JP2018102510A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確な動態観察、患者の負荷軽減、及び、スループットを向上することができるＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。【解決手段】実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台本体と、支柱と、患者保持装置とを備える。架台本体は、Ｘ線を発生するＸ線源と、Ｘ線を検出するＸ線検出器とを撮影領域を形成する開口を挟んで保持する。支柱は、開口の中心軸が床面に対して直交するように架台本体を保持し、かつ架台本体を上下方向にスライド可能に支持する。患者保持装置は、患者を保持する患者保持部材を開口の通過経路において上下方向にスライド可能に支持する。【選択図】 図２

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。

一般に、Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）装置は、患者を寝台に寝かせた状態（臥位状態）で撮影を行う。近年、立位または座位状態の患者を撮影し、関節や臓器に自重や重力がかかった状態での画像診断や動態観察を可能としたＸ線ＣＴ装置が望まれている。例えば、架台を開口の中心軸が鉛直を向くように配置し、架台の昇降動作を可能とすることで、関節や臓器に自重や重力がかかった状態で画像診断や動態観察が容易に可能となる。これにより、自重や重力負荷における関節等の術前・術後の経過観察や臓器の状態が観察可能となる等、臨床において大いに役立つ。

一方、立位または座位状態の患者を撮影する場合、所定の撮影位置に患者が配置されるよう、患者固定具等を用いて患者の身体を固定している。このとき、立位状態の患者における関節屈曲等の動作（例えば、屈伸動作といった腰部より下の関節を屈曲する動作）を撮影する場合、患者の身体が固定されていることにより動作が制限されるため、関節屈曲が困難である。

特開２００６−１４９４８８号公報

本実施形態の目的は、正確な動態観察、患者の負荷軽減、及び、スループットを向上することができるＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。

実施形態によれば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、架台本体と、支柱と、患者保持装置とを備える。架台本体は、Ｘ線を発生するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを撮影領域を形成する開口を挟んで保持する。支柱は、前記開口の中心軸が床面に対して直交するように前記架台本体を保持し、かつ前記架台本体を上下方向にスライド可能に支持する。患者保持装置は、患者を保持する患者保持部材を前記開口の通過経路において前記上下方向にスライド可能に支持する。

図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概要を示す図である。 図２は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。 図３は、図２に示す患者保持装置を示す正面図および側面図である。 図４は、図２に示す患者保持装置の展開動作を示す図である。 図５は、図２に示す患者保持装置の動作例１を示す図である。 図６は、図２に示す患者保持装置の動作例２を示す図である。 図７は、図２に示す患者保持装置に収納される可動椅子の設置例１を示す正面図および側面図である。 図８は、図７に示す可動椅子の展開方法を示す図である。 図９は、図７に示す可動椅子の展開方法を示す図である。 図１０は、図７に示す可動椅子の展開方法を示す図である。 図１１は、図２に示す患者保持装置に収納される可動椅子の設置例２を示す正面図および側面図である。 図１２は、図１１に示す可動椅子の展開方法を示す図である。 図１３は、図１１に示す可動椅子の展開方法を示す図である。 図１４は、図１１に示す可動椅子の展開方法を示す図である。 図１５は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に設けられる移動装置を示す図である。 図１６は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に設けられる傾斜装置および補助天板を示す図である。

以下、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について、図面を参照して説明する。

図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概要を示す図である。図１に示すＸ線ＣＴ装置は、立位、座位、または臥位状態の患者Ｓに対してＸ線コンピュータ断層撮影（以降、ＣＴ撮影と呼称する。）を行うことが可能である。図１に示すように、架台本体１１が天井から床に亘って設けられる一対の支柱１６に回転軸Ａにより回転可能に支持される。架台本体１１は、一対の支柱１６に沿って上下方向にスライド可能である。例えば、図１に示すＸ線ＣＴ装置において立位状態の患者ＳをＣＴ撮影する場合、撮影領域をなす開口の中心軸Ｒ１の線が床面に対して直交する方向に架台本体１１を維持する。さらに、患者Ｓを台２２に立たせ、当該開口の通過経路上に配置された患者保持装置２０により患者Ｓを保持する。患者保持装置２０により患者Ｓを保持した状態で、架台本体１１を上下方向にスライドさせて立位状態の患者ＳをＣＴ撮影する。このとき、表示回路２３に現在の撮影状況や患者への動作指示等を表示してもよい。

なお、当該支柱１６は、天井から床に亘って設けられているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、一対の支柱１６に梁を架設して、やぐら型構造としてもよい。また、支柱１６は架台本体１１の両側に設けられているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、１本の支柱１６が架台本体１１の両側部のうちの片側のみに接続されてもよい。

