JP2018027239A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】摩耗粉の飛散防止及び架台のメンテナンスの簡便化を可能とする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】回転フレーム５１にはＸ線管１３とＸ線検出器１５とが取り付けられている。固定フレーム５３は、回転フレーム５１を回転軸Ｒ１周りに回転可能に支持する。スリップリング７１は、回転フレーム５１に取り付けられている。ブラシ７３は、スリップリング７１に接触するように固定フレーム５３に取り付けられている。摩耗粉飛散防止カバー７５は、スリップリング７１と固定フレーム５３との間に設けられている。収集容器８１は、回転フレーム５１の下方に設けられ、スリップリング７１とブラシ７３との摺り接触により発生する摩耗粉を、開口部を介して集める容器である。収集容器８１には、集められた摩耗紛が開口部から容器外へ飛散することを防止する遮風板８１１が取付けられている。【選択図】 図９

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、連続的に回転する回転部に電力を供給するためのスリップリングを有している。固定部から回転部に電力を供給するためスリップリングに摺り接触するブラシが設けられているが、スリップリングとブラシとの摺り接触に伴い導電性の摩耗粉が発生する。そのため定期的な清掃が必要になっている。また、摩耗粉が架台内に飛散すると電気的絶縁が悪化し、故障や誤動作が生じる可能性があり、架台内の広範囲の清掃が必要となる。冷却ファンを介して架台内から撮影室内に摩耗粉が放出された場合、被験者や操作者への影響も懸念される。このため、摩耗粉が架台内もしくは架台外へ飛散すると、定期的な清掃又はメンテナンスは装置の稼働率を下げると共に、操作者に対するメンテナンスコストを増大させてしまう。

特開２０１０−００５３１９号公報 特開２０１５−０１９７７３号公報 特開２０１３−０１３４５３号公報

実施形態の目的は、摩耗粉の飛散防止及び架台のメンテナンスの簡便化を可能とするＸ線コンピュータ断層撮影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線源とＸ線検出器とが取り付けられた回転フレームと、前記回転フレームを回転軸周りに回転可能に支持する固定フレームと、前記回転フレームに取り付けられたスリップリングと、前記スリップリングに接触するように前記固定フレームに取り付けられたブラシと、前記スリップリングと前記固定フレームとの間に設けられたカバーと、前記回転フレームの下方に設けられ、前記スリップリングと前記ブラシとの摺り接触により発生する摩耗粉を開口部を介して集める容器であって、集められた前記摩耗紛が前記開口部から前記容器外へ飛散することを防止する遮風板が取付けられた収集容器と、を具備する。

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の構成を示す図である。 図２は、本実施形態に係る架台の模式的な斜視図である。 図３は、図２の回転フレームに取付けられたスリップリングを模式的に示す図である。 図４は、図２の回転フレームの回転に伴い発生する空気の流れを模式的に示す図である。 図５は、本実施形態に係る架台の内部を背面から見た図である。 図６は、図５の６−６断面図である。 図７は、図５の７−７断面図である。 図８は、図５の８−８断面図である。 図９は、本実施形態に係る回転フレームの下方に設けられた収集容器の斜視図である。 図１０は、本実施形態に係る第１の遮風板を示す図である。 図１１は、本実施形態に係る第２の遮風板を示す図である。 図１２は、本実施形態に係る第３の遮風板を示す図である。 図１３は、本実施形態に係る他の第３の遮風板を示す図である。 図１４は、本実施形態に係る第４の遮風板を示す図である。 図１５は、本実施形態に係る第５の遮風板を示す図である。 図１６は、本実施形態に係る第６の遮風板を示す図である。 図１７は、本実施形態に係る第２の収集容器の周辺の拡大図である。 図１８は、本実施形態に係る第２の収集容器の周辺の斜視図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置を説明する。

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の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、架台１０とコンソール１００とを有する。例えば、架台１０はＣＴ撮影室に設置され、コンソール１００はＣＴ撮影室に隣接する制御室に設置される。架台１０とコンソール１００とは互いに通信可能に接続されている。架台１０は、被検体ＯをＸ線ＣＴスキャンするためのスキャン機構を搭載する。コンソール１００は、架台１０を制御するコンピュータである。

図２は、本実施形態に係る架台１０の模式的な斜視図である。なお、図２においては、外装カバーが取り外された架台１０が示されている。図２に示すように、架台１０は、架台回転部５０と架台固定部５２とを有している。図２に示すように、架台回転部５０は、中央に開口（ボア）が形成された略円筒形の回転フレーム５１を有している。回転フレーム５１には、Ｘ線源１３やＸ線検出器１５、高電圧発生器１７、データ収集回路２７等の各種機器を取り付けるための穴または凹部が形成されている。回転フレーム５１は、アルミニウム等の金属により形成される金属枠である。Ｘ線源１３やＸ線検出器１５、高電圧発生器１７、データ収集回路２７等の各種機器は、架台固定部５２からの電力の供給を受けて作動する。Ｘ線管１３とＸ線検出器１５とはボアを挟んで対向するように回転フレーム５１に取り付けられる。

