JP2022021802A - Medical device, jig, control method of medical device and program - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用装置、治具、医用装置の制御方法、及びプログラムに関する。 Embodiments disclosed herein and in the drawings relate to medical devices, jigs, control methods for medical devices, and programs.
CT装置などの医用装置として、被検体を挿入可能な開口が設けられた架台と、架台の前側に配置されて被検体を載置する寝台とを備えるものがある。この医用装置において、寝台は、例えば、被検体を載置する天板を架台に対して移動させる寝台駆動装置を備える。架台の前側には、開閉可能なフロントカバーが設けられており、架台の内部に設けられるデバイスをメンテナンスする場合などにフロントカバーが開放される。 Some medical devices such as CT devices include a pedestal provided with an opening into which a subject can be inserted, and a bed arranged on the front side of the pedestal on which the subject is placed. In this medical device, the bed includes, for example, a bed drive device for moving the top plate on which the subject is placed with respect to the pedestal. A front cover that can be opened and closed is provided on the front side of the gantry, and the front cover is opened when the device provided inside the gantry is maintained.
フロントカバーの開放は、メンテナンスを行う作業員が行うことが多いが、フロントカバーは比較的重量があるため、作業員が例えば一人でフロントカバーを開放させる作業は容易ではなかった。この問題に対して、フロントカバーの開放を補助するパワーアシスト機能などを設けることもあるが、フロントカバーを開放させる際の作業員の負担を大きく軽減させるものではなかった。 The front cover is often opened by a maintenance worker, but since the front cover is relatively heavy, it is not easy for a worker to open the front cover by himself, for example. To solve this problem, a power assist function that assists in opening the front cover may be provided, but it does not significantly reduce the burden on the worker when opening the front cover.
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は、架台のフロントカバーを容易に開放させることができるようにすることである。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。 The problem to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and the drawings is to make it possible to easily open the front cover of the gantry. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and the drawings are not limited to the above problems. The problem corresponding to each effect by each configuration shown in the embodiment described later can be positioned as another problem.
実施形態の医用装置は、架台と、寝台と、駆動部と、制御部と、を持つ。架台は、被検体を挿入可能な開口が設けられる。寝台は、前記被検体を載置可能な天板を有する。駆動部は、前記天板を移動させる。制御部は、前記駆動部を制御する。前記架台は、前記寝台側に、開閉可能なカバーを備える。前記制御部は、前記カバーと前記天板との間に治具を介在させ、前記制御部が前記駆動部を駆動させることにより、前記天板の移動に伴って前記カバーを開放させる。 The medical device of the embodiment includes a pedestal, a bed, a drive unit, and a control unit. The gantry is provided with an opening into which the subject can be inserted. The bed has a top plate on which the subject can be placed. The drive unit moves the top plate. The control unit controls the drive unit. The pedestal is provided with a cover that can be opened and closed on the bed side. The control unit accommodates a jig between the cover and the top plate, and the control unit drives the drive unit to open the cover as the top plate moves.
以下、図面を参照しながら、実施形態の医用装置、治具、医用装置の制御方法、及びプログラムについて説明する。実施形態の医用装置は、X線CT(Computed Tomography:コンピュータ断層診断)装置である。医用装置は、被検体を挿入可能な開口が設けられた架台と、被検体を載置する天板を有する寝台を備える医用装置である。医用装置は、例えば、PET(positron emission tomography:陽電子放射)-CT装置でもよいし、MRI(Magnetic Resonance Imaging:磁気共鳴断層撮影)装置などの医用画像診断装置でもよい。 Hereinafter, the medical device, the jig, the control method of the medical device, and the program of the embodiment will be described with reference to the drawings. The medical device of the embodiment is an X-ray CT (Computed Tomography) device. The medical device is a medical device including a pedestal provided with an opening into which a subject can be inserted and a bed having a top plate on which the subject is placed. The medical device may be, for example, a PET (positron emission tomography) -CT device or a medical diagnostic imaging device such as an MRI (Magnetic Resonance Imaging) device.