さらに、図１に示すＸ線ＣＴ装置について詳しく説明する。

図２は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置は、架台装置１とＣＴコンソール３とを備える。例えば、架台装置１はＣＴ検査室に設置され、ＣＴコンソール３はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。架台装置１とＣＴコンソール３とは互いに有線または無線で通信可能に接続される。架台装置１は、立位、座位、または臥位状態の患者をＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。ＣＴコンソール３は、架台装置１を制御するコンピュータである。

まず、架台装置１について詳しく説明する。架台装置１は、架台本体１１と、支柱１６とを有する。図１に示すように、架台本体１１は、撮影領域をなす開口ＯＰが形成された略円筒形状の構造体である。当該撮影領域は、立位、座位、または臥位状態でのＣＴ撮影における撮影視野（ＦＯＶ：field of view）と略一致する。架台本体１１は、開口ＯＰを挟んで対向するように配置されたＸ線管１３と、Ｘ線検出器１４とを収容する。

より詳細には、架台本体１１は、アルミ等の金属により形成されたメインフレーム（図示せず）と、メインフレームにより中心軸Ｒ１回りに軸受等を介して回転可能に支持された回転フレーム２４とを更に有している。メインフレームの回転フレーム２４との接触部には環状電極（図示せず）が設けられている。メインフレームの当該接触部には環状電極に摺り接触するように導電性の摺動子（図示せず）が取り付けられている。回転フレーム２４は、アルミ等の金属により円環形状に形成された金属枠であり、例えば、Ｘ線管１３とＸ線検出器１４とが取付けられている。Ｘ線管１３とＸ線検出器１４とは、例えば、回転フレーム２４に形成された凹部に嵌め込まれてもよいし、ネジ等の締結具により締結されてもよい。

回転フレーム２４は、回転駆動装置１９からの動力を受けて中心軸Ｒ１回りに一定の角速度で回転する。回転駆動装置１９は、架台制御回路２５からの制御に従って回転フレーム２４を回転させるための動力を発生する。回転駆動装置１９は、架台制御回路２５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。回転駆動装置１９は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。回転駆動装置１９は、例えば、架台本体１１に収容されている。

支柱１６は、架台本体１１を床面から離反して支持する基体である。支柱１６は、例えば、円柱形状や角柱形状等の柱状形状を有する。支柱１６は、例えば、プラスチックや金属等の任意の物質により形成される。支柱１６は、例えば、架台本体１１の側面に取り付けられる。支柱１６は、立位状態の患者ＳをＣＴ撮影するため、開口ＯＰの中心軸Ｒ１が床面に対して垂直方向を維持した状態において架台本体１１をスライド可能に支持する。

支柱１６には架台本体１１の垂直方向に関するスライドのための駆動装置（以降、支柱駆動装置と呼称する。）１７が収容されている。支柱駆動装置１７は、架台制御回路２５からの制御に従って、架台本体１１を垂直方向に関してスライドするための動力を発生する。具体的には、支柱駆動装置１７は、架台制御回路２５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。支柱１６は、支柱駆動装置１７からの動力を受けて、支柱１６に対して架台本体１１を垂直方向に関してスライドする。支柱駆動装置１７は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。

支柱１６は、例えば、架台本体１１の水平軸（回転軸ともいう。以降、チルト軸と呼称する。）回りに回転可能に架台本体１１を支持するように構成される。この場合、支柱１６と架台本体１１とは、架台本体１１がチルト軸回りに回転可能に回転軸Ａ等を介して接続される。

支柱１６には架台本体１１のチルト軸に関するチルトのための駆動装置（以降、チルト駆動装置１８と呼称する。）が収容されている。チルト駆動装置１８は、架台制御回路２５からの制御に従って、架台本体１１をチルト軸に関して回転するための動力を発生する。具体的には、チルト駆動装置１８は、架台制御回路２５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。支柱１６は、チルト駆動装置１８からの動力を受けて、架台本体１１をチルト軸に関してチルトする。チルト駆動装置１８は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。

これにより、立位、座位、または臥位状態を一台の架台装置１で選択的に実行することが可能となる。ここで、支柱１６は柱状形状を有するとしたが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、支柱１６は、架台本体１１の少なくとも一方の側部を支持可能であれば、Ｕ字形状等の如何なる形状を有していてもよい。

Ｘ線管１３は、高電圧発生装置１２からの高電圧の印加を受けてＸ線を発生する。具体的に、Ｘ線管１３内部には陽極と陰極が収納され、Ｘ線管１３内部が真空に保たれている。陽極側にはターゲットマテリアルが設けられる。ターゲットマテリアルには、例えば、タングステンやモリブテンが用いられる。また、陰極側にはフィラメントが設けられる。フィラメントには、例えば、タングステンが用いられる。まず、高電圧発生装置１２からの高電圧の印加を受けて、陰極にあるフィラメントから熱電子を放出される。次に、放出された熱電子がターゲットマテリアルに衝突する。これにより、Ｘ線管１３は、Ｘ線を発生する。

