７からＩＮ移動信号またはＯＵＴ移動信号が入力されると、支持フレーム１１に対する移動フレーム９のクラッチブレーキによる固定を解放する。この時、移動フレーム９は、後述する移動部１９により長軸方向に沿って、移動可能な状態となる。固定部１５は、ＩＮ移動信号またはＯＵＴ移動信号が入力されている期間に亘って、解放状態を持続する。

解放状態時において、第１センサドク７１６を未検出とする信号が第１距離センサ１１１から固定部１５に入力されると、固定部１５は、支持フレーム１１に移動フレーム９を固定する。すなわち、固定部１５は、クラッチブレーキをオンにする。また、解放状態時において、決定部１７からＩＮ移動信号またはＯＵＴ移動信号の入力が途絶えると、固定部１５は、支持フレーム１１に移動フレーム９を固定する。

移動部１９は、決定部１７から出力された上方移動信号または下方移動信号と、鉛直方向移動速度とに基づいて、支持フレーム１１を鉛直方向に移動させる。具体的には、上方移動信号と鉛直方向移動速度とが移動部１９に入力されると、移動部１９は、上方移動信号の入力が続く時間に亘って、鉛直方向上向きに、鉛直方向移動速度で、支持フレーム１１を移動させる。このとき、寝台本体３は、上方に拡大する。下方移動信号と鉛直方向移動速度とが移動部１９に入力されると、移動部１９は、下方移動信号の入力が続く時間に亘って、鉛直方向下向きに、鉛直方向移動速度で、支持フレーム１１を移動させる。このとき、寝台本体３は、下方に収縮する。

移動部１９は、決定部１７から出力されたＩＮ移動信号またはＯＵＴ移動信号と、長軸方向移動速度とに基づいて、移動フレーム９を長軸方向に移動させる。具体的には、ＩＮ移動信号と長軸方向移動速度とが移動部１９に入力されると、移動部１９は、ＩＮ移動信号の入力が続く時間に亘って、ＩＮ方向に、長軸方向移動速度で、移動フレーム９を移動させる。ＯＵＴ移動信号と長軸方向移動速度とが移動部１９に入力されると、移動部１９は、ＯＵＴ移動信号の入力が続く時間に亘って、ＯＵＴ方向に、長軸方向移動速度で、移動フレーム９を移動させる。

（手動動作検知機能）
手動動作検知機能とは、長軸方向に沿ってハンドル７３３が操作されると、支持フレーム１１に対する移動フレーム９の固定を解放し、ハンドル７３３の操作が持続している間に亘って、解放状態が持続させる機能である。以下、手動動作検知機能に従う動作（以下、手動動作検知動作と呼ぶ）を説明する。

図８は、手動動作検知動作の手順の一例を示すフローチャートである。
操作部７におけるハンドル７３３が、操作者により長軸方向に沿って移動される（ステップＳａ１）。ハンドル７３３の移動に対応して、手動動作検知機構７１の第１部分７１１が、長軸方向に移動される（ステップＳａ２）。リンク機構７１４を介して、手動動作検知機構７１の第２部分７１２が、短軸方向に移動される（ステップＳａ３）。第１センサドグ７１６が検出される（ステップＳａ４）。支持フレーム１１に対する移動フレーム９の固定が、解放される（ステップＳａ５）。すなわち、クラッチブレーキによる固定が解放される。このとき、移動フレーム９は、長軸方向に沿って、任意に移動可能な状態となる。ハンドル７３３の操作により、手動動作検知機構７１が初期位置に移動される（ステップＳａ６）と、移動フレーム９は、支持フレーム１１に固定される（ステップＳａ７）。

（鉛直方向移動機能）
鉛直方向移動機能とは、鉛直方向に沿ったハンドル７３３の操作に応じて、支持フレーム１１を鉛直方向に移動させる機能である。以下、鉛直方向移動機能に従う動作（以下、鉛直方向移動動作と呼ぶ）を説明する。