実施形態のX線CT装置1は、検査モードと、メンテナンスモードの2つの作動モードで作動する。検査モードは、X線CT装置1がX線を用いた検査に利用される際の作動モードであり、メンテナンスモードは、X線CT装置1内のデバイスの点検や修理、交換などのメンテナンスを実行する際の作動モードである。
The X-ray
図1は、実施形態に係るX線CT装置1の構成図、図2は、X線CT装置1の斜視図である。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とを有する。図1では、説明の都合上、架台装置10をZ軸方向から見た図とX軸方向から見た図の双方を掲載しているが、実際には、架台装置10は一つである。実施形態では、非チルト状態での回転フレーム17の回転軸または寝台装置30の天板33の長手方向をZ軸方向(前後方向)、Z軸方向に直交し、床面に対して水平である軸をX軸方向8周方向)、Z軸方向に直交し、床面に対して垂直である方向をY軸方向(上下方向)とそれぞれ定義する。Z軸方向の一側であり、架台装置10における寝台装置30が設けられている側を「前側」、Z軸方向の他側であり、寝台装置30が設けられている側の反対側を「後側」、X軸方向の一側を「左側」、他側を「右側」、Y軸方向の一側を「上側」、他側を「下側」とそれぞれ定義する。
FIG. 1 is a block diagram of the
架台装置10は、例えば、X線管11と、ウェッジ12と、コリメータ13と、X線高電圧装置14と、X線検出器15と、データ収集システム(以下、DAS:Data Acquisition System)16と、回転フレーム17と、制御装置18と、架台19と、を備える。X線管11、ウェッジ12、コリメータ13、X線高電圧装置14、X線検出器15、DAS16、及び回転フレーム17は、架台19に収容される。
The
X線管11は、X線高電圧装置14からの高電圧の印加により、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線を発生させる。X線管11は、真空管を含む。例えば、X線管11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線管である。
The
ウェッジ12は、X線管11から被検体Pに照射されるX線量を調節するためのフィルタである。ウェッジ12は、X線管11から被検体Pに照射されるX線量の分布が予め定められた分布になるように、自身を透過するX線を減衰させる。ウェッジ12は、ウェッジフィルタ(wedge filter)、ボウタイフィルタ(bow-tie filter)とも呼ばれる。ウェッジ12は、例えば、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ものである。
The
コリメータ13は、ウェッジ12を透過したX線の照射範囲を絞り込むための機構である。コリメータ13は、例えば、複数の鉛板の組み合わせによってスリットを形成することで、X線の照射範囲を絞り込む。コリメータ13は、X線絞りと呼ばれる場合もある。コリメータ13の絞り込み範囲は、機械的に駆動可能であってよい。
The
X線高電圧装置14は、例えば、高電圧発生装置と、X線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器(トランス)および整流器などを含む電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧を発生させる。X線制御装置は、X線管11に発生させるべきX線量に応じて高電圧発生装置の出力電圧を制御する。高電圧発生装置は、上述した変圧器によって昇圧を行うものであってもよいし、インバータによって昇圧を行うものであってもよい。X線高電圧装置14は、回転フレーム17に設けられてもよいし、架台装置10の固定フレーム(不図示)の側に設けられてもよい。
The X-ray high voltage device 14 includes, for example, a high voltage generator and an X-ray control device. The high voltage generator has an electric circuit including a transformer, a rectifier, and the like, and generates a high voltage applied to the
X線検出器15は、X線管11が発生させ、被検体Pを通過して入射したX線の強度を検出する。X線検出器15は、検出したX線の強度に応じた電気信号(光信号などでもよい)をDAS18に出力する。X線検出器15は、例えば、複数のX線検出素子列を有する。複数のX線検出素子列のそれぞれは、X線管11の焦点を中心とした円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたものである。複数のX線検出素子列は、スライス方向(列方向、row方向)に配列される。
The
X線検出器15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する。それぞれのシンチレータは、シンチレータ結晶を有する。シンチレータ結晶は、入射するX線の強度に応じた光量の光を発する。グリッドは、シンチレータアレイのX線が入射する面に配置され、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(一次元コリメータまたは二次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、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。光センサアレイは、シンチレータにより発せられる光の光量に応じた電気信号を出力する。X線検出器15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よい。
The
DAS16は、例えば、増幅器と、積分器と、A/D変換器とを有する。増幅器は、X線検出器15の各X線検出素子により出力される電気信号に対して増幅処理を行う。積分器は、増幅処理が行われた電気信号をビュー期間(後述)に亘って積分する。A/D変換器は、積分結果を示す電気信号をデジタル信号に変換する。DAS16は、デジタル信号に基づく検出データをコンソール装置40に出力する。検出データは、生成元のX線検出素子のチャンネル番号、列番号、及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である。ビュー番号は、回転フレーム17の回転に応じて変化する番号であり、例えば、回転フレーム17の回転に応じてインクリメントされる番号である。従って、ビュー番号は、X線管11の回転角度を示す情報である。ビュー期間とは、あるビュー番号に対応する回転角度から、次のビュー番号に対応する回転角度に到達するまでの間に収まる期間である。DAS16は、ビューの切り替わりを、制御装置18から入力されるタイミング信号によって検知してもよいし、内部のタイマーによって検知してもよいし、図示しないセンサから取得される信号によって検知してもよい。フルスキャンを行う場合においてX線管11によりX線が連続曝射されている場合、DAS16は、全周囲分(360度分)の検出データ群を収集する。ハーフスキャンを行う場合においてX線管11によりX線が連続曝射されている場合、DAS16は、半周囲分(180度分)の検出データを収集する。
The
回転フレーム17は、X線管11、ウェッジ12、およびコリメータ13と、X線検出器15とを対向支持する円環状の部材である。回転フレーム17は、固定フレームによって、内部に導入された被検体Pを中心として回転自在に支持される。回転フレーム17は、更にDAS16を支持する。DAS16が出力する検出データは、回転フレーム17に設けられた発光ダイオード(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)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、受信機によってコンソール装置40に転送される。なお、回転フレーム17から非回転部分への検出データの送信方法として、前述の光通信を用いた方法に限らず、非接触型の任意の送信方法を採用してよい。回転フレーム17は、X線管11などを支持して回転させることができるものであれば、円環状の部材に限らず、アームのような部材であってもよい。
The rotating
X線CT装置1は、例えば、X線管11とX線検出器15の双方が回転フレーム17によって支持されて被検体Pの周囲を回転するRotate/Rotate-TypeのX線CT装置(第3世代CT)であるが、これに限らず、円環状に配列された複数のX線検出素子が固定フレームに固定され、X線管11が被検体Pの周囲を回転するStationary/Rotate-TypeのX線CT装置(第4世代CT)であってもよい。
The
制御装置18は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサを有する処理回路と、モータやアクチュエータなどを含む駆動機構とを有する。処理回路は、例えば、ハードウェアプロセッサが記憶装置(記憶回路)に記憶されたプログラムを実行することにより、これらの機能を実現するものである。
The
ハードウェアプロセッサとは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit; ASIC)、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(Simple Programmable Logic Device; SPLD)または複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device; CPLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array; FPGA)などの回路(circuitry)を意味する。記憶装置にプログラムを記憶させる代わりに、ハードウェア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、ハードウェアプロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。ハードウェアプロセッサは、単一の回路として構成されるものに限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのハードウェアプロセッサとして構成され、各機能を実現するようにしてもよい。記憶装置は、非一時的(ハードウェアの)記憶媒体でもよい。また、複数の構成要素を1つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。 The hardware processor is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an application specific integrated circuit (ASIC), and a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device (Simple Programmable Logic)). It means a circuit such as a Device (SPLD) or a Complex Programmable Logic Device (CPLD), a Field Programmable Gate Array (FPGA), etc. Instead of storing a program in a storage device. The program may be configured to be embedded directly in the circuit of the hardware processor. In this case, the hardware processor realizes the function by reading and executing the program embedded in the circuit. The storage device is not limited to a single circuit, but may be configured as one hardware processor by combining a plurality of independent circuits to realize each function. The storage device is non-temporary (hardware). It may be a storage medium (of the hardware), or a plurality of components may be integrated into one hardware processor to realize each function.
