JP2021142145A - X-ray computer tomographic apparatus - Google Patents

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勝一 中川
Katsuichi Nakagawa
勝一 中川
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Abstract

To reduce noise by a fan in an examination room.SOLUTION: An X-ray computer tomographic apparatus according to the embodiment includes a fixed frame, a bearing, a first tube, and a second tube. The fixed frame supports a rotation frame to which an X-ray tube for generating an X-ray is attached so that it can rotate around a rotation shaft. The bearing includes a first ring provided to the rotation frame along a circumferential direction of the rotation frame and a second ring provided to the fixed frame facing the first ring, and assists the rotation of the rotation frame. The first tube is provided to the rotation frame along a circumferential direction of the first ring, and a first heat medium is injected into it. The second tube is provided to the fixed frame along a circumferential direction of the second ring, and a second heat medium is injected into it.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、X線コンピュータ断層撮影装置に関する。 The embodiments disclosed in this specification and drawings relate to an X-ray computed tomography apparatus.

従来、X線コンピュータ断層撮影装置における架台(ガントリともいう)は、回転フレームによりX線管を回転可能に支持する。X線管は、X線の発生時において、熱を発生する。X線管で発生した熱は、回転フレームに設置されたラジエーター(radiator)を介して、架台の内部に放出される。架台内部の熱は、架台の天井に実装されたファンにより、検査室内に放出される。 Conventionally, a gantry (also referred to as a gantry) in an X-ray computed tomography apparatus rotatably supports an X-ray tube by a rotating frame. The X-ray tube generates heat when X-rays are generated. The heat generated in the X-ray tube is released to the inside of the gantry via a radiator installed in the rotating frame. The heat inside the gantry is released into the inspection room by a fan mounted on the ceiling of the gantry.

検査室内において手技が実施される場合、ファンの風切音により、手技に関する医師の会話が遮られたり、当該会話の内容が他の医師に伝わりにくいことがある。 When the procedure is performed in the laboratory, the wind noise of the fan may interrupt the doctor's conversation about the procedure or make it difficult for the content of the conversation to be communicated to other doctors.

特開平8−10248号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-10248

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、検査室内においてファンによる騒音を低減することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and the drawings is to reduce the noise caused by the fan in the examination room. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and the drawings are not limited to the above problems. It is also possible to position the problem corresponding to each effect of each configuration shown in the embodiment described later as another problem.

本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、固定フレームと、ベアリングと、第1の管と、第2の管とを備える。固定フレームは、X線を発生するX線管が取り付けられた回転フレームを回転軸周りに回転可能に支持する。ベアリングは、前記回転フレームの周方向に沿って前記回転フレームに設けられた第1リングと、前記第1リングに対向し前記固定フレームに設けられた第2リングとを有し、前記回転フレームの回転を補助する。第1の管は、前記第1リングの周方向に沿って前記回転フレームに設けられ、第1熱媒体が注入される。第2の管は、前記第2リングの周方向に沿って前記固定フレームに設けられ、第2熱媒体が注入される。 The X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment includes a fixed frame, bearings, a first tube, and a second tube. The fixed frame rotatably supports a rotating frame to which an X-ray tube that generates X-rays is attached around a rotation axis. The bearing has a first ring provided on the rotating frame along the circumferential direction of the rotating frame and a second ring provided on the fixed frame facing the first ring and of the rotating frame. Assists rotation. The first tube is provided in the rotating frame along the circumferential direction of the first ring, and the first heat medium is injected. The second tube is provided in the fixed frame along the circumferential direction of the second ring, and the second heat medium is injected.

図1は、実施形態に係るX線CT装置の構成例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an X-ray CT apparatus according to an embodiment. 図2は、実施形態に係り、X線CT装置の配置に関する、検査室と操作室と電源室との一例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of an examination room, an operation room, and a power supply room regarding the arrangement of an X-ray CT apparatus according to an embodiment. 図3は、実施形態に係り、外装カバーが取り外された架台装置の一例を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a gantry device from which the exterior cover has been removed according to the embodiment. 図4は、実施形態に係り、X線管に接続された回転内冷却管と第1リングとに関して、回転フレームを正面側から見た図。FIG. 4 is a view of the rotating frame viewed from the front side with respect to the rotating inner cooling pipe and the first ring connected to the X-ray tube according to the embodiment. 図5は、実施形態に係り、架台装置を背面側から見た図。FIG. 5 is a view of the gantry device as viewed from the back side according to the embodiment. 図6は、実施形態に係り、架台装置を側面から見たベアリングと、回転内冷却管と、回転外冷却管と、X線管と、ラジエーターとの位置関係の一例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of the positional relationship between the bearing, the rotating inner cooling pipe, the rotating outer cooling pipe, the X-ray tube, and the radiator when the gantry device is viewed from the side according to the embodiment. 図7は、実施形態に係り、図6における一部分を拡大した拡大図。FIG. 7 is an enlarged view of a part of FIG. 6 according to the embodiment. 図8は、実施形態の変形例に係り、X線管に接続された回転内冷却管と第1リングとに関して、回転フレームを正面側から見た図。FIG. 8 is a view of the rotating frame viewed from the front side with respect to the rotating inner cooling pipe and the first ring connected to the X-ray tube according to the modified example of the embodiment. 図9は、実施形態の変形例に係り、図8における一部分を拡大した拡大図。FIG. 9 is an enlarged view of a part of FIG. 8 according to a modified example of the embodiment.

以下、図面を参照しながら、X線コンピュータ断層撮影装置(以下、X線CT(computed tomography)装置と呼ぶ)の実施形態について詳細に説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of an X-ray computed tomography apparatus (hereinafter referred to as an X-ray CT (computed tomography) apparatus) will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the parts with the same reference numerals perform the same operation, and duplicate description will be omitted as appropriate.

(実施形態)
図1は、本実施形態に係るX線CT装置1の構成例を示す図である。図1に示すように、X線CT装置1は、例えば、架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40と、ラジエーター(radiator)50とを有する。なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸又は寝台装置30の天板33の長手方向をZ軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をX軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をY軸方向とそれぞれ定義するものとする。図1では、説明の都合上、架台装置10を複数描画しているが、実際のX線CT装置1の構成としては、架台装置10は、一つである。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the X-ray CT apparatus 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray CT device 1 includes, for example, a gantry device 10, a bed device 30, a console device 40, and a radiator 50. In the present embodiment, the rotation axis of the rotation frame 13 in the non-tilt state or the longitudinal direction of the top plate 33 of the sleeper device 30 is orthogonal to the Z-axis direction and the Z-axis direction, and is horizontal to the floor surface. Is orthogonal to the X-axis direction and the Z-axis direction, and the axial direction perpendicular to the floor surface is defined as the Y-axis direction, respectively. In FIG. 1, a plurality of gantry devices 10 are drawn for convenience of explanation, but in the actual configuration of the X-ray CT device 1, the gantry device 10 is one.