高電圧発生装置１２は、例えば、回転フレーム２４に取付けられている。高電圧発生装置１２は、架台本体１１の電源装置（図示せず）から環状電極を介して供給された電力から、架台制御回路２５による制御に従いＸ線管１３に印加する高電圧を発生する。具体的には、高電圧発生装置１２は、コンバータと、インバータと、コンデンサおよび整流回路等から成る昇圧整流回路とを有する。まず、高電圧発生装置１２は、架台本体１１の電源装置から供給された交流電圧をコンバータにより直流電圧に変換する。次に、高電圧発生装置１２は、コンバータにより変換された直流電圧をインバータにより高周波の交流電圧に変換する。さらに、高電圧発生装置１２は、インバータにより変換された高周波の交流電圧を昇圧整流回路により昇圧および整流して、高周波の直流電圧を発生する。高電圧発生装置１２は、当該高周波の直流電圧をＸ線管１３に印加する。高電圧発生装置１２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。高電圧発生装置１２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に印加される。

Ｘ線検出器１４は、Ｘ線管１３から発生され患者Ｓを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器１４は、二次元湾曲面に配列された複数のＸ線検出素子（図示せず）を搭載する。各Ｘ線検出素子は、Ｘ線管１３からのＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に応じた波高値を有する電気信号に変換する。各Ｘ線検出素子は、例えば、シンチレータと光電変換器とを有する。シンチレータはＸ線を受けて蛍光を発生する。光電変換器は、発生された蛍光を電荷パルスに変換する。電荷パルスはＸ線の強度に応じた波高値を有する。光電変換器としては、具体的には、光電子増倍管やフォトダイオード（Photo Diode）等の光子を電気信号に変換する機器が用いられる。なお、本実施形態に係るＸ線検出器１４としてはＸ線を一旦蛍光に変換してから電気信号に変換する間接検出型の検出器に限定されず、Ｘ線を直接的に電気信号に変換する直接検出型の検出器（半導体検出器）であってもよい。

データ収集回路１５は、被検体により減弱されたＸ線の強度を示すデジタルのデータをビュー毎に収集する。データ収集回路１５は、例えば、複数のＸ線検出素子の各々について設けられた積分回路とＡ／Ｄ変換器とが並列して実装された半導体集積回路により実現される。データ収集回路１５は、架台本体１１内においてＸ線検出器１４に接続されている。積分回路は、Ｘ線検出素子からの電気信号を所定のビュー期間に亘り積分し、積分信号を生成する。Ａ／Ｄ変換器は、生成された積分信号をＡ／Ｄ変換し、当該積分信号の波高値に対応するデータ値を有するデジタルデータを生成する。変換後のデジタルデータは、生データと呼ばれている。生データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、および収集されたビューを示すビュー番号により識別されたＸ線強度のデジタル値のセットである。生データは、例えば、架台本体１１に収容された非接触データ伝送装置（図示せず）を介してＣＴコンソール３に供給される。

なお、架台本体１１には、上記Ｘ線管１３、Ｘ線検出器１４、回転フレーム２４、メインフレーム、電源装置、高電圧発生装置１２、およびデータ収集回路１５だけでなく、ＣＴ撮影に必要なその他の種々の装置を収容してもよい。例えば、回転フレーム２４にはＸ線管を冷却する冷却装置が取付けられてもよい。また、空調のためのファンが架台本体１１に取付けられてもよい。

架台装置１は、患者保持装置２０と、昇降駆動装置２１とを有する。患者保持装置２０は、患者Ｓを所定の位置に保持するための構造体である。例えば、患者保持装置２０は、開口（ボア）ＯＰの通過経路上に配置され、患者Ｓを開口ＯＰの中心軸Ｒ１に沿うように保持する。図３は、図２に示す患者保持装置２０を示す正面図および側面図である。図４は、図２に示す患者保持装置２０の展開動作を示す図である。図３および図４に示すように、患者保持装置２０は、第１スライド部材２０１、第２スライド部材２０２、および患者保持部材２０３を有する。第１スライド部材２０１は、ＣＴ検査室の天井に設けられ、第２スライド部材２０２を上下方向にスライド可能に支持する。第２スライド部材２０２は、第１スライド部材２０１に設けられ、患者保持部材２０３を上下方向にスライド可能に支持する。患者保持部材２０３は、第２スライド部材２０２に設けられ、第２スライド部材２０２により上下方向にスライド可能に支持される。すなわち、患者保持装置２０は、複数のスライド部材による多段階の患者保持部材２０３の昇降動作を行うことが可能である。図３に示す患者保持装置２０は、２つのスライド部材による２段階の患者保持部材２０３の昇降動作を行うことが可能である。