制御装置18は、検査モードと、メンテナンスモードのいずれかの作動モードで寝台装置30を制御する。制御装置18は、作動モードが検査モードであるときには、コンソール装置40に取り付けられた入力インターフェース43または架台装置10に取り付けられた操作パネルからの入力信号を受け付けて、架台装置10および寝台装置30の動作を制御する。制御装置18は、制御部の一例である。
The
制御装置18は、例えば、回転フレーム17を回転させたり、架台装置10の架台19をチルトさせたり、寝台装置30の天板33を移動させたりする。架台19をチルトさせる場合、制御装置18は、入力インターフェース43に入力された傾斜角度(チルト角度)に基づいて、Z軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム17を回転させる。制御装置18は、図示しないセンサの出力等によって回転フレーム17の回転角度を把握している。また、制御装置18は、回転フレーム17の回転角度を随時、処理回路50に提供する。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に設けられてもよい。
The
制御装置18は、作動モードがメンテナンスモードであるときに、フロントカバー60を開放させる制御(以下、「フロントカバー60の開放制御」という)を行う。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に設けられてもよい。フロントカバー60の開放制御及びフロントカバー60の開放動作については、後にさらに説明する。
The
架台19の背面側には、モード切替スイッチS1及び始動スイッチS2が設けられている。作業員等がモード切替スイッチS1を操作した場合、モード切替スイッチS1は、切替信号を制御装置18に出力する。作業員等が始動スイッチS2を操作した場合、始動スイッチS2は、始動信号を制御装置18に出力する。
A mode changeover switch S1 and a start switch S2 are provided on the back side of the
制御装置18は、作動モードが検査モードであるときに、モード切替スイッチS1により切替信号が出力された場合に、作動モードを検査モードからメンテナンスモードに切り替える。制御装置18は、作動モードがメンテナンスモードであり、フロントカバー60の開放制御が開始されていないときに始動スイッチS2により始動信号が出力された場合に、寝台装置30の寝台駆動装置32を始動させてフロントカバー60の開放制御を開始する。
The
フロントカバー60は、架台19の前側に設けられる。フロントカバー60は、開閉可能であり、フロントカバー60を開放することにより、架台19の内部に設けられた各種デバイスを外側から点検したり修理したりできるようになる。フロントカバー60の上端部には、ヒンジ61が設けられている。フロントカバー60は、ヒンジ61により、その上端位置で鉛直方向に交差する方向、例えば水平方向に沿った回転軸周りに架台19に対して回転可能とされている。
The
フロントカバー60は、開閉動作によって開放状態と閉鎖状態となる。閉鎖状態のフロントカバー60は、ヒンジ61から垂下した状態となり、架台19の前面を覆う。開放状態のフロントカバー60は、閉鎖状態からヒンジ61が約90°反時計回りに回転した状態となり、その面が地面と略水平な状態となる。
The
フロントカバー60は、X線CT装置1が検査モードで作動する場合には、閉鎖状態とされる。フロントカバー60は、X線CT装置1がメンテナンスモードで作動する場合に開放されて閉鎖状態から開放状態とされる。開放状態のフロントカバー60は、例えば、2本の支持棒62(図6B及び図7参照)によって支持される。支持棒62は、支持部の一例である。
The
フロントカバー60における左右方向(X軸方向)両端部及び、架台19におけるフロントカバー60における左右方向(X軸方向)両端部から下がった位置(Y軸方向に沿って下に移動した位置)には、支持棒62を嵌め込む嵌め込み部が設けられる。架台19及びフロントカバー60における左右のそれぞれにおける嵌め込み部に支持棒62が嵌め込まれて、支持棒62が架台19とフロントカバー60の間に架け渡されることにより、開放状態のフロントカバー60が支持棒62に支持される。
At the positions lowered from both ends in the left-right direction (X-axis direction) of the
フロントカバー60のX軸方向略中央下端部には、寝台装置30の支持フレーム34よりも幅広の切欠き63が設けられている。フロントカバー60に切欠き63が設けられることにより、フロントカバー60を開放する際に、フロントカバー60と寝台装置30の干渉が避けられる。切欠き63のX軸方向中央部には、X軸方向に離間する2つのリング64が取り付けられている。
A
架台19には、被検体Pを挿入可能であり、略円筒形状を有する開口70が設けられている。開口70には、例えば、被検体(被検者)Pが載置された状態の寝台装置30の天板33が挿入される。フロントカバー60には、開口70と同程度の径の開口が設けられている。天板33に載置された被検体Pは、フロントカバー60に開口を通過して開口70に挿入される。フロントカバー60は、カバーの一例である。
The
寝台装置30は、スキャン対象の被検体Pを載置して移動させ、架台装置10の回転フレーム17の内部に導入する装置である。寝台装置30における基台31は、支持フレーム34を鉛直方向(Y軸方向)に移動可能に支持する筐体を含む。寝台駆動装置32は、モータやアクチュエータを含む。寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を、支持フレーム34に沿って、天板33の長手方向(Z軸方向)に移動させる。天板33は、被検体Pが載置される板状の部材である。寝台駆動装置32は、天板33を後退させて架台19の開口に挿入させる。寝台駆動装置32は、天板33を前進させて架台19から引き抜く。寝台装置30は、寝台の一例であり、寝台駆動装置32は、駆動部の一例である。
The
寝台駆動装置32は、天板33だけでなく、支持フレーム34を天板33の長手方向に移動させてもよい。また、上記とは逆に、架台装置10がZ軸方向に移動可能であり、架台装置10の移動によって回転フレーム17が被検体Pの周囲に来るように制御されてもよい。また、架台装置10と天板33の双方が移動可能な構成でもよい。
The
寝台装置30は、X線CT装置1がメンテナンスモードで作動する場合には、フロントカバー60を開放させる装置として利用される。この場合、寝台装置30とフロントカバー60の間に治具80が介在される。フロントカバー60を開放させる際の寝台装置30の動作及び治具80については、後に説明する。