図2は、X線CT装置1の配置に関する、検査室と操作室と電源室との一例を示す図である。図2に示すように検査室SRには、架台装置10と、寝台装置30とが配置される。制御室ORにはコンソール装置40が配置される。また、電源室PRには、ラジエーター50が配置される。なお、電源室PRには、コンソール装置40における前処理機能442や再構成処理機能443、画像処理機能などの各種処理を実行するサーバが設置されてもよい。また、電源室PRには、X線CT装置1へ電源を供給する分電盤、パワーディストリビューターなどが設置される。 FIG. 2 is a diagram showing an example of an examination room, an operation room, and a power supply room regarding the arrangement of the X-ray CT apparatus 1. As shown in FIG. 2, the gantry device 10 and the sleeper device 30 are arranged in the examination room SR. A console device 40 is arranged in the control room OR. Further, a radiator 50 is arranged in the power supply room PR. In the power supply room PR, a server that executes various processes such as a pre-processing function 442, a reconstruction processing function 443, and an image processing function in the console device 40 may be installed. Further, in the power supply room PR, a distribution board, a power distributor, and the like for supplying power to the X-ray CT apparatus 1 are installed.

架台装置10及び寝台装置30は、コンソール装置40を介したユーザからの操作、或いは架台装置10、又は寝台装置30に設けられた操作部を介したユーザからの操作に基づいて動作する。架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40とは互いに通信可能に有線または無線で接続されている。 The gantry device 10 and the bed device 30 operate based on an operation from the user via the console device 40, or an operation from the user via the gantry device 10 or the operation unit provided in the bed device 30. The gantry device 10, the sleeper device 30, and the console device 40 are connected to each other by wire or wirelessly so as to be able to communicate with each other.

図3は、外装カバーが取り外された架台装置10の一例を示す斜視図である。架台装置10は、被検体PにX線を照射し、被検体Pを透過したX線の検出データから投影データを収集する撮影系を有する装置である。図1および図3に示すように、架台装置10は、固定フレーム5と、一対の立設フレーム6と、ベーススタンド7と、二つの架台アーム8と、X線管11(X線発生部)と、X線検出器12と、回転フレーム13と、ベアリング14と、回転内冷却管(第1の管)15と、回転外冷却管(第2の管)16と、X線高電圧装置17と、制御装置18と、ウェッジ19と、コリメータ20と、DAS(Data AcquisitionSystem)21と、を有する。 FIG. 3 is a perspective view showing an example of the gantry device 10 from which the exterior cover has been removed. The gantry device 10 is a device having an imaging system that irradiates the subject P with X-rays and collects projection data from the detection data of the X-rays transmitted through the subject P. As shown in FIGS. 1 and 3, the gantry device 10 includes a fixed frame 5, a pair of erection frames 6, a base stand 7, two gantry arms 8, and an X-ray tube 11 (X-ray generator). An X-ray detector 12, a rotating frame 13, a bearing 14, an in-rotating cooling tube (first tube) 15, an extra-rotating cooling tube (second tube) 16, and an X-ray high-voltage device 17. A control device 18, a wedge 19, a collimator 20, and a DAS (Data Acquisition System) 21.

図3に示すように、固定フレーム5は、回転フレーム13を回転軸R1回りに回転可能に支持する。固定フレーム5は、アルミニウム等の金属により形成され、中央に開口(ボア)が形成された金属枠である。固定フレーム5は、軸受け(以下、支持軸受と呼ぶ)を介して、回転軸R1(Z軸)周りに回転フレーム13を回転可能に支持する。固定フレーム5の両側面側には、架台アーム8を介して一対の立設フレーム6が取付けられる。 As shown in FIG. 3, the fixed frame 5 rotatably supports the rotating frame 13 around the rotation axis R1. The fixed frame 5 is a metal frame formed of a metal such as aluminum and having an opening (bore) formed in the center. The fixed frame 5 rotatably supports the rotating frame 13 around the rotating shaft R1 (Z axis) via a bearing (hereinafter referred to as a support bearing). A pair of upright frames 6 are attached to both side surfaces of the fixed frame 5 via a gantry arm 8.

一対の立設フレーム6の他端側には、ベーススタンド7が取付けられる。ベーススタンド7には、一対の立設フレーム6が立設して設けられている。ベーススタンド7は、検査室SRの床面に据え付けられる。ベーススタンド7は、立設フレーム6を介して固定フレーム5を床面から離反して支持する。ベーススタンド7は、アルミニウム等の金属により形成される。 A base stand 7 is attached to the other end side of the pair of standing frames 6. A pair of upright frames 6 are provided upright on the base stand 7. The base stand 7 is installed on the floor surface of the examination room SR. The base stand 7 supports the fixed frame 5 away from the floor surface via the erection frame 6. The base stand 7 is made of a metal such as aluminum.

二つの架台アーム8は、回転軸R1に直交し床面に平行する水平軸(X軸)R2回りに傾斜(チルト)可能に、固定フレーム5を支持する。各架台アーム8は、ベーススタンド7の上部に取り付けられ、ベーススタンド7と固定フレーム5とを結合する。固定フレーム5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8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5をチルトする。架台アーム8は、アルミニウム等の金属により形成される。回転フレーム13に対してX線管11等が取付けられている側を正面側、固定フレーム5側を背面側と呼ぶことにする。 The two gantry arms 8 support the fixed frame 5 so as to be tiltable around the horizontal axis (X axis) R2 orthogonal to the rotation axis R1 and parallel to the floor surface. Each gantry arm 8 is attached to the upper part of the base stand 7 and connects the base stand 7 and the fixed frame 5. Due to the tilt of the fixed frame 5, the vertical axis R3 orthogonal to the rotation axis R1 and the horizontal axis R2 is tilted with respect to the floor surface. The gantry arm 8 tilts the fixed frame 5 in response to a drive signal supplied from a drive device (not shown). The gantry arm 8 is made of a metal such as aluminum. The side on which the X-ray tube 11 or the like is attached to the rotating frame 13 is referred to as the front side, and the fixed frame 5 side is referred to as the back side.

X線管11は、X線高電圧装置17からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、陰極(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射することでX線を発生する真空管である。熱電子がターゲットに衝突することによりX線が発生される。X線管11における管球焦点で発生したX線は、例えばコリメータ20を介してコーンビーム形に成形され、被検体Pに照射される。例えば、X線管11には回転する陽極に熱電子を照射することでX線を発生させる回転陽極型のX線管がある。なお、本実施形態においては、一管球型のX線CT装置にも、X線管11とX線検出器12との複数のペアを回転フレーム13に搭載した、いわゆる多管球型のX線CT装置にも適用可能である。 The X-ray tube 11 is a vacuum tube that generates X-rays by irradiating thermoelectrons from the cathode (filament) toward the anode (target) by applying a high voltage from the X-ray high voltage device 17 and supplying a filament current. Is. X-rays are generated when thermions collide with the target. The X-rays generated at the bulb focal point in the X-ray tube 11 are formed into a cone beam shape through, for example, a collimator 20, and are irradiated to the subject P. For example, the X-ray tube 11 includes a rotating anode type X-ray tube that generates X-rays by irradiating a rotating anode with thermoelectrons. In the present embodiment, the so-called multi-tube type X in which a plurality of pairs of the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 are mounted on the rotating frame 13 also in the one-tube type X-ray CT apparatus. It can also be applied to a line CT device.

