JP4533666B2

JP4533666B2 - Ｃｔスキャン装置

Info

Publication number: JP4533666B2
Application number: JP2004156126A
Authority: JP
Inventors: 茂片山
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: JP2005334233A

Description

本発明は、医療分野などにおいて被検体の断層画像を撮影するために用いられるＣＴスキャン装置に関する。

病院などの医療現場には、被検体の断層画像を撮影するためにＣＴスキャン装置が設置されることが多い。ＣＴスキャン装置は、被検体にＸ線を曝射する回転部と、被検体を通過したＸ線を受光する固定部とを備え、さらに、種々の情報を処理するコンソール部とを備える。このうち回転部と固定部との間には光通信ユニットが設けられ、非接触型の情報通信路により種々の情報を伝送できるようになっている。

ところで、光通信ユニットの発光部および受光部は、いずれもフォトダイオードとこのフォトダイオードを駆動するアナログ回路とを備える。また回転部を適切に接地（アース）することは固定部に比べて難しく、さらに、回転部の接地は高電圧発生装置１５と共有されることが多い。これらのことから光通信ユニットは、ノイズの影響を受けやすいユニットの一つとして挙げられる。

よって光通信ユニットは、回転部において生じたトラブルにより悪影響を受ける可能性がある。すなわち、回転部に備わるいずれかのユニットに不具合を生じると、発生したノイズの影響が光通信ユニットに及び、データ通信系の誤作動が誘発される虞が有る。自己診断機能により回転部内においては異常箇所が特定されていても、その情報を固定部に通知することができなければ、結局のところオペレータは障害箇所を特定できない。このようなケースにおいてはコンソールモニタに光通信ユニットの異常のみが表示され、本質的な異常個所の特定は極めて困難なものとなる。

なお関連する技術が下記特許文献１〜３に開示される。特許文献１には、Ｘ線管球やジェネレータなどの経年劣化をモニタし、その結果を保守担当者に自動的に通知することによりシステム異常を未然に防ぐようにしたＸ線診断装置が開示される。特許文献２には、エラーログ記録メモリを架台内基板に実装し、複数の構成ユニットにおいてエラーが発生した際に故障個所を容易に特定できるようにしたＣＴ装置およびＣＴ装置のエラー処理方法が開示される。この文献には、コンソール上にエラー情報と処理法とを表示するための技術も併せて開示される。特許文献３には、回転部において取得された画像データの伝送経路を２重化して確実な伝送経路を確保するとともに、自己診断機能を有して断線を検出した場合にその旨が保守担当者に自動に通知されるようにしたＸ線デジタル撮影装置が開示される。いずれの文献に記載の技術によっても、回転部において生じた障害を、その箇所とともに即座に保守担当者に通知することは難しい。
特開２００２−１００４９８号公報特開２００１−１２０５３８号公報特開２００３−１９１２７号公報

以上述べたように既存のＣＴスキャン装置には、回転部と固定部との間のデータ通信ユニットがノイズの影響を受けやすく、データ通信ユニットそのものの不具合であるのか、他の部分の不具合であるのかを区別することが困難であるという不具合を有する。すなわち障害箇所の切り分けが難しく、不具合個所の特定に煩雑な手間および時間を要することから何らかの解決策が要望されている。

本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、異常の生じた箇所を確実に特定することの可能なＣＴスキャン装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の一態様によれば、複数の処理ユニットを備え被検体に放射線を曝射する回転部と、この回転部を前記被検体周りに回転可能に支持する固定部と、前記回転部に係わる情報を、光通信回線を介して前記固定部に伝送する光通信手段と、オペレータにより操作され前記光通信回線を介して前記情報を取得するコンソール部とを具備し、前記コンソール部は無線受信機を備え、前記処理ユニットのそれぞれは、自ユニットの異常を検知する検知手段と、この検知手段により自ユニットの異常が検知された場合に、この異常の発生を、前記光通信回線と、この光通信回線とは異なる電波回線との双方の通信経路を介して前記オペレータに警告する警告手段とを備え、前記警告手段は、前記異常の発生を前記電波回線を介して前記無線受信機に伝送することを特徴とするＣＴスキャン装置が提供される。