The
コンソール装置40は、例えば、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50とを有する。実施形態では、コンソール装置40は架台装置10とは別体として説明するが、架台装置10にコンソール装置40の各構成要素の一部または全部が含まれてもよい。
The
メモリ41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ41は、例えば、検出データや投影データ、再構成画像データ、CT画像データ等を記憶する。これらのデータは、メモリ41ではなく(或いはメモリ41に加えて)、X線CT装置1が通信可能な外部メモリに記憶されてもよい。外部メモリは、例えば、外部メモリを管理するクラウドサーバが読み書きの要求を受け付けることで、クラウドサーバによって制御されるものである。
The
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、処理回路によって生成された医用画像(CT画像)や、医師や技師などの操作者による各種操作を受け付けるGUI(Graphical User Interface)画像等を表示する。ディスプレイ42は、例えば、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)、有機EL(Electroluminescence)ディスプレイ等である。ディスプレイ42は、架台装置10に設けられてもよい。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の本体部と無線通信可能な表示装置(例えばタブレット端末)でもよい。
The
入力インターフェース43は、操作者による各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作の内容を示す電気信号を処理回路50に出力する。例えば、入力インターフェース43は、検出データまたは投影データを収集する際の収集条件、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などの入力操作を受け付ける。入力インターフェース43は、例えば、マウスやキーボード、タッチパネル、ドラッグボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、カメラ、赤外線センサ、マイク等により実現される。入力インターフェース43は、コンソール装置40の本体部と無線通信可能な表示装置(例えばタブレット端末)により実現されてもよい。
The
なお、本明細書において入力インターフェースはマウス、キーボードなど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、この電気信号を制御回路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の例に含まれる。 In this specification, the input interface is not limited to the one provided with physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, an example of an input interface 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 a control circuit.
処理回路50は、X線CT装置1の全体の動作を制御する。処理回路50は、例えば、制御機能51と、前処理機能52と、再構成処理機能53と、画像処理機能54とを備える。処理回路50は、例えば、ハードウェアプロセッサが記憶装置(記憶回路)に記憶されたプログラムを実行することにより、これらの機能を実現するものである。
The
ハードウェアプロセッサとは、例えば、CPU、GPU、特定用途向け集積回路、プログラマブル論理デバイスまたは複合プログラマブル論理デバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイなどの回路を意味する。記憶装置にプログラムを記憶させる代わりに、ハードウェア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。ハードウェアプロセッサは、単一の回路として構成されるものに限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのハードウェアプロセッサとして構成され、各機能を実現するようにしてもよい。記憶装置は、非一時的(ハードウェアの)記憶媒体でもよい。また、複数の構成要素を1つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。 The hardware processor means, for example, a circuit such as a CPU, a GPU, an integrated circuit for a specific application, a programmable logic device or a composite programmable logic device, and a field programmable gate array. Instead of storing the program in the storage device, the program may be configured to be directly embedded in the circuit of the hardware processor. The hardware processor is not limited to the one configured as a single circuit, but may be configured as one hardware processor by combining a plurality of independent circuits to realize each function. The storage device may be a non-temporary (hardware) storage medium. Further, a plurality of components may be integrated into one hardware processor to realize each function.