X線検出器12は、X線管11から照射され、被検体Pを通過したX線を検出し、当該X線量に対応した電気信号をDAS21へと出力する。X線検出器12は、例えば、X線管11の焦点を中心として1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数の検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。X線検出器12は、例えば、当該検出素子列がスライス方向(列方向、row方向)に複数配列された構造を有する。なお、X線CT装置1には、X線管11とX線検出器12とが一体として被検体Pの周囲を回転するRotate/Rotate−Type(第3世代CT)、および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11のみが被検体Pの周囲を回転するStationary/Rotate−Type(第4世代CT)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。以下、説明を具体的にするために、本実施形態のX線CT装置1は、第3世代CTを例にとり説明する。 The X-ray detector 12 detects X-rays irradiated from the X-ray tube 11 and passed through the subject P, and outputs an electric signal corresponding to the X-ray dose to the DAS 21. The X-ray detector 12 has, for example, a plurality of detection element sequences in which a plurality of detection elements are arranged in the channel direction along one arc centering on the focal point of the X-ray tube 11. The X-ray detector 12 has, for example, a structure in which a plurality of detection element rows are arranged in a slice direction (row direction, row direction). In the X-ray CT apparatus 1, the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 are integrally arranged around the subject P in a Rotate / Rotate-Type (third generation CT) and in a ring shape. There is a Stationary / Rotate-Type (4th generation CT) in which a large number of X-ray detection elements are fixed and only the X-ray tube 11 rotates around the subject P, and any type can be applied to the present embodiment. be. Hereinafter, in order to make the description concrete, the X-ray CT apparatus 1 of the present embodiment will be described by taking the third generation CT as an example.

また、X線検出器12は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ(1次元コリメータ又は2次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管(フォトマルチプライヤー:PMT)等の光センサを有する。なお、X線検出器12は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。また、X線検出器12は、光子計数型X線検出器であってもよい。X線検出器12は、X線検出部の一例である。 Further, the X-ray detector 12 is an indirect conversion type detector having, for example, a grid, a scintillator array, and an optical sensor array. The scintillator array has a plurality of scintillators, and the scintillator has a scintillator crystal that outputs a photon amount of light according to an incident X dose. The grid is arranged on the surface of the scintillator array on the X-ray incident side, and has an X-ray shielding plate having a function of absorbing scattered X-rays. The grid may also be called a collimator (one-dimensional collimator or two-dimensional collimator). The optical sensor array has a function of converting into an electric signal according to the amount of light from the scintillator, and has, for example, an optical sensor such as a photomultiplier tube (PMT). The X-ray detector 12 may be a direct conversion type detector having a semiconductor element that converts incident X-rays into an electric signal. Further, the X-ray detector 12 may be a photon counting type X-ray detector. The X-ray detector 12 is an example of an X-ray detector.

回転フレーム13は、開口を有し、X線を発生するX線管11が取り付けられる。具体的には、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持し、後述する制御装置18によってX線管11とX線検出器12とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム13は、支持軸受を介して固定フレーム5に回転可能に支持される。回転フレーム13は、制御装置18の駆動機構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。 The rotating frame 13 has an opening, and an X-ray tube 11 that generates X-rays is attached to the rotating frame 13. Specifically, the rotating frame 13 is an annular frame in which the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 are opposed to each other and the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 are rotated by a control device 18 described later. Is. The rotating frame 13 is rotatably supported by the fixed frame 5 via a support bearing. The rotating frame 13 receives power from the drive mechanism of the control device 18 and rotates around the rotating shaft R1 at a constant angular velocity.

なお、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とに加えて、X線高電圧装置17やDAS21を更に備えて支持する。このような回転フレーム13は、撮影空間をなす開口が形成された略円筒形状の筐体に収容されている。開口の中心軸は、回転フレーム13の回転軸R1に一致する。なお、DAS21が生成した検出データは、例えば発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台装置10の非回転部分(例えば固定フレーム5)に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置40へと転送される。なお、回転フレーム13から架台装置10の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。回転フレーム13には、ベアリング14における第1リングが設けられる。 The rotating frame 13 further includes an X-ray high voltage device 17 and a DAS 21 in addition to the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12. Such a rotating frame 13 is housed in a substantially cylindrical housing having an opening forming a photographing space. The central axis of the opening coincides with the rotation axis R1 of the rotation frame 13. The detection data generated by the DAS 21 is transmitted from a transmitter having a light emitting diode (LED) to a receiver having a photodiode provided in a non-rotating portion (for example, a fixed frame 5) of the gantry device 10 by optical communication, for example. And transferred to the console device 40. The method of transmitting the detection data from the rotating frame 13 to the non-rotating portion of the gantry device 10 is not limited to the above-mentioned optical communication, and any method may be adopted as long as it is a non-contact type data transmission. The rotating frame 13 is provided with a first ring in the bearing 14.

図4は、X線管11に接続された回転内冷却管15と第1リング141とに関して、回転フレーム13を正面側から見た図である。図4において、X線管11と回転内冷却管15と第1リング141との接続関係を明示するために、回転フレーム13に搭載された他の構成要素については、図示を省略している。 FIG. 4 is a front view of the rotating frame 13 with respect to the rotating inner cooling pipe 15 and the first ring 141 connected to the X-ray tube 11. In FIG. 4, in order to clarify the connection relationship between the X-ray tube 11, the rotating inner cooling tube 15, and the first ring 141, the other components mounted on the rotating frame 13 are not shown.

図5は、架台装置10を背面側から見た図である。なお、図5において、ブラシ131およびスリップリング132よりも、Z軸に沿って背面側にある部材の図示は、省略している。ブラシ131およびスリップリング132は、固定フレーム5側から回転フレーム13側の構成要素に電力を供給するための部材である。図5に示すように、固定フレーム5の背面側には、ブラシ131と、ベアリング14における第2リング142とが取り付けられている。また、回転フレーム13の背面側にはスリップリング132が取付けられている。 FIG. 5 is a view of the gantry device 10 as viewed from the back side. In FIG. 5, the members on the back side of the brush 131 and the slip ring 132 along the Z axis are not shown. The brush 131 and the slip ring 132 are members for supplying electric power from the fixed frame 5 side to the components on the rotating frame 13 side. As shown in FIG. 5, a brush 131 and a second ring 142 of the bearing 14 are attached to the back surface side of the fixed frame 5. A slip ring 132 is attached to the back surface side of the rotating frame 13.

ブラシ131は、スリップリング132に摺り接触するように、固定フレーム5に設けられている。これにより、ブラシ131は、スリップリング132に給電を行う。スリップリング132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。スリップリング132は、ブラシ131からの電力の供給を受ける。 The brush 131 is provided on the fixed frame 5 so as to be in sliding contact with the slip ring 132. As a result, the brush 131 supplies power to the slip ring 132. The slip ring 132 is made of a metal such as copper or silver and is formed concentrically around the rotation axis R1. The slip ring 132 receives power from the brush 131.