このような手段を講じることにより、処理ユニットのいずれかにおいて異常が発生すると、その旨が光通信回線とこの光通信回線とは別の電波回線を介してオペレータに警告される。すなわちエラー信号伝送経路が多重化されることから、異常の発生個所を正確に伝達することができ、これにより保守担当の迅速な復旧対応を期待することが可能になる。

本発明によれば、異常の生じた箇所を確実に特定することの可能なＣＴスキャン装置を提供することができる。

図１は、本発明に係わるＣＴスキャン装置の一実施の形態を示すブロック図である。図１のＣＴスキャン装置は、固定部と回転部とを備える架台１、被検体が搭乗する寝台２、および、種々の情報を処理するコンソール３を備える。コンソール３は、データ通信回線Ｌを介して回転部および固定部に係わる情報を取得する。

このうち回転部は、Ｘ線管球１１、Ｘ線制御部１２、スリット・ウェッジ１３、オイルクーラ１４、高電圧発生装置１５、回転部電源１６、回転部通信部１７、および、データ収集装置１８の、複数の処理ユニットを備える。
Ｘ線管球１１は被検体にＸ線を曝射する。Ｘ線制御部１２は高電圧発生装置１５およびスリット・ウェッジ１３を制御する。スリット・ウェッジ１３はＸ線吸収体を備え、Ｘ線管球１１から出るＸ線を吸収して曝射量を調整する。オイルクーラ１４はＸ線管球１１から生じる熱を外部に放熱する。高電圧発生装置１５はＸ線制御部１２により制御され、Ｘ線管球１１にエネルギーを供給する。回転部通信部１７は回転部と固定部との間での光通信環境を実現し、画像データや制御データなどを光通信回線を介して固定部との間で授受する。データ収集装置１８は、被検体を透過したＸ線の透過量などをデジタルデータに変換する。回転部電源１６は、回転部を構成する各ユニット１１〜１８に電力を供給する。

固定部は、架台寝台制御部２１、および固定部通信部２２を備える。架台寝台制御部２１は、架台１の動作制御や、寝台２の移動制御などを行う。固定部通信部２２は、回転部と固定部との間での光通信環境を実現し、Ｘ線投影データや制御データなどを光通信回線を介して回転部との間で授受する。

図２は、図１のＣＴスキャン装置のより詳細な実施の形態を示す機能ブロック図である。図２において、コンソール３は画像生成装置３１と、画像データ記憶装置３２と、撮影制御装置３３とを備える。放射線技師や医師によりコンソール３が操作されると、撮影制御装置３３から架台１にスキャン信号が送られる。このスキャン信号は固定部通信部２２から回転部通信部１７を介して光通信により回転部に伝送される。

さらにスキャン信号は回転部通信部１７から回転部制御部１９に伝送される。回転部制御部１９はスキャン信号に基づいて、Ｘ線の出力調整や、回転部の回転速度の制御などを行う。Ｘ線の出力は、高電圧発生装置１５のＸ線管球１１に対するエネルギー供給量や、スリット・ウェッジ１３のＸ線吸収量を制御することにより調整される。

Ｘ線管球１１から放射されたＸ線は、スリット・ウェッジ１３を介して被検体Ｐに曝射される。被検体Ｐを透過したＸ線は、データ収集装置１８のＸ線検出器４１に照射される。Ｘ線検出器４１は、Ｘ線を電気信号に変換する複数の検出素子を２次元的に配置したものである。これにより被検体Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器４１によりアナログ電気信号に変換され、さらに、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換されて投影データとしてデータ収集装置１８に収集される。Ｘ線管球１１及びＸ線検出器４１の回転に伴って、多方向に対応する投影データが収集される。この投影データを生データと言う。

