JP2015002988A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、天板制御装置、および天板制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガントリ裏に配置された被検体の安全性を確保することが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供すること。【解決手段】 本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、Ｘ線を発生するＸ線管１０７と被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器１１３とを有するガントリ１００と、ガントリ１００の前面側に配置され、ガントリの開口１１７へ向けて移動可能な天板１１５を有する寝台１０００と、被検体の撮影に関する撮影プランを入力する入力部６００と、入力部６００により、ガントリ１００の背面側から開口１１７に挿入された被検体の一部分を撮影する撮影プランが入力された場合、天板１１５の移動を制限するように、寝台１０００を制御する制御部８００と、を具備する。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、天板制御装置、および天板制御方法に関する。

従来、Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＣＴと呼ぶ）装置において、通常、図８に示すように、被検体は、天板に載置される。次いで、Ｘ線ＣＴ装置は、撮影（以下、通常撮影と呼ぶ）を実行する。被検体に対する通常撮影において、被検体が天板とガントリとの間に挟まれないように、ガントリの開口部分に接触センサが設けられることがある。被検体がガントリの開口部分に接触した場合、Ｘ線ＣＴ装置は、天板またはガントリの移動を強制的に停止するインターロック機構を有する。

近年、Ｘ線ＣＴ装置は、面検出器（Ａｒｅａ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を有する。面検出器を有するＸ線ＣＴ装置（以下、ＡＤＣＴ装置と呼ぶ）は、ガントリの背面側（以下、ガントリ裏と呼ぶ）に被検体を配置し、操作者が所望する撮影部位（例えば、嚥下に関する部分、手首の関節部分等）をガントリの開口部分における撮像視野（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ：以下、ＦＯＶと呼ぶ）に挿入することにより、上記撮影部位を撮影することがある。

しかしながら、ガントリ裏に配置された被検体の一部分をボリューム撮影する際、図９に示すように、上記インターロック機構は、役に立たない問題がある。具体的には、ガントリ裏に被検体を配置して撮影を行う場合、操作者の意図によらずに天板が移動することにより、ガントリ裏の被検体に対して怪我を負わせる問題がある。上記問題は、例えば、ガントリ裏に被検体を配置したとき、操作者が誤ってヘリカル撮影に関する撮影プランを選択し、撮影が実行された場合などに発生する。

目的は、ガントリ裏に配置された被検体の安全性を確保することが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置および天板制御装置を提供することにある。

本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と被検体を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを有するガントリと、前記ガントリの前面側に配置され、前記ガントリの開口へ向けて移動可能な天板を有する寝台と、前記被検体の撮影に関する撮影プランを入力する入力部と、前記入力部により、前記ガントリの背面側から前記開口に挿入された前記被検体の一部分を撮影する撮影プランが入力された場合、前記天板の移動を制限するように、前記寝台を制御する制御部と、を具備する。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す構成図である。 図２は、第１の実施形態に係り、天板固定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図３は、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す構成図である。 図４は、第２の実施形態に係り、ガントリの背面側に配置された被検体Ｐを、ガントリおよび寝台とともに示す図である。 図５は、第２の実施形態に係り、天板固定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、第２の実施形態の第１の変形例に係り、ガントリの背面側に配置された被検体Ｐを、ガントリおよび寝台とともに示す図である。 図７は、第２の実施形態の第２の変形例に係り、ガントリの背面側に配置された被検体Ｐを、ガントリおよび寝台とともに示す図である。 図８は、従来の通常撮影に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の概要を示す概要図である。 図９は、従来に係り、ガントリ裏に配置された被検体の一部分をボリューム撮影する際、ガントリ裏の被検体に対して怪我を負わせる一例を示す図である。

以下、本Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置（Ｘ線ＣＴ装置ともいう）の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器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実施形態へ適用可能である。

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実施形態へ適用可能である。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線管とＸ線検出器との複数のペアを回転フレームに搭載したいわゆる多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態においては、従来からの一管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であっても、多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であってもいずれも適用可能である。多管球型である場合、複数の管球にそれぞれ印加される複数の管電圧は、それぞれ異なる（多管球方式）。ここでは、一管球型として説明する。

また、Ｘ線検出素子は、低エネルギーＸ線を検出する前面検出部分と、前面検出器の背面に設けられ、高エネルギーＸ線を検出する背面検出部分とを有する２層検出素子であってもよい。ここでは、説明を簡単にするため、Ｘ線検出器は、１層のＸ線検出素子であるものとする。