ベアリング14は、図4および図5に示すように、第1リング141と第2リング142とを有し、回転フレーム13の回転を補助する。ベアリング14は、玉軸受と、ころ軸受と、すべり軸受けと、のうちいずれかである。なお、ベアリング14は、玉軸受、ころ軸受、およびすべり軸受けなどに限定されず、磁気軸受や流体軸受けなどの他の構造の軸受が用いられてもよい。第1リング141は、回転フレーム13の周方向に沿って回転フレーム13に設けられる。第2リング142は、第1リング141に対向し、固定フレーム5に設けられる。第1リング141と第2リング142とは、開口に天板33が挿入される方向、すなわちZ方向に沿って並列に配置される。 As shown in FIGS. 4 and 5, the bearing 14 has a first ring 141 and a second ring 142, and assists the rotation of the rotating frame 13. The bearing 14 is one of a ball bearing, a roller bearing, and a sliding bearing. The bearing 14 is not limited to ball bearings, roller bearings, sliding bearings, and the like, and bearings having other structures such as magnetic bearings and fluid bearings may be used. The first ring 141 is provided on the rotating frame 13 along the circumferential direction of the rotating frame 13. The second ring 142 faces the first ring 141 and is provided on the fixed frame 5. The first ring 141 and the second ring 142 are arranged in parallel along the direction in which the top plate 33 is inserted into the opening, that is, the Z direction.

ベアリング14において、X線管11において発生した熱は、第1リング141と第2リング142との間の温度勾配により、第1リング141から第2リング142へ伝導する。ベアリング14が玉軸受またはころ軸受で構成される場合、第1リング141と第2リング142との間には、複数の転動体と当該複数の転動体を保持する保持器とが設けられる。ベアリング14が玉軸受である場合、転動体はボール(Ball)に相当し、ベアリング14がころ軸受である場合、転動体はころ(Roller)に相当する。また、ベアリング14がすべり軸受で実現される場合、転動体は不要となる。なお、ベアリング14は、回転軸R1(Z軸)周りに回転フレーム13を回転可能に支持軸受とは異なる熱伝導用の軸受である。なお、ベアリング14は、支持軸受として用いられてもよい。 In the bearing 14, the heat generated in the X-ray tube 11 is conducted from the first ring 141 to the second ring 142 by the temperature gradient between the first ring 141 and the second ring 142. When the bearing 14 is composed of a ball bearing or a roller bearing, a plurality of rolling elements and a cage for holding the plurality of rolling elements are provided between the first ring 141 and the second ring 142. When the bearing 14 is a ball bearing, the rolling element corresponds to a ball, and when the bearing 14 is a roller bearing, the rolling element corresponds to a roller. Further, when the bearing 14 is realized by a plain bearing, the rolling element becomes unnecessary. The bearing 14 is a bearing for heat conduction that is different from the support bearing so that the rotating frame 13 can rotate around the rotating shaft R1 (Z-axis). The bearing 14 may be used as a support bearing.

回転内冷却管15は、X線管11と接続される。すなわち、回転内冷却管15は、X線管11と第1リング141とを接続する。回転内冷却管15は、第1リング141に関して、第1リング141の内部に設けられる。なお、回転内冷却管15は、第1リング141に関して、第1リング141に隣接して設けられてもよい。以下、説明を具体的にするために、回転内冷却管15は、第1リング141において、第1リング141の内部に配置されるものとして説明する。回転内冷却管15は、図3に示すように、回転フレーム13に沿って配置される。すなわち、回転内冷却管15は、第1リング141の周方向に沿って回転フレーム13に設けられ、第1熱媒体が注入される。換言すれば、回転内冷却管15は、第1リング141の周方向に沿って周回するように設けられる。なお、回転内冷却管15は、第1リング141の周方向に沿った少なくとも1点において折り返すように設けられてもよい。すなわち、回転内冷却管15は、第1リング141において、第1リング141を周回することなく、第1リング141の外周における少なくとも2点において折り返して配置されてもよい。第1熱媒体は、例えば、冷却液である。なお、第1熱媒体は、液体に限定されず、気体などの各種媒体であってもよい。 The in-rotation cooling pipe 15 is connected to the X-ray tube 11. That is, the in-rotation cooling pipe 15 connects the X-ray tube 11 and the first ring 141. The in-rotation cooling pipe 15 is provided inside the first ring 141 with respect to the first ring 141. The in-rotation cooling pipe 15 may be provided adjacent to the first ring 141 with respect to the first ring 141. Hereinafter, for the sake of specificity, the in-rotation cooling pipe 15 will be described as being arranged inside the first ring 141 in the first ring 141. As shown in FIG. 3, the in-rotation cooling pipe 15 is arranged along the rotation frame 13. That is, the in-rotation cooling pipe 15 is provided on the rotating frame 13 along the circumferential direction of the first ring 141, and the first heat medium is injected. In other words, the in-rotation cooling pipe 15 is provided so as to orbit along the circumferential direction of the first ring 141. The in-rotation cooling pipe 15 may be provided so as to be folded back at at least one point along the circumferential direction of the first ring 141. That is, the in-rotation cooling pipe 15 may be folded back and arranged at at least two points on the outer circumference of the first ring 141 without orbiting the first ring 141 in the first ring 141. The first heat medium is, for example, a coolant. The first heat medium is not limited to a liquid, and may be various media such as a gas.

回転内冷却管15において、不図示のポンプ(以下、回転内ポンプと呼ぶ)により、X線管11で発生した熱を第1リング141に伝導する冷却液は、X線管11と第1リング141との間で循環する。冷却液は、例えば、水、冷却油などの各種冷却媒体に相当する。回転内冷却管15および冷却液を介して、X線管11において発生された熱は、第1リング141に伝導する。なお、回転内冷却管15は、第1リング141で放熱された冷却液がX線管11に向かう間に、回転フレーム13に搭載された発熱部品(例えばDAS21など)を経由してもよい。 In the in-rotation cooling pipe 15, the coolant that conducts the heat generated in the X-ray tube 11 to the first ring 141 by a pump (hereinafter referred to as an in-rotation pump) (not shown) is the X-ray tube 11 and the first ring. It circulates with 141. The coolant corresponds to various cooling media such as water and cooling oil. The heat generated in the X-ray tube 11 is conducted to the first ring 141 through the in-rotation cooling tube 15 and the coolant. The in-rotation cooling pipe 15 may pass through a heat generating component (for example, DAS 21) mounted on the rotating frame 13 while the cooling liquid radiated by the first ring 141 heads for the X-ray tube 11.

なお、X線管11と第1リング141とが互いに接触して、回転フレーム13に搭載される場合、回転内冷却管15および回転内ポンプは不要となる。このとき、X線管11で発生した熱は、X線管11と第1リング141との温度勾配に応じて、X線管11から第1リング141へ伝導する。 When the X-ray tube 11 and the first ring 141 come into contact with each other and are mounted on the rotating frame 13, the in-rotating cooling tube 15 and the in-rotating pump become unnecessary. At this time, the heat generated in the X-ray tube 11 is conducted from the X-ray tube 11 to the first ring 141 according to the temperature gradient between the X-ray tube 11 and the first ring 141.