コンソール装置40または処理回路50が有する各構成要素は、分散化されて複数のハードウェアにより実現されてもよい。処理回路50は、コンソール装置40が有する構成ではなく、コンソール装置40と通信可能な処理装置によって実現されてもよい。処理装置は、例えば、一つのX線CT装置と接続されたワークステーション、或いは、複数のX線CT装置に接続され、以下に説明する処理回路50と同等の処理を一括して実行する装置(例えばクラウドサーバ)である。
Each component of the
制御機能51は、入力インターフェース43が受け付けた入力操作に基づいて、処理回路50の各種機能を制御する。例えば、制御機能51は、X線高電圧装置14、DAS16、制御装置18および寝台駆動装置32を制御することで、架台装置10における検出データの収集処理等を実行する。
The
前処理機能52は、DAS16により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行い、投影データを生成し、生成した投影データをメモリ41に記憶させる。
The
再構成処理機能53は、前処理機能52によっ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や逐次近似再構成法等による再構成処理を行って、CT画像データを生成し、生成したCT画像データをメモリ41に記憶させる。
The
画像処理機能54は、入力インターフェース43が受け付けた入力操作に基づいて、CT画像データを公知の方法により、三次元画像データや任意断面の断面像データに変換する。三次元画像データへの変換は、前処理機能52によって行われてもよい。
The
(フロントカバー60の開放動作)
次に、X線CT装置1をメンテナンスする際のフロントカバー60の開放動作について説明する。フロントカバー60を開放させる前に、作業員は、天板33とフロントカバー60の間に治具80を介在させる。ここで、治具80について説明する。図3Aは、第1状態の治具80の斜視図、図3Bは、第2状態の治具80の斜視図である。
(Opening operation of front cover 60)
Next, the opening operation of the
治具80は、トーションバネ81を備える。トーションバネ81の一側には第1アーム82の一端(基端)が取り付けられ、トーションバネ81の他側には第2アーム83の一端(基端)が取り付けられている。第1アーム82及び第2アーム83は、トーションバネ81を中心として相対的に回転可能である。第1アーム82の他端(先端)には、先端板84が設けられている。第1アーム82と先端板84の間には第1ヒンジ85が設けられている。第1アーム82と先端板84は、第1ヒンジ85が設けられることにより、相対的に回転可能とされている。
The
第2アーム83の他端(先端)には、X軸方向に離間するフックを備える2つの取付部86が取り付けられる。第2アーム83と取付部86の間には第2ヒンジ87が設けられている。第2アーム83と取付部86は、第2ヒンジ87が設けられることにより、相対的に回転可能とされている。
At the other end (tip) of the
治具80は、図3Aに示すトーションバネ81にテンションが掛けられて折り畳まれた第1状態と、図3Bに示すトーションバネ81のテンションが解放された第2状態と、第1アーム82と第2アーム83が略直線状に配置された第3状態(図7B参照)とに変形可能である。第1状態の治具80では、第1アーム82と第2アーム83が略一直線上に配置される。第2状態の治具80では、トーションバネ81の付勢力により、第1アーム82と第2アーム83の一端同士が近接したまま先端同士が離間する。治具80は、第1アーム82と第2アーム83が第3状態よりも超えて相対的に回転可能であるようにしてもよいし、第3状態の手前まで回転可能であるようにしてもよい。
The
寝台装置30における天板33には、先端板84が固定されるポケットが設けられている。フロントカバー60に設けられた2つのリング64の離間距離は、2つの取付部86の離間距離と略同一である。第1状態の治具80の先端板84が天板33に設けられたポケットに固定され、取付部86がリング64に引っ掛けられることにより、治具80が寝台装置30とフロントカバー60の間に治具80が介在される。
The
治具80は、例えば、寝台装置30とフロントカバー60に取り付けられる前は、ロック部90によって第1状態に維持される。ロック部90は、例えば、第1アーム82の側面に設けられ、取付部86をロックする突起を備え、第1状態の第1アーム82と第2アーム83をロックする。ロック部90は、第1アーム82の側面に対して、面一よりも奥方に引っ込むとともに、第1アーム82の側面よりも外方に突出するように図示しないバネによって付勢されている。ロック部90は、第1状態の治具80において、第1アーム82の側方における取付部86が位置する場所に設けられる。
The
第1状態にある治具80における取付部86をロック部90がロックすることにより、トーションバネ81にはロック部90によってテンションが掛けられ、治具80は第1状態に維持される。ロック部90を第1アーム82に押し込んで取付部86のロックを外すことにより、ロック部90によるロックが解除され、ロック部90によってトーションバネ81に掛けられたテンションが解放される。
When the locking
ロック部は、他の形態のものであってもよい。突起は、第1アーム82及び第2アーム83のX軸方向の両側に設けられているが、いずれか一方に設けられていてもよい。ロック部は、折り畳まれた治具80の第1アーム82と第2アーム83を巻き付けるバンドでもよい。ロック部は、ロック構造の一例である。
The lock portion may be of another form. The protrusions are provided on both sides of the
続いて、フロントカバー60の開放動作について説明する。図4は、フロントカバー60を開放させる工程の一例を示すフローチャート、図5は、制御装置18によるフロントカバー60の開放制御の一例を示すフローチャート、図6A~図6C及び図7A~図7Cは、フロントカバー60を開放させる動作を側面から見た一例を示す図、図8A及び図8Bは、フロントカバー60を開放させる動作を上面から見た一例を示す図である。X線CT装置1は、作動モードが検査モードであるときにフロントカバー60を閉じた状態で被検体の検査を行う。X線CT装置1は、作動モードがメンテナンスモードであるときに架台19の内部に収容されたデバイスのメンテナンスを行うためにフロントカバー60を開放させる。
Subsequently, the opening operation of the
図4に示すように、作業員は、検査を行っていないX線CT装置1のメンテナンスを実行する場合には、まず、モード切替スイッチS1を操作して、操作モードを検査モードからメンテナンスモードに切り替える。このため、制御装置18は、モード切替スイッチS1により出力される切替信号の有無に基づいて、モード切替スイッチS1の操作が有ったか否かを判定する(ステップS101)。
As shown in FIG. 4, when performing maintenance of the
切替信号が出力されており、モード切替スイッチS1の操作が有ったと判定した場合、制御装置18は、作動モードをメンテナンスモードに切り替える(ステップS103)。続いて、制御装置18は、寝台駆動装置32を用いて、寝台装置30の天板33を、架台19に近づく方向(後方)に移動させる(ステップS105)。
When the changeover signal is output and it is determined that the mode changeover switch S1 has been operated, the