この生データは回転部通信部１７から固定部通信部２２を介して、光通信によりコンソール３に伝送される。コンソール３の画像生成装置３１は生データを処理し、断層画像を生成する。この断層画像データは生データとともに画像データ記憶装置３２に記録される。以上の一連の動作により、被検体Ｐの断層画像が撮影される。

ところで、上記構成において回転部の複数の処理ユニットのうち少なくとも１つに異常を生じると、エラー信号が発生される。このエラー信号を固定部またはコンソールに伝送するための通信経路は、回転部通信部１７と固定部通信部２２との間の光通信経路である。本実施形態ではこれに加え、各処理ユニットごとに独立した通信系統を備えるようにする。

すなわち図２において、Ｘ線管球１１、スリット・ウェッジ１３、データ収集装置１８、高電圧発生装置１５、および、回転部制御部１９は、それぞれ異常発生時に電波Ａ〜Ｅを送信する電波送信部を備える。電波Ａ〜Ｅの送信周波数は、複数の処理ユニットに異常が生じた際に混信を避けるべく、互いに異ならせるのが好ましい。

図３は、図１および図２のデータ収集装置１８の詳細を示す機能ブロック図である。図３において、被検体Ｐを透過したＸ線がＸ線検出器４１に照射されると、このＸ線検出器４１で検出された信号がＡ／Ｄ変換器４２により生データに変換される。

一方、データ収集装置１８は温度変化の影響を最小限に抑えるため、ファンやヒータなど（図示せず）により恒温制御されている。異常検出器４３はこのファンやヒータなどの動作状態をモニタし、異常を検出した場合には直ちにエラー信号を発生させる。このエラー信号は光通信を介してコンソール３に通知されるとともに、データ収集装置１８の内部において電波送信部４４、発音部４５、および発光部４６にも通知される。

電波送信部４４は、エラー信号を受信すると電波Ｃを発生させる。電波Ｃは例えばオペレータに保持される携帯端末に受信され、エラーの発生がオペレータに認識される。これにより、光通信とは異なる経路でエラーの発生を通知することができる。また、エラー信号に応じて発音部４５はブザーなどを鳴動させて可聴音を発生させるとともに、発光部４６は発光ダイオードなどを点灯して可視光を発生させる。

図４は、本発明に係わるＣＴスキャン装置における異常発生時の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは例えば高電圧発生装置１５に不具合を生じた場合を示す。図５において、高電圧発生装置１５により、高電圧発生装置１５自身のＸ線管球１１への出力電流がモニタされる（ステップＳ１）。出力電流が既定値であれば（ステップＳ２でＮｏ）、モニタは引き続き継続される。

出力電流が既定値から外れると（ステップＳ２でＹｅｓ）、直ちにエラー信号が送信される（ステップＳ３）。このエラー信号は、回転部−固定部間の光通信により固定部に伝達されるとともに（ステップＳ４）、電波（電波Ｄ）を介してコンソール３のレシーバ３４に受信される。これを受けてコンソール３で架台各部の異常を検出され、この異常検出に基づいて例えばコンソール３の表示部（図示せず）に、エラー発生の旨とその箇所が表示される。架台の動作は、この表示内容に応じたオペレータの操作により、または、自動的に停止される（ステップＳ５）。

以上のように本実施形態では、回転部−固定部間の光通信経路に加え、回転部の各処理ユニットごとに独立したエラー通信経路を形成するようにしている。これによりエラー信号伝送経路は２重化されるため、光通信経路に異常が生じた場合においても、エラーの発生箇所をオペレータに正確かつ迅速に伝達することが可能になる。もちろん、光通信経路自体の異常を検知することも容易にでき、これによっても異常通知の信頼性をさらに高めることができるようになる。従って、異常の生じた箇所を確実に特定することができ、保守担当の迅速な復旧対応を期待できるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば電波Ａ〜Ｅの周波数を同じとし、その変調方式を変えることで異常発生箇所を特定できるようにしても良い。また、各処理ユニット関で共通の発音部を設け、音声メッセージや音程を変えることにより異常発生箇所を特定できるようにしても良い。さらに、各処理ユニット関で共通の発光部を設け、明滅パターンを可変することにより異常の生じたユニットを特定できるようにしても良い。