患者保持部材２０３は、患者Ｓを患者保持装置２０に保持するための基体である。患者保持部材２０３は、患者固定部材２０４、ハンドグリップ２０５を備える。例えば、患者固定部材２０４により患者Ｓの肩部を固定支持することで、患者Ｓを患者保持装置２０に保持することが可能である。また、患者Ｓは、患者保持部材２０３を上下方向にスライドさせることが可能になる。

また、ハンドグリップ２０５は、患者Ｓの胸部ＣＴ撮影等において患者Ｓにより把持される。さらに、ハンドグリップ２０５を把持することで、患者Ｓは、自身の上下動作と一体になって患者保持部材２０３を上下方向にスライドさせることが可能になる。患者Ｓにより患者保持部材２０３を上下方向にスライドさせることが可能であるため、立位状態の患者における関節屈曲等の動作（例えば、屈伸動作といった腰部より下の関節を屈曲する動作）を容易に行うことができる。

昇降駆動装置２１は、第２スライド部材２０２および患者保持部材２０３をそれぞれ上下方向にスライドするための動力を発生する。例えば、昇降駆動装置２１は、ＣＴ検査室の天井に設けられる。昇降駆動装置２１は、架台制御回路２５からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。第２スライド部材２０２および患者保持部材２０３は、昇降駆動装置２１からの動力を受けて、それぞれ上下方向にスライドする。具体的には、昇降駆動装置２１は、患者Ｓによる患者保持部材２０３の昇降動作を補助するアシスト機能を有する。また、昇降駆動装置２１は、架台制御回路２５からの制御に従って、能動的に患者保持部材２０３を上下方向にスライドさせることで、患者Ｓの動作を補助する動作補助機能を有する。本実施形態において、昇降駆動装置２１は、アシスト機能および動作補助機能のうちの少なくとも一つを有する。アシスト機能および動作補助機能は、必要に応じてユーザにより切り替える。昇降駆動装置２１は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。

なお、図３に示す患者保持装置２０は、複数のスライド部材による多段階の患者保持部材２０３の昇降動作を可能としているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、患者保持装置２０は、１つのスライド部材による１段階の患者保持部材２０３の昇降動作を可能としてもよい。また、患者保持装置２０は、患者Ｓの肩部に限らず、腕部や胴体部等、患者Ｓの少なくとも一部を固定支持するようにしてもよい。

架台制御回路２５は、ＣＴコンソール３のシステム制御回路３６からの制御に従い高電圧発生装置１２、支柱駆動装置１７、チルト駆動装置１８、回転駆動装置１９および昇降駆動装置２１を制御する。架台制御回路２５は、ハードウェア資源として、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２５は、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：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）等により実現してもよい。

架台装置１は、台２２と表示回路２３とを有する。台２２は、立位状態の患者Ｓの立ち位置を示す略円筒形状の構造体である。表示回路２３は、現在の撮影状況や患者Ｓへの動作指示等を表示する。例えば、表示回路２３は、架台装置１とは別体で設けられた撮影機材により撮影されたＣＴ検査室の映像を表示する。また、表示回路２３は、立位状態の患者Ｓに関する関節屈曲の動作のＣＴ撮影を行う場合、患者Ｓへの動作指示をマーク等で表示する。

次に、ＣＴコンソール３について詳しく説明する。

ＣＴコンソール３は、前処理回路３１、再構成回路３２、入力インターフェース（ＩＦ）回路３３、表示回路３４、記憶回路３５およびシステム制御回路３６を有する。前処理回路３１、再構成回路３２、表示回路３４、記憶回路３５およびシステム制御回路３６は、それぞれバス（bus）を介して接続され、当該バスを介してデータ通信が行われる。

前処理回路３１は、メモリと所定のプロセッサによって実現される。前処理回路３１は、データ収集回路１５から出力された生データに対して前処理を施す。前処理には、例えば、生データに対する対数変換処理、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。前処理回路３１は、前処理を施した再構成処理直前のデータ（投影データと称される。）を、再構成回路３２および記憶回路３５へ伝送する。

再構成回路３２は、メモリと所定のプロセッサによって実現される。再構成回路３２は、例えば、前処理回路３１から伝送された投影データセットに基づいて、略円柱形のボリュームデータを再構成する。当該ボリュームデータは、スライス方向に配列された複数のスライスに関する複数のＣＴ画像により構成される。再構成回路３２は、再構成されたボリュームデータを記憶回路３５へ伝送する。また、再構成回路３２は、上記投影データセットから二次元ＣＴ画像（断層画像、以降、単にＣＴ画像と記載）を再構成する。再構成回路３２は、再構成されたＣＴ画像を記憶回路３５へ伝送する。

入力ＩＦ回路３３は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、および表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力ＩＦ回路３３は、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換しシステム制御回路３６へ出力する。入力ＩＦ回路３３には、例えば、架台本体１１の任意のチルト軸回りのチルト角が入力される。なお、本実施形態において、入力ＩＦ回路３３は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号をシステム制御回路３６へ出力する電気信号の処理回路も入力ＩＦ回路３３の例に含まれる。