図９は、鉛直方向移動動作の手順の一例を示すフローチャートである。
操作部７におけるハンドル７３３が、操作者により鉛直方向に沿って移動される（ステップＳｂ１）。ハンドル７３３の移動に対応して、鉛直方向移動検知機構７３が、鉛直方向に移動される（ステップＳｂ２）。第２センサドグ７３１の移動が、第２距離センサ群により検出される（ステップＳｂ３）。第２距離センサ群からの出力に基づいて、支持フレーム１１の移動方向が決定される（ステップＳｂ４）。鉛直方向にハンドル７３３に加えられた力に応じて、鉛直方向移動速度が決定される（ステップＳｂ５）。決定された移動方向に沿って、決定された鉛直方向移動速度で、支持フレーム１１が移動される（ステップＳｂ６）。

鉛直方向移動検知機構７３が第１弾性体７２２により初期位置に移動されなければ（ステップＳｂ７）、ステップＳｂ６の動作が繰り返される。このとき、寝台本体３は、鉛直方向に沿って、拡大または収縮する。鉛直方向移動検知機構７３が第１弾性体７２２により初期位置に移動されると（ステップＳｂ７）、支持フレーム１１の移動が停止する（ステップＳｂ８）。

（長軸方向移動機能）
長軸方向移動機能とは、ハンドル７３３の回転操作に応じて、移動フレーム９を長軸方向に移動させる機能である。以下、長軸方向移動機能に従う動作（以下、長軸方向移動動作と呼ぶ）を説明する。

図１０は、長軸方向移動動作の手順の一例を示すフローチャートである。
操作部７におけるハンドル７３３の回転により、ボールナット７５１が回転軸７３５に沿って移動する（ステップＳｃ１）。ハンドル７３３の回転に応じて、長軸方向移動検知機構７５が、短軸方向に移動される（ステップＳｃ２）。第３センサドグ７５３の移動が、第３距離センサ群により検出される（ステップＳｃ３）。この検出により、支持フレーム１１に対する移動フレーム９の固定が解放される（ステップＳｃ４）。第３距離センサ１１３からの出力に基づいて、移動フレーム９の移動方向が決定される（ステップＳｃ５）。ハンドル７３３の回転による回転力に応じた長軸方向移動速度が決定される（ステップＳｃ６）。

決定された移動方向に沿って、決定された長軸方向移動速度で、移動フレーム９が移動される（ステップＳｃ７）。なお、移動フレーム９の代わりに、寝台本体３が、決定された移動方向に沿って、決定された長軸方向移動速度で、移動されてもよい。この時、移動フレーム９は、支持フレーム１１に固定されたままとなる。長軸方向移動検知機構７５が第２弾性体７３９により初期位置に移動されなければ（ステップＳｃ８）、ステップＳｃ７の動作が繰り返される。

長軸方向移動検知機構７５が第２弾性体７３９により初期位置に移動されると（ステップＳｃ８）、移動フレーム９の移動が停止する（ステップＳｃ９）。この時、移動フレーム９が支持フレーム１１に固定される（ステップＳｃ１０）。

（変形例）
本変形例は、本実施形態における医用画像診断装置用寝台１を、医用画像診断装置の一例としてのＸ線ＣＴ装置に適用したものである。

以下、本実施形態における医用画像診断装置用寝台１を有するＸ線ＣＴ装置３１について図面を参照しながら説明する。なお、Ｘ線ＣＴ装置３１には、Ｘ線管３１０１とＸ線検出部３１０３とが一体として被検体の周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ−Ｔｙｐｅ、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管３１０１のみが被検体の周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ−Ｔｙｐｅ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本変形例へ適用可能である。また、画像を再構成するには被検体の周囲一周、３６０°分の投影データが、またハーフスキャン法でも１８０°＋ファン角度分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式に対しても本変形例へ適用可能である。また、入射Ｘ線を電荷に変化するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線によるセレン等の半導体内での電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。Ｘ線検出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよい。さらに、近年では、Ｘ線管３１０１とＸ線検出部３１０３との複数のペアを回転リング３１０２に搭載したいわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本変形例においては、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれも適用可能である。ここでは、一管球型として説明する。