なお、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。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示している。本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、ガントリ１００、前処理部２００、再構成部３００、記憶部４００、表示部５００、入力部６００、固定部７００、制御部８００を有する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、図示していないインターフェース（以下、Ｉ／Ｆと呼ぶ）を有していてもよい。Ｉ／Ｆは、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１を電子的通信回線（以下、ネットワークと呼ぶ）と接続する。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、病院情報システム、他の医用画像診断装置などが接続される。

ガントリ１００には、図示していない回転支持機構が収容される。回転支持機構は、回転フレーム１０１と、回転軸Ｚを中心として回転自在に回転フレーム１０１を支持するフレーム支持機構と、回転フレーム１０１の回転を駆動する図示していない回転駆動部（電動機）とを有する。

回転フレーム１０１には、高電圧発生部１０３と、Ｘ線管１０７と、コリメータユニット１０９と、２次元アレイ型または多列型とも称されるＸ線検出器（以下、エリア検出器と呼ぶ）１１３と、データ収集回路（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＤＡＳと呼ぶ）１１９と、非接触データ伝送部１２１と、図示していない冷却装置及びガントリ制御装置などが搭載される。

高電圧発生部１０３は、後述する制御部８００による制御の下で、スリップリング１０５を介して供給された電力を用いて、Ｘ線管１０７に印加する管電圧と、Ｘ線管１０７に供給する管電流とを発生する。なお、高電圧発生部１０３は、ガントリ１００の外部に設けられてもよい。このとき、高電圧発生部１０３は、スリップリング１０５を介して、管電圧をＸ線管１０７に印加し、管電流をＸ線管１０７に供給する。

Ｘ線管１０７は、高電圧発生部１０３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。

コリメータユニット１０９は、Ｘ線管１０７の前面のＸ線放射窓に取り付けられる。コリメータユニット１０９は、複数のコリメータ板を有する。複数のコリメータ板は、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。具体的には、複数のコリメータ板は、予め設定されたスライス厚の実測の投影データを得るためのコーン角を得るために、後述する制御部８００により駆動される。さらに、複数のコリメータ板のうち少なくとも２枚のコリメータ板（以下、コーン角コリメータと呼ぶ）は、コーン角に関する開口幅を、制御部８００による制御のもとで独立に駆動される。

Ｘ線の放射範囲は、図１において点線１１１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。

エリア検出器１１３は、被検体を透過したＸ線を検出する。エリア検出器１１３は、回転軸Ｚを挟んでＸ線管１０７に対向する位置およびアングルで取り付けられる。エリア検出器１１３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エリア検出器１１３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、エリア検出器１１３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。以下、スライス方向に並ぶＸ線検出素子の数を列数と呼ぶ。

通常の撮影またはスキャン（以下、通常スキャンと呼ぶ）に際しては、被検体は天板１１５に載置される。次いで、被検体を載置した天板１１５は、Ｘ線管１０７とエリア検出器１１３との間の円筒形の撮影領域内に、ガントリ１００の前面側（ガントリ１００に対して後述する寝台が配置された側）から挿入される。

被検体の嚥下に関する領域、四肢の関節領域などの被検体の一部分の領域（以下、被検体部分領域と呼ぶ）の撮影またはスキャン（以下、部分領域スキャンと呼ぶ）に際しては、被検体は、ガントリ１００の背面側、すなわち、ガントリに対して寝台とは反対側に配置される。次いで、被検体部分領域は、撮影領域内に、ガントリ１００の背面側から挿入される。

エリア検出器１１３の出力側には、データ収集回路（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＤＡＳと呼ぶ）１１９が接続される。ＤＡＳ１１９には、エリア検出器１１３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。ＤＡＳ１１９は、後述する制御部８００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。ＤＡＳ１１９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１２１を経由して、前処理部２００に伝送される。

前処理部２００は、ＤＡＳ１１９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２００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呼ぶ）は、データ収集したときのビュー角と関連付けられて、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記憶部４００に記憶される。

ここでは説明の便宜上、ワンショットで略同時に収集および補間したビュー角が同一であって、コーン角により規定される複数のチャンネル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１０７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３００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、再構成領域に関する略円柱形の３次元画像（ボリュームデータ）を再構成する機能を有する。再構成部３００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。