回転外冷却管16は、回転外冷却管16は、第2リング142の周方向に沿って固定フレーム5に設けられ、第2熱媒体が注入される。第2熱媒体は、例えば、冷却液である。なお、第2熱媒体は、液体に限定されず、気体などの各種媒体であってもよい。また、第1熱媒体と第2熱媒体とは、異なる媒体であってもよい。回転外冷却管16は、第2熱媒体を冷却するためのラジエーター50に接続される。具体的には、回転外冷却管16は、第2リング142とラジエーター50とを接続する。回転外冷却管16は、第2リング142に関して、第2リング142の内部に設けられる。なお、回転外冷却管16は、第2リング142に関して、第2リング142に隣接して設けられてもよい。以下、説明を具体的にするために、回転外冷却管16は、第2リング142において、第2リング142の内部に配置されるものとして説明する。回転外冷却管16は、図5に示すように、第2リング142の開口に沿って配置される。図5に示すように、回転外冷却管16は、固定フレーム5と、立設フレーム6と、ベーススタンド7と、架台アーム8とを介して、例えば、検査室SRの床面に配設される。続いて、回転外冷却管16は、電源室PRまで延伸され、ラジエーター50に接続される。回転外冷却管16は、ラジエーター50に設けられたポンプ(以下、回転外ポンプと呼ぶ)により、第2リング142に伝導した熱を吸熱する冷却液を、第2リング142とラジエーター50との間で循環させる。すなわち、当該冷却液は、回転外冷却管16において、回転外ポンプにより、第2リング142とラジエーター50との間で循環する。回転外冷却管16および冷却液を介して、第2リング142における熱は、ラジエーター50に伝えられる。 As for the non-rotating cooling pipe 16, the non-rotating cooling pipe 16 is provided on the fixed frame 5 along the circumferential direction of the second ring 142, and the second heat medium is injected. The second heat medium is, for example, a coolant. The second heat medium is not limited to a liquid, and may be various media such as a gas. Further, the first heat medium and the second heat medium may be different media. The non-rotating cooling pipe 16 is connected to a radiator 50 for cooling the second heat medium. Specifically, the non-rotating cooling pipe 16 connects the second ring 142 and the radiator 50. The non-rotating cooling pipe 16 is provided inside the second ring 142 with respect to the second ring 142. The non-rotating cooling pipe 16 may be provided adjacent to the second ring 142 with respect to the second ring 142. Hereinafter, for the sake of specificity, the external cooling pipe 16 will be described as being arranged inside the second ring 142 in the second ring 142. As shown in FIG. 5, the non-rotating cooling pipe 16 is arranged along the opening of the second ring 142. As shown in FIG. 5, the rotating outer cooling pipe 16 is arranged on the floor surface of the inspection room SR, for example, via the fixed frame 5, the erection frame 6, the base stand 7, and the gantry arm 8. NS. Subsequently, the non-rotating cooling pipe 16 is extended to the power supply room PR and connected to the radiator 50. The non-rotating cooling pipe 16 uses a pump provided in the radiator 50 (hereinafter, referred to as a non-rotating pump) to transfer a cooling liquid that absorbs heat conducted to the second ring 142 between the second ring 142 and the radiator 50. Circulate with. That is, the coolant is circulated between the second ring 142 and the radiator 50 by the non-rotating pump in the non-rotating cooling pipe 16. The heat in the second ring 142 is transferred to the radiator 50 via the non-rotating cooling pipe 16 and the coolant.

X線高電圧装置17は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧及びX線管11に供給するフィラメント電流を発生する機能を有する高電圧発生装置と、X線管11が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、X線高電圧装置17は、回転フレーム13に設けられてもよいし、架台装置10の固定フレーム5側に設けられても構わない。 The X-ray high voltage device 17 has an electric circuit such as a transformer and a rectifier, and has a function of generating a high voltage applied to the X-ray tube 11 and a filament current supplied to the X-ray tube 11. It has a generator and an X-ray control device that controls an output voltage according to the X-rays emitted by the X-ray tube 11. The high voltage generator may be of a transformer type or an inverter type. The X-ray high voltage device 17 may be provided on the rotating frame 13 or on the fixed frame 5 side of the gantry device 10.

制御装置18は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。処理回路は、ハードウェア資源として、CPUやMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサとROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリとを有する。また、制御装置18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 Gate Array: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よい。制御装置18は、コンソール装置40からの指令に従い、X線高電圧装置17及びDAS21等を制御する。当該プロセッサは、当該メモリに保存されたプログラムを読み出して実現することで上記制御を実現する。 The control device 18 has a processing circuit having a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a drive mechanism such as a motor and an actuator. The processing circuit has a processor such as a CPU and an MPU (Micro Processing Unit) and a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) as hardware resources. Further, the control device 18 includes an integrated circuit for a specific application (Application Specific Integrated Circuit: ASIC), a field programmable gate array (Field Programmable Gate Array: FPGA), and another composite programmable logic device (Complex Programmable). ), It may be realized by a simple programmable logic device (SPLD). The control device 18 controls the X-ray high voltage device 17, the DAS 21, and the like in accordance with a command from the console device 40. The processor realizes the above control by reading and implementing the program stored in the memory.

また、制御装置18は、コンソール装置40若しくは架台装置10に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台装置10及び寝台装置30の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置18は、入力信号を受けて回転フレーム13を回転させる制御や、架台装置10をチルトさせる制御、及び寝台装置30及び天板33を動作させる制御を行う。なお、架台装置10をチルトさせる制御は、架台装置10に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度(チルト角度)情報により、制御装置18が水平軸R2を中心に回転フレーム13を回転させることによって実現されてもよい。また、制御装置18は架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられても構わない。なお、制御装置18は、当該メモリにプログラムを保存する代わりに、当該プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、当該プロセッサは、当該回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで上記制御を実現する。 Further, the control device 18 has a function of receiving an input signal from an input interface attached to the console device 40 or the gantry device 10 and controlling the operation of the gantry device 10 and the sleeper device 30. For example, the control device 18 controls to rotate the rotating frame 13 in response to an input signal, controls to tilt the gantry device 10, and controls to operate the bed device 30 and the top plate 33. The control for tilting the gantry device 10 is such that the control device 18 rotates the rotation frame 13 around the horizontal axis R2 based on the tilt angle (tilt angle) information input by the input interface attached to the gantry device 10. May be realized by. Further, the control device 18 may be provided in the gantry device 10 or in the console device 40. The control device 18 may be configured to directly incorporate the program into the circuit of the processor instead of storing the program in the memory. In this case, the processor realizes the above control by reading and executing a program incorporated in the circuit.

ウェッジ19は、X線管11から照射されたX線のX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ19は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線が、予め定められた分布になるように、X線管11から照射されたX線を透過して減衰するフィルタである。ウェッジ19は、例えばウェッジフィルタ(wedge filter)またはボウタイフィルタ(bow−tie filter)であり、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。 The wedge 19 is a filter for adjusting the X-ray dose of X-rays emitted from the X-ray tube 11. Specifically, the wedge 19 transmits and attenuates the X-rays emitted from the X-ray tube 11 so that the X-rays emitted from the X-ray tube 11 to the subject P have a predetermined distribution. It is a filter to do. The wedge 19 is, for example, a wedge filter or a bow-tie filter, which is a filter obtained by processing aluminum so as to have a predetermined target angle and a predetermined thickness.

コリメータ20は、ウェッジ19を透過したX線をX線照射範囲に絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。 The collimator 20 is a lead plate or the like for narrowing down the X-rays transmitted through the wedge 19 to the X-ray irradiation range, and a slit is formed by combining a plurality of lead plates or the like.

DAS21は、X線検出器12の各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有し、検出データを生成する。DAS21が生成した検出データは、コンソール装置40へと転送される。また、DAS21はデータ収集部の一例である。なお、DAS21には、回転内冷却管15が配置されてもよい。 The DAS 21 has an amplifier that amplifies the electric signal output from each X-ray detection element of the X-ray detector 12, and an A / D converter that converts the electric signal into a digital signal, and has detection data. To generate. The detection data generated by DAS 21 is transferred to the console device 40. DAS21 is an example of a data collection unit. The in-rotation cooling pipe 15 may be arranged in the DAS 21.