図２に示すように、架台固定部５２は、架台回転部５０を回転軸Ｒ１回りに回転可能に支持する。具体的には、架台固定部５２は、固定フレーム５３、立設フレーム５５、ベーススタンド５７及び架台アーム５９を有している。固定フレーム５３は、アルミニウム等の金属により形成され、中央にボアが形成された金属枠である。固定フレーム５３は、図示しない軸受けを介して、回転軸Ｒ１周りに架台回転部５０を回転可能に支持している。架台回転部５０は、回転駆動装置２１からの駆動信号の供給を受けて回転軸Ｒ１周りに回転する。なお、固定フレーム５３は、図２に示す形状に限定されず、回転フレーム５１を回転可能に支持可能であれば、任意の形状に形成可能である。また、固定フレーム５３には、各種部材を支持等するための種々の鋳物が取付けられても良い。

固定フレーム５３の両側面側には一対の立設フレーム５５が取付けられている。一対の立設フレーム５５の他端側にはベーススタンド５７が取付けられている。ベーススタンド５７には一対の立設フレーム５５が立設して設けられている。ベーススタンド５７は、ＣＴ撮影室の床面に据え付けられている。ベーススタンド５７は、立設フレーム５５を介して固定フレーム５３を床面から離反して支持する。ベーススタンド５７は、アルミニウム等の金属により形成される。

二つの架台アーム５９は、回転軸Ｒ１に直交し床面に平行する水平軸（以下、チルト軸と呼ぶ）Ｒ２回りに傾斜（チルト）可能に固定フレーム５３を支持している。各架台アーム５９は、ベーススタンド５７の上部に取り付けられ、ベーススタンド５７と固定フレーム５３とを結合している。固定フレーム５３のチルトにより、回転軸Ｒ１及び水平軸Ｒ２に直交する垂直軸Ｒ３が床面に対して傾斜する。架台アーム５９は、図示しない駆動装置からの駆動信号の供給を受けて固定フレーム５３をチルトする。架台アーム５９は、アルミニウム等の金属により形成される。

ここで、回転軸Ｒ１に平行する軸をＺ軸に規定し、Ｚ軸に水平に直交しチルト軸Ｒ２に平行する軸をＸ軸に規定し、Ｘ軸及びＺ軸に鉛直に直交する軸をＹ軸に規定する。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は直交座標系を成す。また、回転フレーム５１に対してＸ線管１３等が取付けられている側を正面側、固定フレーム５３側を背面側と呼ぶことにする。Ｚ軸に沿って正面側から背面側への方向を＋Ｚ軸方向、Ｚ軸に沿って背面側から正面側への方向を−Ｚ軸方向、架台１０を正面から見てＸ軸に沿って左側から右側への方向を＋Ｘ軸方向、右側から左側への方向を−Ｘ軸方向、Ｙ軸に沿って下方から上方への方向を＋Ｙ軸方向、上方から下方への方向を−Ｙ軸方向とする。

図１に示すように、Ｘ線源１３は、高電圧発生器１７に接続されている。本実施形態に係るＸ線源１３としては、Ｘ線管やＸ線発生素子が利用可能である。以下、本実施形態に係るＸ線源１３は、真空容器に陽極と陰極とを装備したＸ線管であるものとする。高電圧発生器１７は、例えば、回転フレーム５１に取付けられている。高電圧発生器１７は、架台の電源装置（図示せず）からスリップリング及びブラシを介して供給された電力から、架台制御回路２９による制御に従いＸ線管１３に印加する高電圧を発生しフィラメント加熱電流を供給する。高電圧発生器１７とＸ線管１３とは高圧ケーブル（図示せず）を介して接続されている。高電圧発生器１７により発生された高電圧は、高圧ケーブルを介して、Ｘ線管１３に収容された陽極と陰極との間に印加される。また、高電圧発生器１７により発生されたフィラメント加熱電流は、高圧ケーブルを介して、Ｘ線管１３の陰極に供給される。

回転フレーム５１は、回転駆動装置２１からの動力を受けて回転軸Ｒ１回りに一定の角速度で回転する。回転駆動装置２１としてダイレクトドライブモータやサーボモータ等の任意のモータが用いられる。回転駆動装置２１は、例えば、架台１０に収容されている。回転駆動装置２１は、架台制御回路２９からの駆動信号を受けて回転フレーム５１を回転させるための動力を発生する。