表示回路３４は、システム制御回路３６による制御に従い種々のデータおよび上記ＣＴ画像および上記三次元画像等を表示する。具体的には、表示回路３４は、表示インターフェース回路と表示機器とを有する。表示インターフェース回路は、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（Cathode Ray Tube Display）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイまた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。

記憶回路３５は、比較的大容量のデータを記憶可能なＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）等である。例えば、記憶回路３５は、再構成回路３２により再構成されたボリュームデータおよびＣＴ画像を記憶する。なお、記憶回路３５は、ＨＤＤ等の磁気ディスク以外にも、光磁気ディスクやＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクを利用してもよい。また、記憶回路３５の保存領域は、Ｘ線ＣＴ装置内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。また、記憶回路３５は、本実施形態に係るＣＴ撮影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３６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。システム制御回路３６のメモリは、記憶回路３５から読み出された制御プログラムを一時的に記憶する。システム制御回路３６のプロセッサは、メモリに記憶された制御プログラムを実行することにより、架台装置１における各構成およびＣＴコンソール３における各構成の動作および処理等を統括的に制御する。例えば、システム制御回路３６は、所定のスキャンシーケンスに従って撮影を行うように、高電圧発生装置１２からＸ線管１３への電力供給を制御する。システム制御回路３６は、支柱駆動装置１７を制御することで架台本体１１を垂直方向に関してスライドさせる。システム制御回路３６は、チルト駆動装置１８を制御することで架台本体１１をチルト軸に関して回転させる。システム制御回路３６は、回転駆動装置１９を制御することで、回転フレーム２４を回転させる。システム制御回路３６は、記憶回路３５に予め記憶された撮影プランに基づいて、第２スライド部材２０２、および患者保持部材２０３をそれぞれ上下方向にスライドさせる。

ここで、図２に示す患者保持装置２０の具体的な動作例について説明する。

図５は、図２に示す患者保持装置２０の動作例１を示す図である。図５に示すように、患者保持装置２０は、患者保持部材を上下方向にスライド可能に支持する。このため、立位状態でのＣＴ撮影の対象となる患者Ｓの身長が異なる場合であっても、撮影技師は、患者Ｓの身長に合わせて、患者保持部材を上下方向にスライドさせ、患者Ｓを患者保持部材に保持することができる。

図６は、図２に示す患者保持装置２０の動作例２を示す図である。例えば、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において、図６（ａ）に示す足踏み動作や図６（ｂ）に示す屈伸動作を行う患者ＳのＣＴ撮影を行う場合であっても、患者Ｓの動作に合わせて、患者Ｓにより患者保持部材を上下方向にスライドさせ、患者Ｓを保持することができる。

さらに、患者Ｓによる足踏み動作または屈伸動作を強制的に実現させるため、昇降駆動装置２１により患者保持部材を上下方向にスライドさせてもよい。また、患者Ｓの動作を補助するため、昇降駆動装置２１により患者Ｓの上下方向の力を増幅するパワーアシストを行ってもよい。

上記構成によれば、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、患者Ｓに合わせて患者保持部材２０３により患者Ｓを保持することができる。また、患者の少なくとも一部が固定されていても、患者Ｓに合わせて患者保持部材２０３を上下方向にスライドさせることが可能であるため、立位状態の患者における関節屈曲等の動作を容易に行うことができる。また、力の弱い子供や女性、あるいは立位状態を維持することが困難な患者であっても、昇降駆動装置２１により動作を補助することが可能であるため、立位状態の患者における関節屈曲等の動作を容易に行うことができる。これにより、患者に負担なく立位状態の患者における関節屈曲等の動作のＣＴ撮影を行うことができる。

（変形例１）
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置において、例えば、立位状態を維持することが困難な患者を患者保持装置２０に固定する場合、撮影技師等により患者を支えながら患者保持装置２０に固定することとなる。この場合、患者の負担だけでなく、撮影技師等の負担も増加する。そこで、変形例１に係るＸ線ＣＴ装置は、患者保持装置２０に取り付けられ、必要に応じて展開可能な可動椅子を設ける。

図７は、図２に示す患者保持装置２０に収納される可動椅子の設置例１を示す正面図および側面図である。可動椅子は、撮影技師等により収納位置から下降させることで展開される。例えば、図７に示すように、可動椅子は、第１椅子部材Ｂ１、第２椅子部材Ｂ２、および第３椅子部材Ｂ３を含む。可動椅子を展開した場合、第１椅子部材Ｂ１は背もたれ、第２椅子部材Ｂ２は座部、第３椅子部材Ｂ３は座部を支える支柱となる。