図１１は、本医用画像診断装置用寝台１を有するＸ線コンピュータ断層撮影装置３１の構成の一例を示す構成図である。本変形例に係るＸ線ＣＴ装置３１は、架台３１００、前処理部３１０６、再構成部３１１４、入力部３１１５、表示部３１１６、制御部３１１０、寝台１を有する。

架台３１００には、回転支持機構が収容される。回転支持機構は、回転リング３１０２と、回転軸Ｚを中心として回転自在に回転リング３１０２を支持するリング支持機構とリングの回転を駆動する架台駆動部３１０７（電動機）を有する。回転リング３１０２には、Ｘ線管３１０１と、高電圧発生部３１０９と、２次元アレイ型または多列型とも称されるエリア検出器（以下、Ｘ線検出部３１０３と呼ぶ）が搭載されている。

高電圧発生部３１０９は、Ｘ線管３１０１に印加する管電圧と、Ｘ線管３１０１に供給する管電流とを発生する。高電圧発生部３１０９は、後述する制御部３１１０からスリップリング３１０８を介して入力された制御信号に従って、管電圧と管電流とを発生する。

Ｘ線管３１０１は、高電圧発生部３１０９からの管電圧の印加および管電流の供給を受けて、Ｘ線の焦点からＸ線を放射する。

コリメータ３１２１は、Ｘ線管３１０１の前面のＸ線放射窓に取り付けられる。コリメータ３１２１は、Ｘ線の焦点から放射されたＸ線を、例えばコーンビーム形（角錐形）に整形する。撮像視野（Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｖｉｅｗ：以下、ＦＯＶと呼ぶ）は、図１において点線３１１２で示されている。Ｘ軸は、回転軸Ｚと直交し、鉛直方向上向きの直線である。Ｙ軸は、Ｘ軸および回転軸Ｚと直交する直線である。以下、説明を簡単にするために、ＦＯＶの中心（以下、ＦＯＶ中心と呼ぶ）は、回転軸上にあるもとのとする。

Ｘ線検出部３１０３は、回転軸Ｚを挟んでＸ線管３１０１に対向する位置およびアングルで取り付けられる。Ｘ線検出部３１０３は、複数のＸ線検出素子を有する。ここでは、単一のＸ線検出素子が単一のチャンネルを構成しているものとして説明する。複数のチャンネルは、回転軸Ｚに直交し、かつ放射されるＸ線の焦点を中心として、この中心から１チャンネル分のＸ線検出素子の受光部中心までの距離を半径とする円弧方向（チャンネル方向）とスライス方向との２方向に関して２次元状に配列される。２次元状の配列は、上記チャンネル方向に沿って一次元状に配列された複数のチャンネルを、スライス方向に関して複数列並べて構成される。このような２次元状のＸ線検出素子配列を有するＸ線検出部３１０３は、略円弧方向に１次元状に配列される複数の上記モジュールをスライス方向に関して複数列並べて構成してもよい。また、Ｘ線検出部３１０３は、複数のＸ線検出素子を１列に配列した複数のモジュールで構成されてもよい。このとき、モジュール各々は、上記チャンネル方向に沿って略円弧方向に１次元状に配列される。

撮影又はスキャンに際しては、Ｘ線管３１０１とＸ線検出部３１０３との間の円筒形の撮影領域３１１１内に、被検体Ｐが天板５に載置され挿入される。Ｘ線検出部３１０３の出力には、ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＤＡＳと呼ぶ）と呼ばれる投影データ収集部３１０４（いわゆるデータ収集回路）が接続されている。

投影データ収集部３１０４には、Ｘ線検出部３１０３の各チャンネルの電流信号を電圧に変換するＩ−Ｖ変換器と、この電圧信号をＸ線の曝射周期に同期して周期的に積分する積分器と、この積分器の出力信号を増幅するアンプと、このアンプの出力信号をディジタル信号変換するアナログ・ディジタル・コンバータとが、チャンネルごとに取り付けられている。投影データ収集部３１０４から出力されるデータ（純生データ（ｐｕｒｅ ｒａｗ ｄａｔａ））は、磁気送受信又は光送受信を用いた非接触データ伝送部３１０５を経由して、前処理部３１０６に伝送される。投影データ収集部３１０４は、後述する制御部３１１０による制御のもとで、積分器における積分間隔をスキャンに応じて変更する。