制御装置18は、図6A及び図8Aに示すように、天板33の後端(架台19に近い側の端部)が架台19の前端と重なる位置(切欠き63の直下の位置)まで天板33を移動させる。天板33は、例えば、検査モードで実行される検査の終了時の最下端の位置に配置されている。ところが、モード切替スイッチS1が操作されるときに天板33が最下端の位置に配置されていない状況が起こることがある。この場合、制御装置18は、モード切替スイッチS1の操作が有ったと判定した場合、ステップS105を実行する前に天板33を最下端の位置に移動させる。
As shown in FIGS. 6A and 8A, the
天板33の後端が架台19の前端と重なる位置まで天板33が移動させられたら、作業員は、治具80を架台19及び天板33の間に介在させる(ステップS107)。このとき、作業員は、ロック部90によって第1状態に維持された治具80の先端板84を天板33のポケットに固定し、取付部86のフックを開放前のフロントカバー60に設けられたリング64に引っ掛ける。このとき、トーションバネ81は、天板33に載置された状態となる。
When the
続いて、作業員は、治具80のロック部90によるロックを解除し、ロック部90によって治具80のトーションバネ81に掛けられたテンションを解放する。このとき、治具80は、先端板84が天板33に取り付けられ、取付部86がフロントカバー60に取り付けられていることにより、トーションバネ81にテンションが掛けられた状態が維持され、治具80は第1状態を維持する。
Subsequently, the worker releases the lock by the
架台19と天板33の間に治具80を介在させたら、作業員は、X線CT装置1のメンテナンスを開始するために、始動スイッチS2を操作する。制御装置18は、始動スイッチS2により出力される始動信号の有無に基づいて、始動スイッチS2の操作が有ったか否かを判定する(ステップS109)。
After the
始動スイッチS2により始動信号が出力されておらず、始動スイッチS2の操作がなかったと判定した場合、制御装置18は、始動スイッチS2により始動信号が出力されるまでステップS109の処理を繰り返す。始動スイッチS2により始動信号が出力され、始動スイッチS2の操作が有ったと判定した場合、制御装置18は、フロントカバー60の開放制御を行う(ステップS111)。フロントカバー60の開放制御は、天板33を移動制御することにより、フロントカバー60を開放させる制御である。
When it is determined that the start signal has not been output by the start switch S2 and the start switch S2 has not been operated, the
ここで、ステップS111におけるフロントカバー60の開放制御について図5を参照して説明する。ステップS109において、始動操作スイッチの操作が有ったと判定した場合、制御装置18は、図6Bに示すように、架台19から遠ざかる方向(前方)に天板33を前進させる(ステップS201)。
Here, the opening control of the
天板33の移動に伴い、治具80の第2アーム83は、フロントカバー60の下端部を引き連れて前方に移動する。このとき、フロントカバー60の下端部が前方に移動するとともに、フロントカバー60は、ヒンジ61を中心として反時計回りに回転して開放し始め、その下端部が上昇する。フロントカバー60の回転に伴い、第2アーム83は、トーションバネ81を中心として時計回りに回転する。このとき、第2アーム83と取付部86の間に第2ヒンジ87が介在されているので、第2アーム83がスムーズに回転する。
As the
続いて、制御装置18は、移動方向変換位置に天板33が到達しているか否かを判定する(ステップS203)。移動方向変換位置は、図6Cに示すように、天板33が最下端に位置する場合にフロントカバー60と第2アーム83が直線上に配置されることになる天板33のZ軸方向の位置である。
Subsequently, the
移動方向変換位置は、例えば、天板33の制御高さ、フロントカバー60及び治具80のサイズ等に基づいて予め求められて制御装置18の記憶装置に記憶されている。制御装置18は、天板33の位置がメモリ41に記憶された移動方向変換位置に到達しているか否かを判定する。
The movement direction change position is obtained in advance based on, for example, the control height of the
移動方向変換位置に天板33が到達していないと判定した場合、制御装置18は、移動方向変換位置に天板33が到達していると判定されるまで、ステップS203の処理を繰り返し、天板33を前進させる。移動方向変換位置に天板33が到達していると判定した場合、制御装置18は、天板33の移動方向を前方から上方に変換し、図7Aに示すように、天板33を上昇させる(ステップS205)。
When it is determined that the
制御装置18が天板33を上昇させると、治具80の第2アーム83は、トーションバネ81の付勢力により、トーションバネ81を中心として時計回りに回転する。第2アーム83は、回転することによってフロントカバー60を押し上げる。制御装置18は、そのまま天板33を上昇させて、フロントカバー60を更に解放させる。
When the
この過程で、トーションバネ81は、やがて天板33に載置された状態から上方に浮き上がり、第1アーム82が、先端板84を中心として反時計回りに回転する。このとき、第1アーム82と先端板84の間に第1ヒンジ85が介在されているので、第1アーム82がスムーズに回転する。
In this process, the
続いて、制御装置18は、図7Bに示すように、治具80が第3状態となり、フロントカバー60が開放状態となったか否かを判定する(ステップS207)。制御装置18の記憶装置は、フロントカバー60が開放状態となる天板33のZ軸方向の位置(以下、「開放状態規制位置」という)を記憶している。開放状態規制位置は、例えば、天板33の制御位置、フロントカバー60及び治具80のサイズ等に基づいて予め求められて制御装置18の記憶装置に記憶されている。制御装置18は、天板33の位置がメモリ41に記憶された開放状態規制位置に到達しているか否かに基づいて、フロントカバー60が開放状態となったか否かを判定する。
Subsequently, as shown in FIG. 7B, the
フロントカバー60が開放状態となっていないと判定した場合、制御装置18は、フロントカバー60が開放状態となったと判定されるまで、ステップS207の処理を繰り返し、天板33を上昇させる。フロントカバー60が開放状態となったと判定した場合、制御装置18は、天板33を停止させる(ステップS209)。こうして、X線CT装置1は、図5に示す処理を終了する。
When it is determined that the
図4に示すフローに戻り、フロントカバー60が開放したら、作業員は、図7C及び図8Bに示すように、フロントカバー60の左右両端において、架台19との間に支持棒62を架け渡す(ステップS113)。続いて、作業員は、天板33とフロントカバー60の間の治具80を取り外す(ステップS115)。その後、作業員が所定のスイッチ操作することにより、制御装置18は、天板33を最下端位置まで下降させる(ステップS117)。こうして、X線CT装置1におけるフロントカバー60を開放させる作業を終了する。
Returning to the flow shown in FIG. 4, when the
ステップS101において、切替信号が出力されておらず、モード切替スイッチS1の操作がなかったと判定した場合、制御装置18は、検査モードでのX線CT装置1の制御を実行する(ステップS119)。こうして、X線CT装置1におけるフロントカバー60を開放させる作業を終了する。
If it is determined in step S101 that the changeover signal has not been output and the mode changeover switch S1 has not been operated, the