第２椅子部材Ｂ２は、第１椅子部材Ｂ１の床面側の端部に設けられた回転軸Ａ１により回転可能に支持される。第３椅子部材Ｂ３は、第２椅子部材Ｂ２の床面側の端部に設けられた回転軸Ａ２により回転可能に支持される。第３椅子部材は、自身の床面側の端部に設けられた回転軸Ａ３により回転可能に支持される。

第１椅子部材Ｂ１、第２椅子部材Ｂ２、および第３椅子部材Ｂ３は、第１スライド部材２０１により上下方向にスライド可能に支持される。さらに、第１スライド部材２０１に突起Ｐが設けられ、可動椅子を展開する場合において、回転軸Ａ１と接触する。また、第１スライド部材２０１も天井から上下方向にスライド可能に支持される。可動椅子は、撮影技師等により収納位置から下降させることで展開される。

ここで、収納される可動椅子の展開方法について詳しく説明する。

図８乃至図１０は、図７に示す可動椅子の展開方法を示す図である。図７に示すように、天井に設置される患者保持装置２０に可動椅子が収納されている状態から展開していく場合について説明する。まず、図８に示すように、第１スライド部材２０１を下降し、第１スライド部材２０１の床面側の一端を床面に接地する。さらに第１スライド部材２０１の下降に連動して、患者保持装置２０の収納位置に収納された第１椅子部材Ｂ１と、第２椅子部材Ｂ２と、第３椅子部材Ｂ３とを下降し、第３椅子部材Ｂ３の床面側の一端を床面に接地する。

次に、図９に示すように、第１椅子部材Ｂ１をさらに下降する。ここで、第１椅子部材Ｂ１の下降に連動して、第２椅子部材Ｂ２は、回転軸Ａ１を軸として天井方向に回転する。また、第３椅子部材Ｂ３は、回転軸Ａ３を軸として床面方向に回転する。また、回転軸Ａ２は、第１スライド部材２０１から離反する方向に移動する。さらに第１椅子部材Ｂ１を下降すると、回転軸Ａ１が突起Ｐに接触する。このとき、突起Ｐは、第２椅子部材Ｂ２が水平となる位置で回転軸Ａ１と接触するように、第１スライド部材２０１における配置が決められている。回転軸Ａ１が突起Ｐに接触した場合、第１椅子部材Ｂ１の下降を停止する。

これにより、図１０に示す可動椅子が展開される。図１０に示すように、第１椅子部材Ｂ１は背もたれ、第２椅子部材Ｂ２は座部、第３椅子部材Ｂ３は座部を支える支柱となっている。また、回転軸Ａ１が突起Ｐに接触しているため、患者Ｓが座っても、患者Ｓの荷重による第１椅子部材Ｂ１の下降を防ぐことができる。

上記構成によれば、立位状態を維持することが困難な患者を患者保持装置２０に固定する場合、可動椅子に患者を座らせることができる。当該可動椅子に患者を座らせた状態で、患者保持装置２０の患者保持部材２０３を下降する。下降した患者保持部材２０３に可動椅子に座らせた患者を固定する。これにより、患者および撮影技師に負担なく、患者を患者保持装置２０に固定することができる。

なお、変形例１において、可動椅子は、撮影技師等により収納位置から下降させることで展開されるとしたが、これに限定されない。例えば、昇降駆動装置２１により可動椅子を収納位置から下降させてもよい。例えば、入力ＩＦ回路３３を介したユーザによる操作（例えば、入力ＩＦ回路３３に含まれるボタンの押下）を契機として、可動椅子を収納位置から下降させてもよい。

また、第１スライド部材２０１の下降に連動して、患者保持装置２０の収納位置に収納された第１椅子部材Ｂ１と、第２椅子部材Ｂ２と、第３椅子部材Ｂ３とを下降しているが、第１スライド部材２０１の下降とは別に下降してもよい。

（変形例２）
さらに、変形例２に係る可動椅子について記載する。

図１１は、図２に示す患者保持装置２０に収納される可動椅子の設置例２を示す正面図および側面図である。可動椅子は、変形例１に係る可動椅子と同様に、撮影技師等により収納位置から下降させることで展開される。例えば、図１１に示すように、可動椅子は、第４椅子部材Ｂ４と、第５椅子部材Ｂ５と、第６椅子部材Ｂ６とを含む。可動椅子は、必要に応じて患者保持装置２０の側面に設けられる収納部２０６から展開される。可動椅子を展開した場合、第４椅子部材Ｂ４は座部、第５椅子部材Ｂ５および第６椅子部材Ｂ６は座部を支える支柱となる。

第６椅子部材Ｂ６は、突起Ｐを有する。第４椅子部材Ｂ４は、可動椅子を展開する場合に当該突起Ｐに嵌合する切り欠きを有する。第５椅子部材Ｂ５は、可動椅子を収納する場合に当該突起Ｐに嵌合する切り欠きを有する。