前処理部３１０６は、投影データ収集部３１０４から出力された純生データに対して前処理を施す。前処理には、例えばチャンネル間の感度不均一補正処理、Ｘ線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下または、信号脱落を補正する処理等が含まれる。前処理部３１０６から出力された再構成処理直前のデータ（生データ（ｒａｗ ｄａｔａ）または、投影データと称される、ここでは投影データという）は、データ収集したときにビュー角を表すデータ（以下、ビュー角データと呼ぶ）と関連付けられて、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリを備えた図示していない投影データ記憶部に記憶される。すなわち、前処理部３１０６は、複数のチャンネル各々の投影データを、ビュー角データと関連付けられて発生する。

なお、投影データとは、被検体を透過したＸ線の強度に応じたデータ値の集合である。ここでは説明の便宜上、ワンショットで略同時に収集したビュー角が同一である全チャンネルにわたる一揃いの投影データを、投影データセットと称する。また、ビュー角は、Ｘ線管３１０１が回転軸Ｚを中心として周回する円軌道の各位置を、回転軸Ｚから鉛直上向きにおける円軌道の最上部を０°として３６０°の範囲の角度で表したものである。なお、投影データセットの各チャンネルに対する投影データは、ビュー角、コーン角、チャンネル番号によって識別される。

再構成部３１１４は、ビューアングルが３６０°又は１８０°＋ファン角の範囲内の投影データセットに基づいて、フェルドカンプ法またはコーンビーム再構成法により、略円柱形の３次元画像を再構成する機能を有する。再構成部３１１４は、例えばファンビーム再構成法（ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法ともいう）またはフィルタード・バックプロジェクション法により２次元画像（断層画像）を再構成する機能を有する。フェルドカンプ法は、コーンビームのように再構成面に対して投影レイが交差する場合の再構成法である。フェルドカンプ法は、コーン角が小さいことを前提として畳み込みの際にはファン投影ビームとみなして処理し、逆投影はスキャンの際のレイに沿って処理する近似的画像再構成法である。コーンビーム再構成法は、フェルドカンプ法よりもコーン角のエラーが抑えられる方法として、再構成面に対するレイの角度に応じて投影データを補正する再構成法である。再構成部３１１４は、後述する制御部３１１０により制御のもとで、スキャンに応じて再構成に用いる投影データセットを選択する。

図示していないインターフェースは、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置３１と電子的通信回線（以下、ネットワークと呼ぶ）とを接続する。ネットワークには、図示していない放射線部門情報管理システムおよび図示していない病院情報システムなどが接続される。

表示部３１１６は、再構成部３１１４で再構成された医用画像、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために設定される条件などを表示する。

入力部３１１５は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１に取り込む。取り込まれた各種指示・命令・情報・選択・設定は、後述する制御部３１１０などに出力される。入力部１１５は、図示しないが、関心領域（ＲＯＩ）の設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等を有する。入力部３１１６は、架台３１００を覆う架台カバーに設けられてもよい。

入力部３１１５は、後述する寝台１における天板５の移動に関する操作を入力する。具体的には、入力部３１１５は、長軸方向および鉛直方向に沿った天板５（移動フレーム９または支持フレーム１１）の移動方向および移動速度、天板５の移動のオン、オフなどを入力する。

入力部３１１５は、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標を制御部３１１０に出力する。なお、入力部３１１５は、表示画面を覆うように設けられたタッチパネルでもよい。この場合、入力部３１１５は、電磁誘導式、電磁歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を制御部３１１０に出力する。