又、回転部と固定部の間の投影データの伝送を光通信により行う場合について説明したが、光通信の代わりに静電誘導を用いて投影データの伝送を行うような構成にしても良い。

さらに、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明に係わるＣＴスキャン装置の一実施の形態を示すブロック図。図１のＣＴスキャン装置のより詳細な実施の形態を示す機能ブロック図。図１および図２のデータ収集装置１８の詳細を示す機能ブロック図。本発明に係わるＣＴスキャン装置における異常発生時の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

Ｌ…データ通信回線、Ｐ…被検体、Ａ〜Ｅ…電波、１…架台、２…寝台、３…コンソール、１１…Ｘ線管球、１２…Ｘ線制御部、１３…スリット・ウェッジ、１４…オイルクーラ、１５…高電圧発生装置、１６…回転部電源、１７…回転部通信部、１８…データ収集装置、１９…回転部制御部、２１…架台寝台制御部、２２…固定部通信部、３１…画像生成装置、３２…画像データ記憶装置、３３…撮影制御装置、３４…レシーバ、４１…Ｘ線検出器、４２…Ａ／Ｄ変換器、４３…異常検出器、４４…電波送信部、４５…発音部、４６…発光部

Claims

複数の処理ユニットを備え被検体に放射線を曝射する回転部と、
この回転部を前記被検体周りに回転可能に支持する固定部と、
前記回転部に係わる情報を、光通信回線を介して前記固定部に伝送する光通信手段と、
オペレータにより操作され前記光通信回線を介して前記情報を取得するコンソール部とを具備し、
前記コンソール部は無線受信機を備え、
前記処理ユニットのそれぞれは、
自ユニットの異常を検知する検知手段と、
この検知手段により自ユニットの異常が検知された場合に、この異常の発生を、前記光通信回線と、この光通信回線とは異なる電波回線との双方の通信経路を介して前記オペレータに警告する警告手段とを備え、
前記警告手段は、前記異常の発生を前記電波回線を介して前記無線受信機に伝送することを特徴とするＣＴスキャン装置。
複数の処理ユニットを備え被検体に放射線を曝射する回転部と、
この回転部を前記被検体周りに回転可能に支持する固定部と、
前記回転部に係わる情報を、光通信回線を介して前記固定部に伝送する光通信手段と、
オペレータにより操作され前記光通信回線を介して前記情報を取得するコンソール部とを具備し、
前記処理ユニットのそれぞれは、
自ユニットの異常を検知する検知手段と、
この検知手段により自ユニットの異常が検知された場合に、この異常の発生を、前記光通信回線と、この光通信回線とは異なる電波回線との双方の通信経路を介して前記オペレータに警告する警告手段とを備え、
前記警告手段は、前記異常の発生を、前記オペレータの保持する無線端末に前記電波回線を介して伝送することを特徴とするＣＴスキャン装置。
さらに、前記光通信回線の異常を検出する通信異常検出手段と、
この通信異常検出手段により前記光通信回線の異常が検知された場合に、この異常の発生を前記オペレータに通知する通知手段とを備えることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のＣＴスキャン装置。
前記警告手段は、さらに、前記検知手段により前記異常が検知された場合に可視光を発生させる発光手段を備えることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のＣＴスキャン装置。
前記警告手段は、さらに、前記検知手段により前記異常が検知された場合に可聴音を発生させる発音手段を備えることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のＣＴスキャン装置。