寝台装置30は、スキャン対象の被検体Pを載置、移動させる装置であり、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、天板支持フレーム34とを備えている。基台31は、天板支持フレーム34を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を天板33の長軸方向に移動させるモータあるいはアクチュエータである。寝台駆動装置32は、コンソール装置40による制御、または制御装置18による制御に従い、天板33を移動する。天板支持フレーム34の上面に設けられた天板33は、被検体Pが載置される板である。なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、天板支持フレーム34を天板33の長軸方向に移動してもよい。 The bed device 30 is a device for placing and moving the subject P to be scanned, and includes a base 31, a bed drive device 32, a top plate 33, and a top plate support frame 34. The base 31 is a housing that supports the top plate support frame 34 so as to be movable in the vertical direction. The bed drive device 32 is a motor or an actuator that moves the top plate 33 on which the subject P is placed in the long axis direction of the top plate 33. The sleeper drive device 32 moves the top plate 33 under the control of the console device 40 or the control device 18. The top plate 33 provided on the upper surface of the top plate support frame 34 is a plate on which the subject P is placed. In addition to the top plate 33, the bed drive device 32 may move the top plate support frame 34 in the long axis direction of the top plate 33.

コンソール装置40は、メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、処理回路44とを有する。メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、処理回路44との間のデータ通信は、バス(BUS)を介して行われる。 The console device 40 includes a memory 41, a display 42, an input interface 43, and a processing circuit 44. Data communication between the memory 41, the display 42, the input interface 43, and the processing circuit 44 is performed via the bus (BUS).

メモリ41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。メモリ41は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。メモリ41は、HDDやSSD等以外にも、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体や、RAM(Random Access Memory)等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、メモリ41の保存領域は、X線CT装置1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、メモリ41は、本実施形態に係る制御プログラムを記憶する。メモリ41は、プリスキャンにより生成されたボリュームデータを記憶する。 The memory 41 is a storage device such as an HDD (Hard disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or an integrated circuit storage device that stores various information. The memory 41 stores, for example, projection data and reconstructed image data. In addition to the HDD and SSD, the memory 41 is connected to a portable storage medium such as a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versaille Disc), or a flash memory, or a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory). It may be a drive device that reads and writes various information. Further, the storage area of the memory 41 may be in the X-ray CT device 1 or in an external storage device connected by a network. Further, the memory 41 stores the control program according to the present embodiment. The memory 41 stores the volume data generated by the prescan.

ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成された医用画像(CT画像)や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。例えば、ディスプレイ42としては、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro Luminescence Display)、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。また、ディスプレイ42は、架台装置10に設けられてもよい。また、ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。 The display 42 displays various information. For example, the display 42 outputs a medical image (CT image) generated by the processing circuit 44, a GUI (Graphical User Interface) for receiving various operations from the operator, and the like. For example, as the display 42, for example, a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display), a CRT (Casode Ray Tube) display, an organic EL display (OELD: Organic Electro Luminescence Display), a plasma display or any other display may be appropriately used. , Can be used. Further, the display 42 may be provided on the gantry device 10. Further, the display 42 may be a desktop type, or may be composed of a tablet terminal or the like capable of wireless communication with the console device 40 main body.

入力インターフェース43は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路44に出力する。例えば、入力インターフェース43は、投影データを収集する際の収集条件や、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。入力インターフェース43としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。 The input interface 43 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electric signals, and outputs the received input operations to the processing circuit 44. For example, the input interface 43 receives from the operator collection conditions for collecting projection data, reconstruction conditions for reconstructing a CT image, image processing conditions for generating a post-processed image from a CT image, and the like. .. As the input interface 43, for example, a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touch pad, a touch panel display, and the like can be appropriately used.

なお、本実施形態において、入力インターフェース43は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。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、この電気信号を処理回路44へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース43の例に含まれる。また、入力インターフェース43は、入力部の一例である。また、入力インターフェース43は、架台装置10に設けられてもよい。また、入力インターフェース43は、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。 In the present embodiment, the input interface 43 is not limited to the one provided with physical operation parts such as a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touch pad, and a touch panel display. For example, an example of the input interface 43 includes an electric signal processing circuit that receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the device and outputs the electric signal to the processing circuit 44. .. The input interface 43 is an example of an input unit. Further, the input interface 43 may be provided in the gantry device 10. Further, the input interface 43 may be composed of a tablet terminal or the like capable of wireless communication with the console device 40 main body.

処理回路44は、入力インターフェース43から出力される入力操作の電気信号に応じて、X線CT装置1全体の動作を制御する。例えば、処理回路44は、ハードウェア資源として、CPUやMPU、GPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサとROMやRAM等のメモリとを有する。処理回路44は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能441、前処理機能442、再構成処理機能443を実行する。システム制御機能441、前処理機能442、再構成処理機能443をそれぞれ実行する処理回路44は、システム制御部、前処理部、再構成部に相当する。なお、各機能441〜443は、単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能441〜443を実現するものとしても構わない。 The processing circuit 44 controls the operation of the entire X-ray CT apparatus 1 in response to the electrical signal of the input operation output from the input interface 43. For example, the processing circuit 44 has a processor such as a CPU, an MPU, and a GPU (Graphics Processing Unit) and a memory such as a ROM and a RAM as hardware resources. The processing circuit 44 executes the system control function 441, the preprocessing function 442, and the reconstruction processing function 443 by the processor that executes the program expanded in the memory. The processing circuit 44 that executes the system control function 441, the preprocessing function 442, and the reconstruction processing function 443, respectively, corresponds to the system control unit, the preprocessing unit, and the reconstruction unit. It should be noted that each function 441 to 443 is not limited to the case where it is realized by a single processing circuit. A processing circuit may be formed by combining a plurality of independent processors, and each function 441 to 443 may be realized by executing a program by each processor.

処理回路44は、システム制御機能441により、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路44の各機能を制御する。具体的には、システム制御機能441は、メモリ41に記憶されている制御プログラムを読み出して処理回路44内のメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってX線CT装置1の各部を制御する。例えば、処理回路44は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路44の各機能を制御する。 The processing circuit 44 controls each function of the processing circuit 44 based on the input operation received from the operator via the input interface 43 by the system control function 441. Specifically, the system control function 441 reads out the control program stored in the memory 41, expands it on the memory in the processing circuit 44, and controls each part of the X-ray CT apparatus 1 according to the expanded control program. .. For example, the processing circuit 44 controls each function of the processing circuit 44 based on an input operation received from the operator via the input interface 43.

処理回路44は、前処理機能442により、DAS21から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータを生データ、前処理後のデータを投影データと称する。 The processing circuit 44 generates data obtained by performing preprocessing such as logarithmic conversion processing, offset correction processing, interchannel sensitivity correction processing, and beam hardening correction on the detection data output from DAS21 by the preprocessing function 442. do. The data before preprocessing is referred to as raw data, and the data after preprocessing is referred to as projection data.