第４椅子部材Ｂ４は、第５椅子部材Ｂ５に沿って上下方向にスライド可能に支持される。第５椅子部材Ｂ５は、第１スライド部材２０１の側面に沿って上下方向にスライド可能に支持される。第４椅子部材Ｂ４は、第５椅子部材Ｂ５の回転軸Ａ５により回転可能に支持される。第５椅子部材Ｂ５と第６椅子部材Ｂ６との間には、回転軸Ａ４が設けられる。第６椅子部材Ｂ６は、第５椅子部材Ｂ５に沿って上下方向にスライドに支持される。また、第５椅子部材Ｂ５と第６椅子部材Ｂ６との間には、ダンパＤが設けられる。ダンパＤは、回転軸Ａ６および回転軸Ａ７により第５椅子部材Ｂ５と第６椅子部材Ｂ６とに接続される。第６椅子部材Ｂ６の床面側の一端には、車輪Ｗが設けられる。また、設置例１と同様に、第１スライド部材２０１も天井から上下方向にスライド可能に支持される。

ここで、収納される可動椅子の展開方法について詳しく説明する。

図１２乃至図１４は、図１１に示す可動椅子の展開方法を示す図である。図１１に示すように、天井に設置される患者保持装置２０の収納部２０６に可動椅子が収納されている状態から展開していく場合について説明する。まず、図１２に示すように、第１スライド部材２０１を下降する。さらに第１スライド部材２０１の下降に連動して、第４椅子部材Ｂ４と、第５椅子部材Ｂ５と、第６椅子部材Ｂ６とを下降し、車輪Ｗを床面に接地する。また、第５椅子部材Ｂ５と、第６椅子部材Ｂ６との下降に連動して、第４椅子部材Ｂ４を回転軸Ａ５を軸として床面方向に回転する。

次に、図１３に示すように、第４椅子部材Ｂ４は、回転軸Ａ５を軸としてさらに天井方向に回転する。ここで、第４椅子部材Ｂ４を収納位置から設置位置まで回転させた場合、第４椅子部材Ｂ４が第６椅子部材Ｂ６の突起Ｐに干渉する。このため、第４椅子部材Ｂ４の一端を凸型形状とし、第６椅子部材Ｂ６が突起Ｐに干渉することを防ぐ。さらに、床面への接地を契機として、車輪Ｗは、第５椅子部材Ｂ５から離反する方向に移動する。第６椅子部材Ｂ６をさらに下降することで、第６椅子部材Ｂ６は、車輪Ｗの移動に連動して、回転軸Ａ５を軸として天井方向に回転する。このとき、突起Ｐと第４椅子部材Ｂ４の切り欠きとが噛み合うことで、第４椅子部材Ｂ４が第６椅子部材Ｂ６により支えられる構造となっている。

これにより、図１４に示す可動椅子が展開される。図１４に示すように、第４椅子部材Ｂ４は座部、第５椅子部材Ｂ５および第６椅子部材Ｂ６は座部を支える支柱となっている。また、第４椅子部材Ｂ４の切り欠きと突起Ｐとが嵌合するため、患者Ｓが座っても、患者Ｓの荷重を支えることできる。

上記構成によれば、立位状態を維持することが困難な患者を患者保持装置２０に固定する場合、可動椅子に患者を座らせる。当該可動椅子に患者を座らせた状態で、患者保持装置２０の患者保持部材２０３を下降する。下降した患者保持部材２０３に可動椅子に座らせた患者を固定する。これにより、患者および撮影技師に負担なく、患者を患者保持装置２０に固定することができる。

なお、変形例２において、可動椅子は、撮影技師等により収納位置から下降させることで展開されるとしたが、これに限定されない。例えば、昇降駆動装置２１により可動椅子を収納位置から下降させてもよい。例えば、入力ＩＦ回路３３を介したユーザによる操作（例えば、入力ＩＦ回路３３に含まれるボタンの押下）を契機として、可動椅子を収納位置から下降させてもよい。

また、第１スライド部材２０１の下降に連動して、患者保持装置２０の収納部２０６に収納された第４椅子部材Ｂ４と、第５椅子部材Ｂ５と、第６椅子部材Ｂ６とを下降しているが、第１スライド部材２０１の下降とは別に下降してもよい。

（変形例３）
上記実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、天井に患者保持装置２０を設置しているが、図１５（ａ）に示すように、患者保持装置２０を天井に設置するための移動装置４を設けて、天井をスライド可能としてもよい。例えば、図１５（ｂ）に示すように、移動装置４は、移動筐体４１と、レール４２とを備える。天井に設置される移動筐体４１に患者保持装置２０を設置し、天井に設置されるレール４２に沿って移動筐体４１をスライドすることで、患者保持装置２０を移動させることが可能になる。これにより、例えば、体格の異なる患者であっても開口ＯＰの中心軸Ｒ１の線上に患者が配置されるよう、患者保持装置２０の配置を調整することができる。