記憶部４００は、再構成部３００で再構成された医用画像（以下、再構成画像と呼ぶ）、複数の投影データセットなどを記憶する。記憶部４００は、後述する入力部６００により入力された操作者の指示、画像処理の条件、撮影条件などの情報を記憶する。記憶部４００は、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために、ガントリ１００、後述する寝台などを制御する制御プログラムを記憶する。

表示部５００は、再構成部３００で再構成された医用画像、スキャノ像、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために設定されるスキャン条件および再構成処理に関する再構成条件などを入力するための入力画面などを表示する。なお、表示部５００は、後述する入力部６００を介して入力された撮影プランを表示してもよい。

入力部６００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８００などに出力される。入力部６００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６００は、被検体に対するスキャンの開始位置および撮影条件等を決めるための撮影（以下、スキャノ（ｓｃａｎｏ）撮影と呼ぶ）により発生され、表示されたスキャノ像に対して、スキャン範囲を入力する。

入力部６００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８００に出力する。なお、入力部６００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６００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８００に出力する。

入力部６００は、被検体に対するスキャンのプランを入力する。具体的には、入力部６００は、通常スキャン、ヘリカルスキャン、または部分領域スキャンに関する複数の撮影プランのうち少なくとも一つの撮影プランを入力する。部分領域スキャンに関する撮影プラン（以下、部分領域撮影プランと呼ぶ）が操作者の指示により入力されると、入力部６００は、部分領域撮影プランに対応する所定の信号を、後述する固定部７００に出力する。一般的には、部分領域撮影プランは、ガントリ１００の背面側から被検体の一部分を開口１１７における撮像視野に挿入して撮影する撮影プランである。

なお、入力部６００は、天板１１５の移動を制限する制限指示を入力してもよい。このとき、例えば、表示部５００における部分撮影プランが表示される。また、入力部６００は、入力された撮影プランに対応する情報を、表示部５００と制御部８００とに出力してもよい。また、入力部６００は、所定の信号または制限指示に関する信号を、制御部８００に出力してもよい。また、入力部６００のうち、天板１１５の移動の制限の入力に関する入力デバイス（手動ロックボタン等）は、後述する寝台または天板１１５に設けられてもよい。

図示していない寝台は、天板１１５と、天板１１５をＺ方向に沿って移動可能に支持する図示していない支持フレームと、天板１１５を支持フレームに固定する固定部７００と、天板１１５および寝台を駆動する図示していない駆動部とを有する。

なお、寝台は、天板１１５の移動の制限するためのスイッチボタン等の入力デバイス（入力部６００）を有していてもよい。入力デバイスは、例えば、寝台の表面（または側面）または天板１１５の表面（または側面）等に設けられる。このとき、操作者による入力デバイスの操作、または制御部８００による寝台への制御により、天板１１５の移動は制限される。天板１１５の移動の制限とは、例えば、ガントリ１００の前面側から開口１１７への天板１１５を移動させないことである。このとき、例えば、天板１１５の移動範囲は、ガントリ前面側の開口１１７から寝台側に制限される。なお、天板１１５の移動の制限は、後述する駆動部による鉛直方向への天板１１５の移動に関する制限であってもよい。

駆動部は、操作者の指示による入力に応じて、寝台を上下動させる。駆動部は、入力部６００により入力された撮影プランに応じて、天板１１５をＺ方向に沿って移動させる。

固定部７００は、入力部６００を介して部分領域撮影プランが入力されると、天板１１５を支持フレームに固定する。具体的には、固定部７００は、入力部６００から出力された所定の信号が入力されると、天板１１５を支持フレームに固定する。すなわち、固定部７００は、入力部６００を介して部分領域撮影プランが入力されると、天板１１５を支持フレームに固定する。これにより、天板１１５は支持フレームに固定される。

なお、固定部７００は、部分撮影プランの入力または制限指示の入力を契機とした制御部８００による制御により、天板１１５の移動を制限するように、天板１１５を支持フレームに固定してもよい。また、固定部７００は、寝台または天板１１５に設けられた入力デバイスの操作（制限指示の入力）により、天板１１５の移動を制限するように、天板１１５を支持フレームに固定してもよい。

制御部８００は、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の中枢として機能する。制御部８００は、図示しないＣＰＵとメモリとを備える。制御部８００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、被検体に対するＸ線コンピュータ断層撮影のために高電圧発生部１０３、およびガントリ１００などを制御する。具体的には、制御部８００は、入力部６００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８００、メモリに一時的に記憶された情報に基づいて、高電圧発生部１０３、およびガントリ１００などを制御する。制御部８００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、記憶部４００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。