実施形態のX線CT装置1では、フロントカバー60と天板33の間に治具80を介在させ、天板33を移動させることで、フロントカバー60を開放させる。このため、作業員が重量のあるフロントカバー60を押し上げるなどの作業を行うことなくフロントカバー60が開放するので、架台のフロントカバーを容易に開放させることができる。
In the
実施形態のX線CT装置1では、天板33を前進させて架台19から遠ざけた後に上昇させてフロントカバー60を開放させる。このため、フロントカバー60を確実に開放させることができる。実施形態のX線CT装置1は、フロントカバー60と天板33の間に治具80を介在させ、天板33を移動させてフロントカバー60を開放させた後、支持棒62によってフロントカバー60を支持する。このため、治具80を取り外してもフロントカバー60の開放状態を維持できるので、メンテナンス作業を行う際に治具80が邪魔にならないようにすることができる。さらには、治具80に負担をかけ続けないようにできるので、治具80の劣化を抑制することができる。
In the
実施形態のX線CT装置1において、治具80は、トーションバネ81と、トーションバネ81に取り付けられた第1アーム82及び第2アーム83を備える。このため、第1アーム82が天板33に取り付けられ、第2アーム83がフロントカバー60に取り付けられてフロントカバー60を開放させるので、トーションバネ81の付勢力をフロントカバー60の開放に利用することができる。したがって、モータなどの動力を要することなく、フロントカバー60の開放動作をアシストすることができる。
In the
実施形態のX線CT装置1では、トーションバネ81にテンションが掛けられて折り畳まれた第1状態の治具80が天板33及びフロントカバー60に取り付けられる。このため、フロントカバー60を開放させる際の治具80の動作を安定させることができる。治具80は、第1状態の第1アーム82と第2アーム83をロックするロック部90を備える。このため、第1状態の治具80を天板33及びフロントカバー60に容易に取り付けることができる。
In the
上記の実施形態では、フロントカバー60を解放させる際に、天板33を前進させた後に上昇させる制御を行っているが、他の制御を行ってもよい。例えば、天板33の前進と上昇を織り交ぜながらフロントカバー60を解放させるようにしてもよい。あるいは、天板を前進及び上昇させる過程において、天板33を後退させたり下降させたりする工程を織り交ぜてもよい。
In the above embodiment, when the
上記の実施形態では、フロントカバー60が全開となるまで天板33を作動させるが、他の状態まで天板33を作動させるようにしてもよい。例えば、図7Aに示すように、フロントカバー60が半分開放した状態(以下、「半開状態」という)となるまで天板33を作動させるようにしてもよい。この場合、半開状態のフロントカバー60を支持する支持棒をフロントカバー60と架台19の間に架け渡してフロントカバー60を支持してもよい。フロントカバー60を半開状態とする場合、天板33を前進させるのみで、上昇させない制御を行ってもよい。
In the above embodiment, the
さらには、フロントカバー60を開放させる開き具合(開度)を制御装置18が制御でき、作業員が選択できるようにしてもよい。この場合、例えば、架台19に始動スイッチS2に代えて「全開スイッチ」「半開スイッチ」を設け、「全開スイッチ」を操作するとフロントカバー60が開放状態とされ、「半開スイッチ」を操作すると、フロントカバー60が半開状態となるようにしてもよい。
Further, the
上記の実施形態では、モード切替スイッチS1及び始動スイッチS2が架台19の背面側に設けられるが、これらのスイッチは、他の位置に設けられてもよい。これらのスイッチは、例えば、架台19の正面側に設けられてもよいし、コンソール装置40の入力インターフェース43に設けられてもよい。
In the above embodiment, the mode changeover switch S1 and the start switch S2 are provided on the back side of the
上記の実施形態では、制御装置18は、天板33を動作させることにより、フロントカバー60を開放させているが、フロントカバー60を閉鎖させるようにしてもよい。上記の実施形態では、治具80におけるトーションバネ81の付勢方向が一定である。このため、フロントカバー60を開放させる動作と反対の動作を天板33に行わせた場合、フロントカバー60の閉鎖の全工程のうちの一部を実行することになる。この点、トーションバネ81に代えてモータなどを設けることにより、フロントカバー60を開放させる動作と反対の動作を天板33に行わせてフロントカバー60を閉鎖させる動作を行わせることができる。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、制御装置18は、架台19を非チルト状態としてフロントカバー60を開放させている。これに対して、制御装置18は、フロントカバー60を開放させる際に架台19をチルトさせてもよい。フロントカバー60を開放させる際に架台19をチルトさせる態様として、制御装置18は、架台19をチルト状態とした後にフロントカバー60を開放させてもよいし、架台19をチルトさせながらフロントカバー60を開放させてもよい。この場合、制御装置18は、上部が前傾するように時計回りに架台19をチルトさせてもよいし、上部が後継するように反時計回りに架台19をチルトさせてもよい。架台19の上部が前傾するようにチルトさせることにより、少ない天板33の移動量でフロントカバー60を開放させることができる。
In the above embodiment, the
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、被検体を挿入可能な開口が設けられた架台と、前記被検体を載置可能な天板を有する寝台と、前記天板を移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を持ち、前記架台は、前記寝台側に、開閉可能なカバーを備え、前記制御部は、前記カバーと前記天板との間に治具を介在させ、前記制御部が前記駆動部を駆動させることにより、前記天板の移動に伴って前記カバーを開放させることにより、前記天板及び前記架台の少なくともいずれか一方の移動に伴って前記カバーを開放させることにより、架台のフロントカバーを容易に開放させることができる。 According to at least one embodiment described above, a pedestal provided with an opening into which a subject can be inserted, a bed having a top plate on which the subject can be placed, and a drive unit for moving the top plate. The pedestal has a cover that can be opened and closed on the bed side, and the control unit has a jig interposed between the cover and the top plate. The control unit drives the drive unit to open the cover with the movement of the top plate, thereby opening the cover with the movement of at least one of the top plate and the gantry. By doing so, the front cover of the gantry can be easily opened.