制御部３１１０は、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置３１の中枢として機能する。制御部３１１０は、図示しないＣＰＵとメモリとを備える。制御部３１１０は、図示していないメモリに記憶された検査スケジュールデータと制御プログラムとに基づいて、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために高電圧発生部３１０９、および架台３１００などを制御する。具体的には、制御部３１１０は、後述する入力部３１１５および図示していない放射線部門情報管理システムおよび図示していない病院情報システムなどから送られてくる操作者の指示などを、一時的に図示していないメモリに記憶する。制御部３１１０は、メモリに一時的に記憶されたこれらの情報に基づいて、高電圧発生部３１０９、および架台３１００などを制御する。制御部３１１０は、所定の画像発生・表示等を実行するための制御プログラムを、図示していない記憶部から読み出して自身が有するメモリ上に展開し、各種処理に関する演算・処理等を実行する。

寝台１は、寝台本体３と、天板５と、操作部７と、移動フレーム９と、支持フレーム１１とを有する。図１２は、本医用画像診断装置用寝台１を有するＸ線ＣＴ装置３１の側面を示す側面図である。

天板５と操作部７とは、移動フレーム９により支持される。操作部７は、移動フレーム９の端部に設けられる。支持フレーム１１は、検出部１３と、固定部１５とを有し、移動フレーム９を天板５の長軸方向に移動可能に支持する。固定部１５は、移動フレーム９と支持フレーム１１とを所定の信号が入力されるまで固定する。

寝台本体３は、支持フレーム１１を鉛直方向に移動可能に支持する。寝台本体３は、決定部１７と、移動部１９とを有する。決定部１７は、検出部１３からの出力に基づいて、移動フレーム９の移動方向と移動速度、支持フレーム１１の移動方向と移動速度とを決定する。移動部１９は、決定された移動方向と移動速度とに従って、移動フレーム９または支持フレーム１１を移動させる。移動部１９は、検出部１３による検出結果に従って、長軸方向に移動フレーム９を移動させる。

以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態における医用画像診断装置用寝台１によれば、寝台１の操作機構を天板５の端部の操作部７のハンドル７３３に集約して設けることができる。このため、操作者は、被検体に近い位置で、天板５の移動に関する操作を実行することができる。加えて、ハンドル７３３に加える力の方向と大きさに比例して寝台１および天板５が動作するため、操作者にとって入力が直観的なものとなる。例えば、Ｘ線ＣＴ装置３１の操作に慣れていない新人の看護婦でも、安心して寝台１および天板５を操作することができる。さらに、操作部７から寝台本体３まで信号伝達のためのケーブルを引き回す必要がないため、ケーブルの屈曲による断線などの危険性はない。このため、本医用画像診断装置用寝台１の信頼性は、向上する。

加えて、本実施形態の変形例に係る本医用画像診断装置用寝台１を有するＸ線ＣＴ装置３１によれば、図１２に示すように、被検体の頭部が架台３１００に近い場合、架台３１００に設けられた入力部３１１５における操作で、寝台１および天板５に関する操作を実行することができる。一方、図１２における被検体の向きが、長軸方向に関して反対である場合、すなわち被検体の脚部が架台３１００に近い場合、操作部７におけるハンドル７３３の操作により、寝台１および天板５に関する操作を実行することができる。

以上のことから、本実施形態における医用画像診断装置用寝台１によれば、寝台１及び天板５に関する操作機構が天板５の端部に設けられたハンドル７３３に集約され、操作が直観的であって高い信頼性を有する操作機構を具備する医用画像診断装置用寝台１を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…医用画像診断装置用寝台、３…寝台本体、５…天板、７…操作部、９…移動フレーム、１１…支持フレーム、１３…検出部、１５…固定部、１７…決定部、１９…移動部、３１…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、７１…手動動作検知機構、７３…鉛直方向移動検知機構、７５…長軸方向移動検知機構、９１…第１直動軸受、９３…第２直動軸受、１１０…第６直動軸受、１１１…第１距離センサ、１１２…第２距離センサ、１１３…第３距離センサ、７１１…第１部分、７１２…第２部分、７１４…リンク機構、７１６…第１センサドグ、７１８…第３直動軸受、７２０…第４直動軸受、７２２…第１弾性体、７３１…第２センサドグ、７３３…ハンドル、７３５…ハンドルの回転軸、７３６…回転方向、７３７…第５直動軸受、７３９…第２弾性体、７４３…ボールねじ、７５１…ボールナット、７５３…第３センサドグ、１１１０…第１の間隔、１１２０…第２の間隔、１１２３…第３の間隔、１１３０…第４の間隔、１１３１…第５の間隔、３１００…架台、３１０１…Ｘ線管、３１０２…回転リング、３１０３…Ｘ線検出部、３１０４…投影データ収集部、３１０５…非接触データ伝送部、３１０６…前処理部、３１０７…架台駆動部、３１０８…スリップリング、３１０９…高電圧発生部、３１１０…制御部、３１１１…撮影領域、３１１２…撮像視野、３１１４…再構成部、３１１５…入力部、３１１６…表示部、３１２１…コリメータ、７１４１…第１部材、７１４２…第２部材、７１４３…ピン、７１４５…ピン、７１４６…ピン、７１４７…ピン