なお、制御部８００は、入力部６００を介して部分領域撮影プランが入力されると、天板１１５を支持フレームに固定させるために、固定部７００を制御してもよい。例えば、制御部８００は、入力部６００により部分撮影プランが入力されると、天板１１５の移動を制限するように、寝台を制御する。

（天板固定機能）
天板固定機能とは、入力部６００を介して部分領域撮影プランが入力されると、天板１１５を支持フレームに固定させる機能である。以下、天板固定機能に関する処理（以下、天板固定処理と呼ぶ）を説明する。

図２は、天板固定処理の手順の一例を示すフローチャートである。
入力部６００を介して、部分領域撮影プランが入力される（ステップＳａ１）。このとき、部分撮影プランは、表示部５００に表示されてもよい。制御部８００による制御により、天板１１５の移動範囲を制限するように、寝台が制御される。例えば、入力部６００から出力された所定の信号に従って、天板１１５が支持フレームに固定される（ステップＳａ２）。

被検体の一部分が、ガントリ１００の背面側から開口１１７における撮像視野内に挿入される（ステップＳａ３）。部分領域スキャンが実行される（ステップＳａ４）。

被検体部分領域に関するボリュームデータが、前処理部２００から出力された投影データセットに基づいて、再構成部３００により再構成される（ステップＳａ５）。被検体部分領域に関する再構成画像が、表示部５００に表示される（ステップＳａ６）。

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Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、入力部６００を介して入力された部分領域撮影プラン（専用の撮影プラン）に応じて、天板１１５の移動を制限することができる。例えば、部分領域撮影プランの入力により、天板１１５を支持フレームに固定することができる。これにより、ガントリ１００の背面側から被検体の一部分を撮像視野に挿入して被検体部分領域をスキャンするとき、被検体の安全性を確保することができる。すなわち、部分領域撮影プランが選択されたとき、操作者の意図によらずに天板１１５が移動することを防止することができる。

また、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、入力部６００を介して入力された撮影プランを表示し、入力部６００を介して制限指示の入力を契機として、天板１１５の移動を制限するように、寝台を制御することができる。これにより、入力（選択）された撮影プランを操作者に報知し、操作者の判断により天板１１５の移動の制限の有無が決定される。撮影プランの報知により、操作者に天板１１５の移動に関する危険性を操作者に提示することができる。

以上のことから、本実施形態によれば、被検体の安全性を確保して、ガントリ１００の背面側から被検体の一部分を撮影することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態との相違は、ガントリ１００の背面側に配置された物体を検知すると、天板１１５を支持フレームに固定することにある。

図３は、第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示す構成図である。第２の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、ガントリ１００、前処理部２００、再構成部３００、記憶部４００、表示部５００、入力部６００、固定部７００、制御部８００、物体検知部９００を有する。

物体検知部９００は、ガントリ１００の背面側に配置された物体を検知する。物体検知部９００は、物体を検知すると、物体検知信号を、固定部７００に出力する。具体的には、物体検知部９００は、ガントリ１００の背面側であって、天板１１５の移動範囲（以下、天板移動範囲と呼ぶ）に配置された物体を、物体との接触により検知する。物体検知部９００は、例えば、ガントリ１００の設置面上に天板移動範囲に亘って設けられた接触センサである。接触センサの面積は、ガントリ１００の背面側において、天板移動範囲に対応する面積に対応する。接触センサとは、例えば、マットスイッチなどの感圧スイッチである。物体とは、例えば、被検体、被検体を補佐する補佐者、被検体に接続されたインジェクター、被検体を座位の状態で保持する椅子、ストレッチャーなどの任意の物体である。

なお、物体検知部９００は、ガントリ１００の背面側において、一定距離内に配置された物体を検知できる仕組みを有していれば、どのようなものであってもよい。

固定部７００は、物体検知部９００から出力された物体検知信号の入力に応じて、天板１１５を支持フレームに固定する。

図４は、ガントリの背面側に配置された被検体Ｐを、ガントリ１００および寝台１０００とともに示す図である。図４に示すように、天板移動範囲内に被検体（または物体）が配置されると、ガントリ１００及び寝台１０００の載置面に設けられた物体検知部９００は、被検体（物体）による圧力を検知する。図４に示すように、物体検知部９００は、載置面の下方に設けられた配線を介して、物体検知信号を固定部７００に出力する。固定部７００は、物体検知信号の到達を契機として、天板１１５を支持フレーム１１６に固定する。