処理回路44は、再構成処理機能443により、前処理機能442にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法(FBP法:Filtered Back Projection)や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってCT画像データを生成する。再構成処理機能443は、再構成されたCT画像データをメモリ41に格納する。 The processing circuit 44 uses a filter correction back projection method (FBP method: Filtered Back Projection), a successive approximation reconstruction method, or the like with respect to the projection data generated by the preprocessing function 442 by the reconstruction processing function 443. Reconstruction processing is performed to generate CT image data. The reconstruction processing function 443 stores the reconstructed CT image data in the memory 41.

ラジエーター50は、回転外冷却管16と接続される。ラジエーター50は、第2リング142における熱を吸熱した冷却液から熱を放出する。ラジエーター50は、固定フレーム5と回転フレーム13とを有する架台装置10が設置された検査室SRとは異なる部屋、例えば電源室PRに設置される。なお、ラジエーター50が設置される部屋は、電源室PRに限定されず、検査室SRと異なる部屋であれば、例えば機械室などのいかなる部屋に設置されてもよい。ラジエーター50の構造は、一般的なラジエータの構造と同様なため、詳細な説明は省略する。 The radiator 50 is connected to the non-rotating cooling pipe 16. The radiator 50 releases heat from the coolant that has absorbed the heat in the second ring 142. The radiator 50 is installed in a room different from the inspection room SR in which the gantry device 10 having the fixed frame 5 and the rotating frame 13 is installed, for example, the power supply room PR. The room in which the radiator 50 is installed is not limited to the power supply room PR, and may be installed in any room such as a machine room as long as it is a room different from the inspection room SR. Since the structure of the radiator 50 is the same as that of a general radiator, detailed description thereof will be omitted.

図6は、架台装置10を側面から見たベアリング14と、回転内冷却管15と、回転外冷却管16と、X線管11と、ラジエーター50との位置関係の一例を示す図である。図6に示すように、第1リング141と第2リング142とは、回転軸R1が延びる方向に沿って並列に配置される。すなわち、第1リング141と第2リング142とは、Z方向に沿って並列に配置される。図7は、図6における一部分EP1を拡大した拡大図である。図6および図7に示すように、X線管11で発生した熱は、X線管11において、回転内冷却管15における冷却液に吸熱される。回転内冷却管15が第1リング141内を通過することにより、冷却液における熱が第1リング141に伝導する。第1リング141における熱は、ボールまたはころである転動体143を介して、もしくは直接的に第2リング142に伝導する。第2リング142における熱は、回転外冷却管16における冷却液に吸熱される。回転外冷却管16における冷却液の熱は、ラジエーター50において、ファンを介して電源室PR内に放出される。上述の熱伝達により、架台装置10内で発生した熱、例えばX線管11により熱は、検査室SRとは異なる電源室PRなどの部屋で放出される。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the positional relationship between the bearing 14, the rotating inner cooling pipe 15, the rotating outer cooling pipe 16, the X-ray tube 11, and the radiator 50 when the gantry device 10 is viewed from the side surface. As shown in FIG. 6, the first ring 141 and the second ring 142 are arranged in parallel along the direction in which the rotation axis R1 extends. That is, the first ring 141 and the second ring 142 are arranged in parallel along the Z direction. FIG. 7 is an enlarged view of a part of EP1 in FIG. As shown in FIGS. 6 and 7, the heat generated in the X-ray tube 11 is endothermic to the coolant in the in-rotation cooling tube 15 in the X-ray tube 11. As the in-rotation cooling pipe 15 passes through the first ring 141, the heat in the coolant is conducted to the first ring 141. The heat in the first ring 141 is conducted through the rolling element 143, which is a ball or roller, or directly to the second ring 142. The heat in the second ring 142 is endothermic to the coolant in the non-rotating cooling pipe 16. The heat of the coolant in the non-rotating cooling pipe 16 is released into the power supply chamber PR via the fan in the radiator 50. Due to the heat transfer described above, the heat generated in the gantry device 10, for example, the heat generated by the X-ray tube 11 is released in a room such as a power supply room PR different from the inspection room SR.

以上に述べた実施形態に係るX線CT装置1によれば、回転フレーム13の周方向に沿って回転フレーム13に設けられた第1リング141と、第1リング141に対向し固定フレーム5に設けられた第2リング142とを有し、回転フレーム13の回転を補助するベアリング14と、第1リング141の周方向に沿って回転フレーム13に設けられ、第1熱媒体が注入される第1の管15と、第2リング142の周方向に沿って固定フレーム5に設けられ、第2熱媒体が注入される第2の管16とを介して、X線管11において発生した熱を、回転フレーム13側から固定フレーム5側に伝導する。次いで、本X線CT装置1は、第2リング142に隣接してまたは第2リング142の内部に第2リング142の周方向に沿って設けられ、第2熱媒体が循環される回転外冷却管16と、回転外冷却管16に接続されたラジエーター50から、当該冷却液の熱を放出(排熱)する。また、ラジエーター50は、架台装置10が設置された検査室SRとは異なる部屋に設置される。これらにより、実施形態に係るX線CT装置1によれば、例えばX線管11で発生した熱を、検査室SRとは異なる部屋に放出することができる。 According to the X-ray CT apparatus 1 according to the embodiment described above, the first ring 141 provided on the rotating frame 13 along the circumferential direction of the rotating frame 13 and the fixed frame 5 facing the first ring 141 A bearing 14 having a second ring 142 provided and assisting the rotation of the rotating frame 13, and a first heat medium provided on the rotating frame 13 along the circumferential direction of the first ring 141 to be injected. The heat generated in the X-ray tube 11 is transferred through the tube 15 of 1 and the second tube 16 provided in the fixed frame 5 along the circumferential direction of the second ring 142 and into which the second heat medium is injected. , Conducts from the rotating frame 13 side to the fixed frame 5 side. Next, the X-ray CT apparatus 1 is provided adjacent to the second ring 142 or inside the second ring 142 along the circumferential direction of the second ring 142, and the second heat medium is circulated for external cooling. The heat of the coolant is released (exhausted) from the pipe 16 and the radiator 50 connected to the non-rotating cooling pipe 16. Further, the radiator 50 is installed in a room different from the inspection room SR in which the gantry device 10 is installed. As a result, according to the X-ray CT apparatus 1 according to the embodiment, for example, the heat generated in the X-ray tube 11 can be released to a room different from the examination room SR.

以上のことから、実施形態に係るX線CT装置1によれば、架台装置10内で放出される熱を削減することができるため、架台装置10の外装カバーに設置されるファンの数の削減することおよび当該ファンの回転数を低減することができる。これにより、本X線CT装置1によれば、検査室SR内においてファンによる騒音を低減することができる。加えて、本X線CT装置1によれば、ブラシ131により発生する粉じんを、検査室SRに拡散することを低減することができる。これらのことから、本X線CT装置1によれば、検査室SRにおいて、技師の会話を妨げることなく、清潔で静かな環境を提供することができる。 From the above, according to the X-ray CT apparatus 1 according to the embodiment, the heat released in the gantry device 10 can be reduced, so that the number of fans installed on the exterior cover of the gantry device 10 can be reduced. And the rotation speed of the fan can be reduced. As a result, according to the X-ray CT apparatus 1, the noise caused by the fan can be reduced in the examination room SR. In addition, according to the X-ray CT apparatus 1, it is possible to reduce the diffusion of dust generated by the brush 131 into the laboratory SR. From these facts, according to this X-ray CT apparatus 1, it is possible to provide a clean and quiet environment in the examination room SR without disturbing the conversation of the engineer.