回転フレーム５１の開口にはＦＯＶ（field of view）が設定される。回転フレーム５１の開口内には寝台２３に支持された天板が挿入される。天板には被検体Ｏが載置される。寝台２３は、天板を移動自在に支持する。寝台２３には寝台駆動装置２５が収容されている。寝台駆動装置２５は、架台制御回路２９からの駆動信号を受けて寝台２３を前後、昇降及び左右に移動させるための動力を発生する。天板は、載置された被検体Ｏの撮像部位がＦＯＶ内に含まれるように位置決めされる。

Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１３から発生されたＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出器１５は、２次元湾曲面上に配列された複数の検出器素子を有している。各検出器素子は、シンチレータと光電変換素子とを有する。シンチレータは、Ｘ線を蛍光に変換する物質により形成される。シンチレータは、入射Ｘ線を、当該入射Ｘ線の強度に応じた個数の蛍光光子に変換する。光電変換素子は、蛍光を増幅して電気信号に変換する回路素子である。光電変換素子としては、例えば、光電子増倍管やフォトダイオード等が用いられる。なお、検出器素子は、上記の通りＸ線を光に変換してから検出する間接検出型でも良いし、Ｘ線を直接的に電気信号に変換する直接変換型であっても良い。直接検出型の検出器素子としては、例えば、半導体の両端に電極が取り付けられてなる半導体ダイオードを含むタイプが適用可能である。

図１に示すように、Ｘ線検出器１５にはデータ収集回路２７が接続されている。データ収集回路２７は、Ｘ線検出器１５により検出されたＸ線の強度に応じた電気信号をＸ線検出器１５から読み出し、ビュー期間に亘るＸ線の線量に応じたデジタル値を有する生データを収集する。

架台制御回路２９は、コンソール１００のシステム制御回路１１５からのスキャン条件に従いＸ線ＣＴスキャンを実行するために高電圧発生器１７、回転駆動装置２１、寝台駆動装置２５及びデータ収集回路２７を同期的に制御する。本実施形態において架台制御回路２９は、ＣＴスキャンを実行するために高電圧発生器１７、回転駆動装置２１、寝台駆動装置２５及びデータ収集回路２７を同期的に制御する。ハードウェア資源として、架台制御回路２９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の処理装置（プロセッサ）とＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置（メモリ）とを有する。また、架台制御回路２９は、ＡＳＩＣやフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Logic Device：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されても良い。

図１に示すように、コンソール１００は、前処理回路１０１、再構成回路１０３、画像処理回路１０５、表示回路１０９、入力回路１１１、主記憶回路１１３及びシステム制御回路１１５を有する。前処理回路１０１、再構成回路１０３、画像処理回路１０５、表示回路１０９、入力回路１１１、主記憶回路１１３及びシステム制御回路１１５間のデータ通信は、バス（bus）を介して行われる。

前処理回路１０１は、ハードウェア資源として、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置とを有する。前処理回路１０１は、架台１０から伝送された生データに対数変換等の前処理を施す。前処理後の生データは投影データとも呼ばれている。

再構成回路１０３は、ハードウェア資源として、ＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。再構成回路１０３は、前処理後の生データに基づいて被検体Ｏに関するＣＴ値の空間分布を表現するＣＴ画像を発生する。また、再構成回路１０３は、位置決めスキャンにより収集された生データに基づいて、被検体の位置決め等のために用いられる位置決め画像を発生する。画像再構成アルゴリズムとしては、ＦＢＰ（filtered back projection）法やＣＢＰ（convolution back projection）法等の解析学的画像再構成法や、ＭＬ−ＥＭ（maximum likelihood expectation maximization）法やＯＳ−ＥＭ（ordered subset expectation maximization）法等の統計学的画像再構成法等の既存の画像再構成アルゴリズムが用いられれば良い。

画像処理回路１０５は、再構成回路１０３により再構成されたＣＴ画像に種々の画像処理を施す。例えば、画像処理回路１０５は、当該ＣＴ画像にボリュームレンダリングや、サーフェスボリュームレンダリング、画像値投影処理、ＭＰＲ（Multi-Planer Reconstruction）処理、ＣＰＲ（Curved MPR）処理等の３次元画像処理を施して表示画像を生成する。画像処理回路１０５は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。また、画像処理回路１０５は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＳＰＬＤにより実現されても良い。

表示回路１０９は、２次元のＣＴ画像や表示画像等の種々のデータを表示する。具体的には、表示回路１０９は、表示インタフェース回路と表示機器とを有する。表示インタフェース回路は、表示対象を表すデータをビデオ信号に変換する。表示信号は、表示機器に供給される。表示機器は、表示対象を表すビデオ信号を表示する。表示機器としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。

入力回路１１１は、ユーザからの各種指令を入力する。具体的には、入力回路１１１は、入力機器と入力インタフェース回路とを有する。入力機器は、ユーザからの各種指令を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。入力インタフェース回路は、入力機器からの出力信号をバスを介してシステム制御回路１１５に供給する。