（変形例４）
上記実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、天井に患者保持装置２０を設置しているが、図１６（ａ）に示すように、患者保持装置２０を天井に設置するための傾斜装置７を設けて、患者保持装置２０を傾斜可能としてもよい。また、患者保持装置２０の患者保持部材に補助天板５を取り付け可能な取り付け具を設けてもよい。補助天板５は、患者保持装置２０と台２２とに取り付けられ、患者を載置するためのフットレスト６を備える。例えば、図１６（ｂ）に示すように、傾斜装置７は、半円状のレール７１と傾斜部材７２とを有する。台２２は、補助天板５を回転可能に支持するための回転軸Ａ８を有する。これにより、回転軸Ａ８を軸として、天板あるいは補助天板を傾斜することができる。

（総括）
上記の説明の通り、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台本体と、支柱と、患者保持装置とを備える。架台本体は、Ｘ線を発生するＸ線源と、Ｘ線を検出するＸ線検出器とを撮影領域を形成する開口を挟んで保持する。支柱は、開口の中心軸が床面に対して直交するように架台本体を保持し、かつ架台本体を上下方向にスライド可能に支持する。患者保持装置は、患者を保持する患者保持部材を開口の通過経路において上下方向にスライド可能に支持する。

上記の構成により、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、患者の少なくとも一部が固定されていても、患者保持部材を上下方向にスライドさせることが可能であるため、立位状態の患者における関節屈曲等の動作（例えば、屈伸動作といった腰部より下の関節を屈曲する動作）を容易に行うことができる。

かくして、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、正確な動態観察、患者の負荷軽減、及び、スループットを向上することができる。

なお、上記変形例１または変形例２と、変形例３と、変形例４とは、各々個別に設置するのではなく、組み合わせて設置するようにしてもよい。

また、上記説明において用いた「所定のプロセッサ」という文言は、例えば、専用又は汎用のprocessor、circuit(circuitry)、processing circuit(circuitry)、operation circuit(circuitry)、arithmetic circuit(circuitry)、あるいは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）等を意味する。また、本実施形態の各構成要素（各処理部）は、単一のプロセッサに限らず、複数のプロセッサによって実現するようにしてもよい。さらに、複数の構成要素（複数の処理部）を、単一のプロセッサによって実現するようにしてもよい。

以上、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。

１…架台装置、３…ＣＴコンソール、４…移動装置、５…補助天板、６…フットレスト、７…傾斜装置、１１…架台本体、１２…高電圧発生装置、１３…Ｘ線管、１４…Ｘ線検出器、１５…データ収集回路、１６…支柱、１７…支柱駆動装置、１８…チルト駆動装置、１９…回転駆動装置、２０…患者保持装置、２１…昇降駆動装置、２２…台、２３…表示回路、２４…回転フレーム、２５…架台制御回路、３１…前処理回路、３２…再構成回路、３３…入力インターフェース（ＩＦ）回路、３４…表示回路、３５…記憶回路、３６…システム制御回路、４１…移動筐体、４２…レール、７１…レール、７２…傾斜部材、２０１…第１スライド部材、２０２…第２スライド部材、２０３…患者保持部材、２０４…患者固定部材、２０５…ハンドグリップ、２０６…収納部、Ａ，Ａ１〜Ａ８…回転軸、Ｂ１…第１椅子部材、Ｂ２…第２椅子部材、Ｂ３…第３椅子部材、Ｂ４…第４椅子部材、Ｂ５…第５椅子部材、Ｂ６…第６椅子部材、Ｄ…ダンパ、ＯＰ…開口、Ｐ…突起、Ｒ１…中心軸、Ｓ…患者、Ｗ…車輪。

Claims (7)

1. Ｘ線を発生するＸ線源と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器とを撮影領域を形成する開口を挟んで保持する架台本体と、
   前記開口の中心軸が床面に対して直交するように前記架台本体を保持し、かつ前記架台本体を上下方向にスライド可能に支持する支柱と、
   患者を保持する患者保持部材を前記開口の通過経路において前記上下方向にスライド可能に支持する患者保持装置と、
   を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
2. 前記患者保持部は、特定の撮影プランが選択された場合、前記患者保持具を上下方向にスライドする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
3. 前記患者保持部に上下方向にスライド可能に取り付けられ、前記患者保持部の下降に連動して展開される可動椅子をさらに具備する請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
4. 前記患者保持部材は、
   前記患者の背面に設けられる天板と、
   前記天板に設けられ、前記患者の少なくとも一部分を固定するための患者固定具と、
   を有する請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
5. 前記天板は、補助天板を取り付け可能な取り付け具を有する請求項４記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
6. 前記天板を傾斜可能に支持する傾斜支持具をさらに具備する請求項４記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
7. 前記患者保持部材を支持する患者保持装置を前後左右に移動可能に支持する移動支持具をさらに具備する請求項１乃至６のいずれか一項記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。