(変形例)
本変形例は、第2リング142が第1リング141の外周側に設けられることある。図8は、X線管11に接続された回転内冷却管15と第1リング141とに関して、回転フレーム13を正面側から見た図である。図8において、X線管11と回転内冷却管15と第1リング141との接続関係を明示するために、回転フレーム13に搭載された他の構成要素については、図示を省略している。図8に示すように、第1リング141と第2リング142とを有するベアリング14において、第1リング141は内輪に相当し、第2リング142は外輪に相当する。
(Modification example)
In this modification, the second ring 142 may be provided on the outer peripheral side of the first ring 141. FIG. 8 is a front view of the rotating frame 13 with respect to the rotating inner cooling pipe 15 and the first ring 141 connected to the X-ray tube 11. In FIG. 8, in order to clarify the connection relationship between the X-ray tube 11, the rotating inner cooling tube 15, and the first ring 141, the other components mounted on the rotating frame 13 are not shown. As shown in FIG. 8, in the bearing 14 having the first ring 141 and the second ring 142, the first ring 141 corresponds to the inner ring and the second ring 142 corresponds to the outer ring.

図9は、図8における一部分EP2を拡大した拡大図である。図8および図9に示すように、X線管11で発生した熱は、回転内冷却管15における冷却液、ベアリング14および回転外冷却管16における冷却液を介して、ラジエーター50に伝達される。ラジエーター50に伝達された熱は、ファンを介して電源室PR内に放出される。本変形例によっても、実施形態と同様の効果を実現できる。なお、本実施形態のさらなる変形例として、実施形態におけるベアリング14と変形例におけるベアリング14とが、回転フレーム13および固定フレーム5にそれぞれ搭載されてもよい。 FIG. 9 is an enlarged view of a part of EP2 in FIG. As shown in FIGS. 8 and 9, the heat generated in the X-ray tube 11 is transferred to the radiator 50 via the coolant in the in-rotation cooling tube 15 and the coolant in the bearing 14 and the out-rotation cooling tube 16. .. The heat transferred to the radiator 50 is released into the power supply room PR via the fan. The same effect as that of the embodiment can be realized by this modification. As a further modification of the present embodiment, the bearing 14 in the embodiment and the bearing 14 in the modification may be mounted on the rotating frame 13 and the fixed frame 5, respectively.

以上説明した少なくとも実施形態および変形例等によれば、検査室内においてファンによる騒音を低減することができる。 According to at least the embodiments and modifications described above, the noise caused by the fan can be reduced in the inspection room.

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、実施形態同士の組み合わせ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同様に、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。 Although some embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, and combinations of embodiments can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1 X線CT装置
5 固定フレーム
6 立設フレーム
7 ベーススタンド
8 架台アーム
10 架台装置
11 X線管
12 X線検出器
13 回転フレーム
14 ベアリング
15 回転内冷却管(第1の管)
16 回転外冷却管(第2の管)
17 X線高電圧装置
18 制御装置
19 ウェッジ
20 コリメータ
21 DAS(Data Acquisition System)
30 寝台装置
31 基台
32 寝台駆動装置
33 天板
34 天板支持フレーム
40 コンソール装置
41 メモリ
42 ディスプレイ
43 入力インターフェース
44 処理回路
50 ラジエーター
131 ブラシ
132 スリップリング
141 第1リング
142 第2リング
143 転動体
441 システム制御機能
442 前処理機能
443 再構成処理機能
1 X-ray CT device 5 Fixed frame 6 Standing frame 7 Base stand 8 Stand arm 10 Mount device 11 X-ray tube 12 X-ray detector 13 Rotating frame 14 Bearing 15 In-rotating cooling tube (first tube)
16 Rotating outer cooling pipe (second pipe)
17 X-ray high voltage device 18 Control device 19 Wedge 20 Collimator 21 DAS (Data Acquisition System)
30 Sleeper device 31 Base 32 Sleeper drive device 33 Top plate 34 Top plate support frame 40 Console device 41 Memory 42 Display 43 Input interface 44 Processing circuit 50 Radiator 131 Brush 132 Slip ring 141 1st ring 142 2nd ring 143 Rolling element 441 System control function 442 Preprocessing function 443 Reconstruction processing function

Claims (11)

X線を発生するX線管が取り付けられた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、
前記回転フレームの周方向に沿って前記回転フレームに設けられた第1リングと、前記第1リングに対向し前記固定フレームに設けられた第2リングとを有し、前記回転フレームの回転を補助するベアリングと、
前記第1リングの周方向に沿って前記回転フレームに設けられ、第1熱媒体が注入される第1の管と、
前記第2リングの周方向に沿って前記固定フレームに設けられ、第2熱媒体が注入される第2の管と、
を備えたX線コンピュータ断層撮影装置。
A fixed frame that rotatably supports a rotating frame with an X-ray tube that generates X-rays around the axis of rotation,
It has a first ring provided on the rotating frame along the circumferential direction of the rotating frame and a second ring provided on the fixed frame facing the first ring and assists the rotation of the rotating frame. Bearings and
A first tube provided in the rotating frame along the circumferential direction of the first ring and into which the first heat medium is injected, and
A second tube provided in the fixed frame along the circumferential direction of the second ring and into which the second heat medium is injected, and
X-ray computed tomography equipment equipped with.
前記第1の管は、前記第1リングに隣接して、または前記第1リングの内部に設けられ、
前記第2の管は、前記第2リングに隣接して、または前記第2リングの内部に設けられる、
請求項1に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The first tube is provided adjacent to or inside the first ring.
The second tube is provided adjacent to or inside the second ring.
The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1.
前記第2の管は、前記第2熱媒体を冷却するためのラジエーターに接続される、請求項1又は2に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1 or 2, wherein the second tube is connected to a radiator for cooling the second heat medium. 前記ラジエーターは、前記回転フレームと前記固定フレームとを有する架台装置が設置された検査室とは異なる部屋に設置される、
請求項3に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The radiator is installed in a room different from the inspection room in which the gantry device having the rotating frame and the fixed frame is installed.
The X-ray computed tomography apparatus according to claim 3.
前記第1リングと前記第2リングとは、前記回転軸が延びる方向に沿って並列に配置される、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The first ring and the second ring are arranged in parallel along the direction in which the rotation axis extends.
The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記第2リングは、前記第1リングの外周側に配置される、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The second ring is arranged on the outer peripheral side of the first ring.
The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記第1の管は、前記X線管と接続される、
請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The first tube is connected to the X-ray tube.
The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記第1の管は、前記第1リングの周方向に沿って周回するように設けられる、請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the first tube is provided so as to orbit along the circumferential direction of the first ring. 前記第1の管は、前記第1リングの周方向に沿った少なくとも1点において折り返すように設けられる、請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the first tube is provided so as to be folded back at at least one point along the circumferential direction of the first ring. 前記X線管と前記第1リングとは互いに接触する、
請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The X-ray tube and the first ring come into contact with each other.
The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 9.
前記ベアリングは、玉軸受と、ころ軸受と、すべり軸受けと、のうちいずれかである、
請求項1乃至10のうちいずれか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The bearing is one of a ball bearing, a roller bearing, and a sliding bearing.
The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 10.
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