主記憶回路１１３は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（hard disk drive）やＳＳＤ（solid state drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、主記憶回路１１３は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。例えば、主記憶回路１１３は、ＣＴ画像や表示画像のデータを記憶する。また、主記憶回路１１３は、本実施形態に係る方向性変調スキャンに関する制御プログラム等を記憶する。

システム制御回路１１５は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。また、システム制御回路１１５は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＳＰＬＤにより実現されても良い。システム制御回路１１５は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の中枢として機能する。具体的には、システム制御回路１１５は、主記憶回路１１３に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線コンピュータ断層撮影装置の各部を制御する。

以下、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の詳細について説明する。

図３は、回転フレーム５１に取付けられたスリップリング７１を模式的に示す図である。図３は、架台１０を背面から見た図である。なお、図３においては、スリップリング７１及びブラシ７３よりも＋Ｚ軸方向（背面側）にある部材の図示は省略されている。図３に示すように、回転フレーム５１の背面にはスリップリング７１が取付けられている。スリップリング７１は、銅や銀等の金属を材料として、回転軸Ｒ１を中心とする同心円状に形成される。例えば、スリップリング７１は、外周側から第一相のスリップリング７１１、第二相のスリップリング７１２、第三相のスリップリング７１３及びグランド用のスリップリング７１４を有している。スリップリング７１に摺り接触するようにブラシ７３が固定フレーム５３に取付けられている。例えば、ブラシ７３は、バネを介して固定フレーム５３に取付けられており、当該バネの弾性力によりスリップリング７１に押さえつけられている。回転フレーム５１の回転と共にスリップリング７１も回転する。ブラシ７３は、固定フレーム５３に取付けられているので回転せず固定されている。

図４は、回転フレーム５１の回転に伴い発生する空気の流れを模式的に示す図である。図４に示すように、回転フレーム５１は、回転軸Ｒ１を中心として、背面側から見て反時計回りに回転する。この際、回転フレーム５１の回転方向に関し内周側から外周側に向かう空気の流れが発生する。スリップリング７１とブラシ７３との摺り接触によりスリップリング７１とブラシ７３とから摩耗粉が発生する。摩耗粉は、回転フレーム５１の回転に伴い発生する空気により内周側から外周側へ飛散する。

本実施形態に係る架台１０は、摩耗粉の飛散の防止及び架台１０の清掃の簡便化を実現可能な構造を有する。

図５は、本実施形態に係る架台１０の内部を背面から見た図である。図６は、図５の６−６断面図であり、図７は図５の７−７断面図であり、図８は図５の８−８断面図である。７−７断面は、回転軸Ｒ１に交差しブラシ７３を通る断面である。８−８断面は、回転軸Ｒ１に交差し後述の収集容器８１を通る断面である。６−６断面は、回転軸Ｒ１に交差しブラシ７３及び収集容器８１を通らない断面である。

図５、図６、図７及び図８に示すように、スリップリング７１と固定フレーム５３との間に、摩耗粉の飛散防止のためのカバー（以下、摩耗粉飛散防止カバーと呼ぶ）７５が設けられている。例えば、摩耗粉飛散防止カバー７５は、回転フレーム５１と同様、円周形状を有している。摩耗粉飛散防止カバー７５は、例えば、樹脂等により形成される。外部からのスリップリング７１の視認性を高めるため、摩耗粉飛散防止カバー７５は、透明に形成されると良い。摩耗粉飛散防止カバー７５は、スリップリング７１を背面側から覆うように固定フレーム５３に螺子等の締結具により取付けられている。スリップリング７１と固定フレーム５３との間に摩耗粉飛散防止カバー７５が設けられることにより、スリップリング７１と摩耗粉飛散防止カバー７５との間の空間に摩耗粉を留めることができる。よって架台１０内への摩耗粉の飛散を防止することができる。

図６、図７及び図８に示すように、摩耗粉飛散防止カバー７５は、回転フレーム５１のうちのスリップリング７１の配列面から外周面を覆うように折れ曲がり形状を有している。なお、配列面は、回転フレーム５１のうちのスリップリング７１が設けられた面であり、外周面は回転フレーム５１のうちのボア側の面である。折れ曲がり形状を有することにより、摩耗粉が回転フレーム５１の外周側から漏れ出すことを防止し、摩耗粉飛散防止カバー７５と回転フレーム５１との間の空間に摩耗粉を留めることができる。

なお、摩耗粉飛散防止カバー７５は、スリップリング７１の配列面から内周面を覆うように折れ曲がり形状を有しても良い。当該折れ曲がり形状を有することにより、摩耗粉が回転フレーム５１の内周側から漏れ出すことを防止することができる。

図５に示すように、摩耗粉飛散防止カバー７５は、取外しの簡便等のため、円周方向に沿って複数の小カバー７５１及び７５３に分割されている。複数の小カバー７５１のうち、ブラシ７３を覆う小カバー７５３とブラシ７３を覆わない小カバー７５１とは異なる構造を有している。また、複数の小カバー７５１のうち収集容器８１を覆う小カバー７５１Ａは、他の小カバー７５１とは異なる構造を有している。