（天板固定機能）
本実施形態における天板固定機能は、物体検知部９００により検知された物体に関する物体検知信号に従って、天板１１５を支持フレーム１１６に固定させる機能である。以下、天板固定機能に関する処理（以下、天板固定処理と呼ぶ）を説明する。

図５は、天板固定処理の手順の一例を示すフローチャートである。

ガントリ１００の背面側における天板移動範囲に、物体が配置される（ステップＳｂ１）。配置された物体が、物体検知部９００により検知される（ステップＳｂ２）。物体検知部９００により、物体検知信号が発生される。発生された物体検知信号が、物体検知部９００から固定部７００へ出力される（ステップＳｂ３）。固定部７００への物体検知信号の到達を契機として、天板１１５が支持フレーム１１６に固定される（ステップＳｂ４）。

被検体の一部分が、ガントリ１００の背面側から開口１１７における撮像視野内に挿入される（ステップＳｂ５）。部分領域スキャンが実行される（ステップＳｂ６）。被検体部分領域に関するボリュームデータが、前処理部２００から出力された投影データセットに基づいて、再構成部３００により再構成される（ステップＳｂ７）。被検体部分領域に関する再構成画像が、表示部５００に表示される（ステップＳｂ８）。

（第１の変形例）
第２の実施形態との相違は、物体検知部９００が、ガントリ１００の背面側であって、ガントリ１００の外装に設けられることにある。

物体検知部９００は、ガントリ１００の背面側であって、ガントリ１００の外装に設けられる。物体検知部９００は、例えば、赤外線センサまたは超音波センサなどである。本変形例において、物体検知部９００は、一般的には、所定の電磁波または所定の音波を用いたセンサである。物体検知部９００による物体の検知範囲は、天板移動範囲に相当する。

所定の電磁波とは、例えば、赤外線である。このとき、物体検知部９００は、赤外線センサとなる。なお、所定の電磁波は、赤外線に限定されず、任意の波長の電磁波であってもよい。また、所定の音波とは、例えば、超音波である。このとき、物体検知部９００は、超音波センサとなる。なお、所定の音波は、超音波に限定されず、任意の波長の音波であってもよい。

図６は、ガントリ１００の背面側に配置された被検体Ｐを、ガントリ１００および寝台１０００とともに示す図である。図６に示すように、天板移動範囲内に被検体（または物体）が配置されると、ガントリ１００の背面側であって、ガントリ１００の外装に設けられた物体検知部９００は、被検体を検知する。図６に示すように、物体検知部９００は、載置面の下方に設けられた配線を介して、物体検知信号を固定部７００に出力する。固定部７００は、物体検知信号の到達を契機として、天板１１５を支持フレーム１１６に固定する。

（第２の変形例）
第２の実施形態および第１の変形例との相違は、物体検知部９００が、ガントリ１００の背面側であって、天板移動範囲に対応する天井に設けられることにある。

物体検知部９００は、ガントリ１００の背面側であって、天板移動範囲に対応する天井に設けられる。物体検知部９００は、例えば、赤外線センサまたは超音波センサなどである。物体検知部９００における物体の検知範囲は、天板移動範囲に相当する。

図７は、ガントリ１００の背面側に配置された被検体Ｐを、ガントリ１００および寝台１０００とともに示す図である。図７に示すように、天板移動範囲内に被検体（または物体）が配置されると、ガントリ１００の背面側であって、天井に設けられた物体検知部９００は、検知範囲Ｒにおける被検体（または物体）を検知する。図７に示すように、物体検知部９００は、天井の内部に設けられた配線を介して、物体検知信号を固定部７００に出力する。固定部７００は、物体検知信号の到達を契機として、天板１１５を支持フレーム１１６に固定する。

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Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、ガントリ１００の背面側に設けられた物体検知部９００により、ガントリ１００の背面側の天板移動範囲に配置された物体を検知することができる。次いで、本実施形態によれば、物体の検知に応じた物体検知信号に従って、固定部７００により天板１１５を支持フレーム１１６に固定することができる。これにより、ガントリ１００の背面側から被検体の一部分を撮像視野に挿入して被検体部分領域をスキャンするとき、被検体の安全性を確保することができる。