Claims (6)

1. 被検体を載置する天板と、
   前記天板の複数の移動方向と前記移動方向にそれぞれ対応する複数の移動速度とに関する所定の入力操作が実行される操作部と、
   前記天板と前記操作部とを支持し、前記天板の長軸方向に沿って移動される移動フレームと、
   前記移動フレームを前記長軸方向に移動可能に支持する支持フレームと、
   前記支持フレームに設けられ、前記支持フレームと前記移動フレームとを非接触で、前記移動方向と前記移動速度とに関する前記入力操作を検出する複数の検出部と、
   前記検出部からの出力に基づいて、前記天板の移動方向と移動速度とを決定する決定部と、
   前記決定された移動方向と移動速度とに従って、前記移動フレームまたは前記支持フレームを移動させる移動部と、
   を具備することを特徴とする医用画像診断装置用寝台。
2. 前記操作部は、
   前記天板の短軸方向を回転軸として回転可能であって、前記天板の鉛直方向に移動可能なハンドルを有し、
   前記検出部は、
   前記天板の長軸方向に沿った第１の移動方向を、前記ハンドルの回転方向により検出し、
   前記天板の鉛直方向に沿った第２の移動方向を、前記ハンドルの鉛直方向への移動方向により検出し、
   前記第１の移動方向における移動速度を、前記回転軸の回転力により検出し、
   前記第２の移動方向の移動速度を、前記鉛直方向に加えられた力により検出すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用画像寝台装置用寝台。
3. 前記移動フレームを前記支持フレームに固定する固定部を有し、
   前記操作部は、前記ハンドルを前記長軸方向に沿って移動可能に支持し、
   前記固定部は、前記ハンドルの前記長軸方向への移動の検出を契機として、前記支持フレームに対する前記移動フレームの固定を解放し、
   前記移動フレームは、前記固定の解放により、前記第１の移動方向に沿って移動可能な状態となること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置用寝台。
4. 前記検出部は、前記回転力および前記鉛直方向に加えられた力に応じて、多段階的に移動速度を検出すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置用寝台。
5. 前記検出部は、前記回転力および前記鉛直方向に加えられた力に応じて、無段階的に前記移動速度を検出すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置用寝台。
6. Ｘ線を発生するＸ線発生部と、
   前記Ｘ線発生部で発生され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
   前記Ｘ線検出部からに出力に基づいて、前記被検体の医用画像を再構成する再構成部と、
   前記被検体を載置する天板を移動可能に支持する寝台とを具備し、
   前記寝台は、
   前記天板の複数の移動方向と前記移動方向にそれぞれ対応する複数の移動速度とに関する所定の入力操作が実行される操作部と、
   前記天板と前記操作部とを支持し、前記天板の長軸方向に沿って移動される移動フレームと、
   前記移動フレームを前記長軸方向に移動可能に支持する支持フレームと、
   前記支持フレームに設けられ、前記支持フレームと前記移動フレームとを非接触で、前記移動方向と前記移動速度とに関する前記入力操作を検出する複数の検出部と、
   前記検出部からの出力に基づいて、前記天板の移動方向と移動速度とを決定する決定部と、
   前記決定された移動方向と移動速度とに従って、前記移動フレームまたは前記支持フレームを移動させる移動部とを有すること、
   を特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。

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