図６に示すように、小カバー７５１は、摩耗粉の飛散を防止し且つ架台１０の小型化等のため、スリップリング７１に接近するように設けられる。図７に示すように、小カバー７５３は、スリップリング７１とブラシ７３とが摺り接触するため、ブラシ７３と固定フレーム５３との間に設けられる。これによりブラシ７３が設けられている箇所においても摩耗粉の飛散を防止することができる。

図５、図６及び図７に示すように、スリップリング７１と固定フレーム５３との間に摩耗粉飛散防止カバー７５が設けられることにより、回転フレーム５１の回転に伴い摩耗粉が飛散することを防止することができる。発生した摩耗粉は、スリップリング７１と摩耗粉飛散防止カバー７５との間の空間において重力により下降し、架台１０の下方に集積することとなる。

本実施形態に係る架台１０は、回転フレーム５１の下方に収集容器８１を有する。図９は、回転フレーム５１の下方に設けられた収集容器８１の斜視図である。図８及び図９に示すように、収集容器８１は、例えば、底面及び側面が覆われた容器である。収集容器８１は、例えば、回転フレーム５１の下部を覆うカバー（以下、アンダーカバーと呼ぶ）５３１に設けられる。アンダーカバー５３１は、図示しない箇所において、摩耗粉飛散防止カバー７５の固定フレーム５３側の面にネジ等の締結具により取付けられる。アンダーカバー５３１は、固定フレーム５３の下方からスリップリング７１の直下よりも正面側まで延出する。収集容器８１は、スリップリング７１と摩耗粉飛散防止カバー７５との間の空間の下方に開口部が位置するように設けられる。これにより収集容器８１は、スリップリング７１と摩耗粉飛散防止カバー７５との間の空間を漂う摩耗粉を、開口部を介して寄せ集めることができる。典型的には、回転フレーム５１の回転時において摩耗粉は、回転フレーム５１の回転に伴い発生する風により巻き上げられている。当該摩耗粉は、回転フレーム５１の回転停止時において、摩耗粉飛散防止カバー７１の外周側の壁面を伝い下方に導かれ収集容器８１に収集される。なお、収集容器８１は、低床化のために浅い深さに形成されると良い。

図８及び図９に示すように、収集容器８１は、開口部がアンダーカバー５３１に塞がれないように、アンダーカバー５３１に埋設されている。換言すれば、収集容器８１は、固定フレーム５３側の側面以外の側面がアンダーカバー５３１に埋もれるように埋設される。これにより、摩耗粉が収集容器８１の側面に衝突することなく、摩耗粉を開口部から集めることができる。なお、収集容器８１をアンダーカバー５３１に埋設せずとも摩耗粉を収集できるのであれば、収集容器８１はアンダーカバー５３１に埋設されなくても良い。

図８及び図９に示すように、収集容器８１の固定フレーム５３側の側面には取り出し口８２１が設けられている。取り出し口８２１は、ねじ等の締結具等の開閉可能に設けられている。取り出し口８２１が開けられることにより、収集容器８１の底面等に集積した摩耗粉を容器外に引き出すことが可能となる。

また、図８に示すように、アンダーカバー５３１のうちの収集容器８１に対向する部分には収集容器８１の取り出し口５３２が設けられている。取り出し口５３２は、収集容器８１を出し入れ可能なサイズの開口を有する。当該開口には、例えば、当該開口を覆う蓋で覆われている。操作者は、当該蓋を取り外し、取り出し口５３２を介して収集容器８１を取り出して摩耗粉を回収することができる。なお、取り出し口８２１と取り出し口５３２とは、両方設けられても良いし、何れか片方のみ設けられても良い。

図９に示すように、収集容器８１は、回転フレーム５１の回転に伴い発生する風により、寄せ集めた摩耗粉が開口部を介して容器外に再飛散することを防止するための板（以下、遮風板）８１１を有している。遮風板８１１は、開口部に隙間が形成されるように収集容器８１に設けられている。具体的には、遮3風板８１１は、Ｚ軸方向に関して互いに向かい合う一対の内面に取付けられる。これにより、開口部のＸ軸方向の両端部、換言すれば、風上側（−Ｘ方向側）及び風下側（＋Ｘ方向側）の両側に隙間を設けることができる。

遮風板８１１が回転フレーム５１の回転に伴い発生して収集容器８１の底面に向かう風の風力を弱めることができるのであれば、枚数、大きさ、形状及び配置については特に限定されない。