加えて、本実施形態は、第１の実施形態と組み合わせることにより、部分領域スキャンにおいて天板１１５を支持フレーム１１６に固定することに関して、ロバスト性（頑強性）が向上する。これにより、部分領域スキャンにおいて、被検体に対する安全性がさらに向上する。

また、本実施形態におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１の技術的思想を天板制御装置で実現する場合には、例えば図３の構成図における破線３内の構成要素を有するものとなる。この時、天板固定処理は、図５のフローチャートの複数の処理の内、ステップＳｂ１乃至ステップＳｂ４の処理に対応する。これらの処理につては、実施形態と同様である。

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…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、３…天板制御装置、１００…ガントリ、１０１…回転フレーム、１０３…高電圧発生部、１０５…スリップリング、１０７…Ｘ線管、１０９…コリメータユニット、１１１…Ｘ線の放射範囲、１１３…Ｘ線検出器（エリア検出器）、１１５…天板、１１６…支持フレーム、１１７…開口、１１９…データ収集回路（ＤＡＳ）、１２１…非接触データ伝送部、２００…前処理部、３００…再構成部、４００…記憶部、５００…表示部、６００…入力部、７００…固定部、８００…制御部、９００…物体検知部、１０００…寝台。

Claims (12)

1. Ｘ線を発生するＸ線管と被検体を透過した前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを有するガントリと、
   前記ガントリの前面側に配置され、前記ガントリの開口へ向けて移動可能な天板を有する寝台と、
   前記被検体の撮影に関する撮影プランを入力する入力部と、
   前記入力部により、前記ガントリの背面側から前記開口に挿入された前記被検体の一部分を撮影する撮影プランが入力された場合、前記天板の移動を制限するように、前記寝台を制御する制御部と、
   を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
2. 前記寝台は、
   前記天板を移動可能に支持する支持フレームと、
   前記被検体の一部分を撮影する撮影プランの入力に応じて、前記天板を前記支持フレームに固定する固定部と、
   を具備する請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
3. 前記背面側に設けられ、前記背面側に配置された所定の物体を検知する物体検知部を更に具備し、
   前記固定部は、前記物体検知部による前記物体の検知を契機として、前記天板を前記支持フレームに固定する請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
4. 前記物体検知部は、前記背面側における前記天板の移動範囲に配置された前記物体を検知する請求項３に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
5. 前記物体検知部は、前記背面側において前記ガントリの設置面に設けられ、前記物体の接触により前記物体を検知する請求項３に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
6. 前記物体検知部は、前記背面側において前記ガントリの外装または天井に設けられ、前記物体を所定の電磁波または所定の超音波により検知する請求項３に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
7. 前記物体検知部は、前記ガントリの背面側における前記天板の移動範囲に対応する検知範囲を有する請求項５または請求項６に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
8. 前記入力部により入力された撮影プランを表示する表示部をさらに具備し、
   前記入力部は、前記天板の移動を制限する制限指示を入力し、
   前記固定部は、前記制限指示の入力を契機として前記天板の移動を制限するように、前記天板を前記支持フレームに固定する請求項３に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
9. ガントリの前面側に配置され、ガントリの前面側の開口へ向けて移動可能な天板を有する寝台と、
   被検体の撮影に関する撮影プランを入力する入力部と、
   前記入力部により、前記ガントリの背面側から前記開口に挿入された前記被検体の一部分を撮影する撮影プランが入力された場合、前記天板の移動を制限するように前記寝台を制御する制御部と、
   を具備する天板制御装置。
10. 前記寝台は、
    前記天板を移動可能に支持する支持フレームと、
    前記被検体の一部分を撮影する撮影プランの入力に応じて、前記天板を前記支持フレームに固定する固定部と、
    を具備する請求項９に記載の天板制御装置。
11. ガントリの開口を挟んで対向する２つの位置のうち寝台が配置されていない側から前記開口に挿入された被検体の一部分を撮影する撮影プランを入力することと、
    前記撮影プランの入力を契機として、前記寝台に搭載された天板の移動を制限するように前記寝台を制御することと、
    を具備する天板制御方法。
12. 前記寝台は、
    前記天板を移動可能に支持する支持フレームと、
    前記被検体の一部分を撮影する撮影プランの入力に応じて、前記天板を前記支持フレームに固定する固定部と、を有し、
    前記寝台を制御することは、
    前記撮影プランの入力を契機として、前記支持フレームに前記天板を固定するように前記固定部を制御する請求項１１に記載の天板制御方法。

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