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, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention.
1…X線CT装置
10…架台装置
18…制御装置
19…架台
30…寝台装置
32…寝台駆動装置
33…天板
34…支持フレーム
40…コンソール装置
60…フロントカバー
61…ヒンジ
62…支持棒
64…リング
70…開口
80…治具
81…トーションバネ
82…第1アーム
83…第2アーム
84…先端板
85…第1ヒンジ
86…取付部
87…第2ヒンジ
90…ロック部
1 ...
Claims (10)
前記被検体を載置可能な天板を有する寝台と、
前記天板を移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記架台は、前記寝台側に、開閉可能なカバーを備え、
前記制御部は、前記カバーと前記天板との間に治具を介在させ、前記制御部が前記駆動部を駆動させることにより、前記天板の移動に伴って前記カバーを開放させる
医用装置。 A pedestal with an opening into which the subject can be inserted,
A bed having a top plate on which the subject can be placed, and
The drive unit that moves the top plate and
A control unit that controls the drive unit is provided.
The pedestal is provided with a cover that can be opened and closed on the bed side.
The control unit is a medical device in which a jig is interposed between the cover and the top plate, and the control unit drives the drive unit to open the cover as the top plate moves.
前記天板は、前記天板の長手方向及び上下方向に対して移動可能であり、
前記制御部は、前記カバーとの間に前記治具が介在された前記天板を前記架台から遠ざけ及び上昇させるように前記駆動部を駆動させて、前記カバーを開放させる
請求項1に記載の医用装置。 The cover is rotatable with respect to the gantry around a rotation axis along a direction intersecting in the vertical direction, and is opened by rotating while raising the lower end.
The top plate can be moved in the longitudinal direction and the vertical direction of the top plate.
The first aspect of the present invention, wherein the control unit drives the drive unit so as to move the top plate having the jig interposed between the cover and the top plate away from the gantry and raise the cover to open the cover. Medical equipment.
請求項1に記載の医用装置。 The medical device according to claim 1, wherein a support portion is bridged between the cover in the open state and the gantry, so that the cover in the open state from which the jig has been removed is supported by the support portion. ..
前記第1アームは、前記天板に取り付け可能であり、前記第2アームは、前記カバーに取り付け可能である
請求項4に記載の治具。 The jig includes a torsion spring, a first arm attached to one side of the torsion spring, and a second arm attached to the other side of the torsion spring.
The jig according to claim 4, wherein the first arm can be attached to the top plate, and the second arm can be attached to the cover.
前記第1状態で前記第1アームが前記天板に取り付けられ、前記第2アームが開放前の前記カバーに取り付けられる
請求項5に記載の治具。 The jig can be transformed into a first state in which tension is applied to the torsion spring and folded, and a second state in which the tension of the torsion spring is released.
The jig according to claim 5, wherein the first arm is attached to the top plate in the first state, and the second arm is attached to the cover before opening.
請求項6に記載の治具。 The jig according to claim 6, further comprising a lock structure for locking the first arm and the second arm in the first state.
前記天板の動作を制御する制御部は、前記駆動部を駆動させることにより、前記カバーを開放させる動作で前記天板を移動させる
医用装置の制御方法。 A pedestal provided with an opening into which a subject can be inserted, a bed having a top plate on which the subject can be placed, and a drive unit for moving the top plate are provided, and the pedestal opens and closes on the sleeper side. In opening the cover in a medical device in which a jig is interposed between the cover provided as possible and the pedestal.
The control unit that controls the operation of the top plate is a control method for a medical device that moves the top plate by the operation of opening the cover by driving the drive unit.
請求項8に記載の医用装置の制御方法。 The control method for a medical device according to claim 8, wherein the control unit tilts the gantry when the cover is opened.
前記天板の動作を制御する制御部に、前記駆動部を駆動させることにより、前記カバーを開放させる動作で前記天板を移動させる処理を実行させる
プログラム。 A pedestal provided with an opening into which a subject can be inserted, a bed having a top plate on which the subject can be placed, and a drive unit for moving the top plate are provided, and the pedestal opens and closes on the sleeper side. In opening the cover in a medical device in which a jig is interposed between a cover provided as possible and the pedestal.
A program that causes a control unit that controls the operation of the top plate to execute a process of moving the top plate by an operation of opening the cover by driving the drive unit.
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JP2020125616A JP2022021802A (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Medical device, jig, control method of medical device and program |
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JP2020125616A Pending JP2022021802A (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Medical device, jig, control method of medical device and program |
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2020
- 2020-07-22 JP JP2020125616A patent/JP2022021802A/en active Pending
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