以下、図１０−図１６を参照しながら、本実施形態に係る遮風板について説明する。図１０は、本実施形態に係る一の遮風板８１１を示す図である。例えば、遮風板８１１は、図１０に示すように、風上側から風下側に向けて底面側に近づくように、換言すれば、Ｙ軸方向の位置が下がるように傾けて設けられても良い。図１０の遮風板８１１のように、開口部のＸ軸方向に関する略中央部を遮風板８１１で覆うことにより、摩耗粉９０の再飛散の防止能を高めることができる。また、遮風板８１１が風上側から風下側に向けて下降するように傾けて設けられることにより、摩耗粉９０の収集能を高めることができる。

図１１に示すように、風下側から風上側に向けて底面側に近づくように、換言すれば、Ｙ軸方向の位置が下がるように傾けて遮風板８１２が設けられても良い。風下側から風上側に向けてＹ軸方向の位置が下がるように傾けて遮風板８１２が設けられることにより、図１０に比して、更に摩耗粉９０の再飛散の防止能を高めることができる。なお、遮風板は、水平に設けられても良いし、Ｚ軸方向に関して傾けて設けられても良い。

図１２、図１３、図１４、図１５及び図１６に示すように、複数の遮風板８１３、８１４、８１５及び８１６が収集容器８１に設けられても良い。複数の遮風板８１３、８１４、８１５及び８１６は、Ｚ軸方向に関して互いに向かい合う一対の内面に取付けられる。例えば、図１２に示すように、複数の遮風板８１３１及び８１３２が開口部においてＹ軸方向に関して互い違いに配置されても良い。この配置によれば、一枚の遮風板に比して、摩耗粉の再飛散の防止能を高めることができる。複数の遮風板８１３１及び８１３２は、回転フレーム５１の回転に伴う風の流れる方向に沿って複数の遮風板８１３１及び８１３２が下方に傾斜する。これにより、摩耗粉９０の収集能を高めることができる。なお、複数の遮風板の向きは図１２に示す向きのみに限定されない。複数の遮風板が、回転フレーム５１の回転に伴う風の流れる方向とは異なる方向に沿って下方に傾斜するように設けられても良い。例えば、図１３に示すように、複数の遮風板８１３３及び８１３４が、回転フレーム５１の回転に伴う風の流れる方向に直交するZ方向に沿って下方に傾斜するように設けられても良い。これにより、回転フレーム５１の回転に伴う風が収集容器８１内に吹き込むことを低減することができ、摩耗粉９０の再飛散を防止することができる。

図１４、図１５及び図１６に示すように、複数の遮風板８１４、８１５及び８１６は、開口部においてＸ方向に関して並べて配置されても良い。例えば、図１４に示すように、各遮風板８１４が垂直に立てて設けられても良いし、図１５に示すように、各遮風板８１４が風下側に下降するように傾けて設けられても良いし、図１６に示すように、各遮風板８１５が風上側に下降するように傾けて設けられても良い。複数の遮風板８１４、８１５及び８１６が開口部に設けられることにより、摩耗粉９０の回収能を高め且つ再飛散の防止能を高めることができる。

なお、上記の説明において収集容器８１は、底面及び側面が覆われ、開口部が上部に形成されているものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、収集容器８１の側面のうちのX軸方向、換言すれば、回転フレーム５１の回転方向に関して対向する一対の側面（YZ面）に設けられても良い。当該構造によれば、収集容器８１は、摩耗粉９０を側方から収集することが可能となる。すなわち、収集容器８１は、底面及び側面の一部を覆う容器であれば良い。

上記の説明の通り、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、少なくとも回転フレーム５１、固定フレーム５３、スリップリング７１、ブラシ７３、摩耗粉飛散防止カバー７５及び収集容器８１を有している。回転フレーム５１にはＸ線管１３とＸ線検出器１５とが取り付けられている。固定フレーム５３は、回転フレーム５１を回転軸Ｒ１周りに回転可能に支持する。スリップリング７１は、回転フレーム５１に取り付けられている。ブラシ７３は、スリップリング７１に接触するように固定フレーム５３に取り付けられている。摩耗粉飛散防止カバー７５は、スリップリング７１と固定フレーム５３との間に設けられている。収集容器８１は、回転フレーム５１の下方に設けられ、スリップリング７１とブラシ７３との摺り接触により発生する摩耗粉を、開口部を介して集める容器である。収集容器８１には、集められた摩耗紛が開口部から容器外へ飛散することを防止する遮風板８１１が取付けられている。

上記の構成により、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、摩耗粉をスリップリング７１と摩耗粉飛散防止カバー７５との間の空間に留め、更に回転フレーム５１の下部に設けられた収集容器８１に摩耗粉を寄せ集め、回転フレーム５１の回転により発生する風で摩耗粉が再飛散することを遮風板８１１で防止することができる。よって摩耗粉が収集容器８１に自動的に集積することになるので、架台１０内の清掃を容易に行うことが可能となる。また、架台１０内で摩耗粉が飛散することを防止できるので、架台１０内を清潔且つ高絶縁状態を保つことができる。また、収集容器８１には、遮風板８１１が設けられているので、収集容器８１を深くすることなく摩耗粉の再飛散を防止することができる。よって収集容器８１を設ける場合であっても低床化を実現することができる。

本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、図５に示すように、回転フレーム５１の下部に設けられた収集容器８１の他に、他の収集容器８３を有している。収集容器８３は、ブラシ７３の下方において固定フレーム５３に取付けられている。

図１７は、収集容器８３周辺の拡大図であり、図１８は、収集容器８３周辺の斜視図である。図１７及び図１８には、摩耗粉飛散防止カバー７５は図示していないが、ブラシ７３とスリップリング７１とを覆うように摩耗粉飛散防止カバー７５が設けられている。図１７及び図１８に示すように、固定フレーム５３のボア側の縁部には、回転フレーム５１を囲むように支持フレーム５３３が設けられている。支持フレーム５３３は、回転フレーム５１と固定フレーム５３との隙間を埋めるように固定フレーム５３に設けられる。支持フレーム５３３は、ブラシ７３とスリップリング７１との摺り接触により生じた摩耗粉が当該隙間に入り込むことを防止する。

図１７及び図１８に示すように、支持フレーム５３３の表面には第１のガイド板５３４と第２のガイド板５３５とが取付けられている。第１のガイド板５３４は、＋Ｚ軸方向に向けて突出するように設けられている。この形状により、第１のガイド板５３４は、スリップリング７１とブラシ７３との摺り接触により生じる摩耗粉が外周側に飛散することを遮る。第１のガイド板５３４のうちのブラシ７３の下方側の所定位置には収集容器８３が取付けられている。より詳細には、収集容器８３は、固定フレーム５３のうちの、ブラシ７３から落下する摩耗粉が通過し得る位置に設けられる。収集容器８３は、開口部が中心軸Ｒ１を向くように配置される。複数の第２のガイド板５３５は、第１のガイド板５３４に沿って内周側に設けられる。複数の第２のガイド板５３５も第１のガイド板５３４と同様、＋Ｚ軸方向に向けて突出するように設けられている。複数の第２のガイド板５３５は、第１のガイド板５３４との間に隙間が設けられるように配置される。また、複数の第２のガイド板５３５は、互いに隙間が設けられるように配置される。第２のガイド板５３５は、回転フレーム５１の回転により生じる内周側から外周側への風を遮ることができる。

スリップリング７１とブラシ７３との摺り接触により生じる摩耗粉は、回転フレーム５１の回転により発生する風に流されて第２のガイド板５３５間の隙間を通り、第１のガイド板５３４と第２のガイド板５３５との間の隙間に導かれる。第２のガイド板５３５が設けられることにより第１のガイド板５３４と第２のガイド板５３５との間は略無風空間となり、第１のガイド板５３４と第２のガイド板５３５との間に導かれた摩耗粉は回転フレーム５１の回転により生じる風の影響を受けず、第１のガイド板５３４に沿って下方に落下し収集容器８３に寄せ集められる。従って上記の通り第１のガイド板５３４と第２のガイド板５３５とを配置することにより、摩耗粉を収集容器８３に集められるように導くことができる。なお、収集容器８３は、架台１０下部に設けられる収集容器８１とは異なり、深さに制限は課されない。従って収集容器８３は、収集された摩耗粉が回転フレーム５１の回転により生じる風により再飛散しない程度の深さに形成されると良い。なお、寄せ集められた摩耗粉が、回転フレーム５１の回転により生じる風により再飛散する虞がある場合、収集容器８１と同様、収集容器８３の開口部に遮風板が設けられても良い。

なお、上記の実施形態において収集容器８３は、一つだけ設けられるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、収集容器８３は、ブラシ７３の下方の複数箇所に設けられても良い。例えば、固定フレーム５３のボア側の縁部に沿って複数の収集容器８３が、開口部を回転軸Ｒ１に向けて設けられても良い。これにより、より摩耗粉を収集容器８３で集めることができる。また、本実施形態においては複数の第２のガイド板５３５が設けられるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。収集容器８３に効率良く摩耗粉を導くことができるのであれば、第２のガイド板５３５は一枚であっても良い。

上記の説明の通り、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、少なくとも回転フレーム５１、固定フレーム５３、スリップリング７１、ブラシ７３、摩耗粉飛散防止カバー７５及び収集容器８３を有している。回転フレーム５１にはＸ線管１３とＸ線検出器１５とが取り付けられている。固定フレーム５３は、回転フレーム５１を回転軸Ｒ１周りに回転可能に支持する。スリップリング７１は、回転フレーム５１に取り付けられている。ブラシ７３は、スリップリング７１に接触するように固定フレーム５３に取り付けられている。摩耗粉飛散防止カバー７５は、スリップリング７１と固定フレーム５３との間に設けられている。収集容器８３は、ブラシ７３の下方に設けられ、スリップリング７１とブラシ７３との摺り接触により発生する摩耗粉を集める容器である。

上記の構成により、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、ブラシ７３の下方に収集容器８３を設けることにより、摩耗粉を、回転フレーム５１の回転により生じる風によりスリップリング７１と摩耗粉飛散防止カバー７５との間の空間において広範囲に飛散する前に、収集容器８３により寄せ集めることができる。よって架台１０内の清掃を容易に行うことが可能となる。また、架台１０内で摩耗粉が飛散することを防止できるので、架台１０内を清潔且つ高絶縁状態を保つことができる。

なお、上記の実施形態において収集容器８１と収集容器８３との両方が架台１０に設けられるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、収集容器８１と収集容器８３との少なくとも一方が架台１０に設けられれば良い。

かくして、上記の少なくとも一つの実施形態によれば、摩耗粉の飛散防止及び架台のメンテナンスの簡便化を可能とするＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することが可能となる。

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ものである。

１０…架台、１３…Ｘ線源、１５…Ｘ線検出器、１７…高電圧発生器、２１…回転駆動装置、２３…寝台、２５…寝台駆動装置、２７…データ収集回路、２９…架台制御回路、５０…架台回転部、５１…回転フレーム、５２…架台固定部、５３…固定フレーム、５５…立設フレーム、５７…ベーススタンド、５９…架台アーム、７１…スリップリング、７３…ブラシ、７５…摩耗粉飛散防止カバー、８１…収集容器、８３…収集容器、１００…コンソール、１０１…前処理回路、１０３…再構成回路、１０５…画像処理回路、１０９…表示回路、１１１…入力回路、１１３…主記憶回路、１１５…システム制御回路、５３１…アンダーカバー、５３３…支持フレーム、５３４…ガイド板、５３５…ガイド板、８１１、８１２、８１３、８１４、８１５…遮風板。

Claims (10)

1. Ｘ線源とＸ線検出器とが取り付けられた回転フレームと、
   前記回転フレームを回転軸周りに回転可能に支持する固定フレームと、
   前記回転フレームに取り付けられたスリップリングと、
   前記スリップリングに接触するように前記固定フレームに取り付けられたブラシと、
   前記スリップリングと前記固定フレームとの間に設けられたカバーと、
   前記回転フレームの下方に設けられ、前記スリップリングと前記ブラシとの摺り接触により発生する摩耗粉を開口部を介して集める容器であって、集められた前記摩耗紛が前記開口部から前記容器外へ飛散することを防止する遮風板が取付けられた収集容器と、
   を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
2. 前記収集容器は、底面及び側面を覆い、上部に前記開口部が形成される、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
3. 前記遮風板は、前記開口部に隙間が形成されるように前記収集容器に設けられ、前記回転フレームの前記回転軸回りの回転により発生する風を遮る、請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
4. 前記遮風板は、複数の板を有し、
   前記複数の板は、前記開口部に隙間を空けて配列されるように前記収集容器に取付けられる、
   請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
5. 前記遮風板は、複数の板を有し、
   前記複数の板は、前記開口部において鉛直方向に関して互い違いに前記収集容器に取付けられる、
   請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
6. 前記カバーは、前記回転フレームの前記スリップリングの配列面から前記回転フレームの外周面又は内周面を覆う、請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
7. 前記カバーは、円周方向に沿って分割された複数の小カバーを有し、
   前記複数の小カバーのうちの前記ブラシに面する小カバーは、前記ブラシと前記固定フレームとの間に設けられ、
   前記複数の小カバーのうちの前記ブラシに面しない小カバーは、前記スリップリングと前記固定フレームとの間に設けられる、
   請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
8. Ｘ線源とＸ線検出器とが取り付けられた回転フレームと、
   前記回転フレームを回転軸周りに回転可能に支持する固定フレームと、
   前記回転フレームに取り付けられたスリップリングと、
   前記スリップリングに接触するように前記固定フレームに取り付けられたブラシと、
   前記スリップリングと前記固定フレームとの間に設けられたカバーと、
   前記ブラシの下方に設けられ、前記スリップリングと前記ブラシとの摺り接触により発生する摩耗粉を集める収集容器と、
   を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
9. 前記固定フレームに取付けられ、前記摩耗粉を前記収集容器に集められるように導くガイド板を更に備える、請求項８記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
10. 前記ガイド板は、前記回転フレームの回転に伴う内周側から外周側への風を遮る第１のガイド板と、前記第１のガイド板の外周側に設けられ、前記回転フレームと前記固定フレームとの隙間を外周側から覆い、前記収集容器に接続される第２のガイド板とを有し、
    前記第１のガイド板と前記第２のガイド板とは、前記第１のガイド板と前記第２のガイド板との間に前記摩耗粉を導くための隙間を空けて配置される、
    請求項９記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。