JP5032067B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体にＸ線を曝射し、前記被検体からの透過Ｘ線を検出し、前記Ｘ線の検出結果に基づいて画像データを再構成するための一連のデータ処理を行う縦続接続された複数の構成要素を有するＸ線診断装置に関するものである。

Ｘ線診断装置の一例であるＸ線ＣＴ装置は、回転架台（ガントリ）と、回転架台の近傍に配置された寝台（ベッド）と、画像データの再構成を行う再構成処理部を備えるコンソール部を備えている。回転架台には被検体を挿抜するための開口部が設けられ、また、この開口部の中心軸回りに対向状態を維持しつつ連続回転可能にＸ線源とＸ線検出器とが回転架台に内設されている。

このＸ線ＣＴ装置による所定部位の断層像の撮像は、被検体を載置した寝台天板を水平移動させて被検体を回転架台開口部内に挿入し、Ｘ線源とＸ線検出器とを結ぶ撮像位置に被検体の撮像部位を位置させる。そして、Ｘ線源とＸ線検出器とを被検体の回りで回転させ、この回転中にＸ線源から被検体に向けてＸ線を照射し、Ｘ線検出器が被検体を透過した透過Ｘ線データを検出する。

なお、Ｘ線検出器には、Ｘ線検出器とともに回転されるデータ収集部（ＤＡＳ）が接続されており、このＤＡＳが、所定タイミングごとにＸ線検出器で検出されるＸ線投影データ（アナログな電気信号）を増幅しＡ／Ｄ変換を行いデジタルデータにして収集する。そして、ＤＡＳで収集された、被検体の周囲からの１周分の収集データは、例えば回転架台側に備えた回転部データ伝送ユニットを介して、固定部データ伝送ユニットに送られ、さらに固定部データ伝送ユニットから、コンソールＩ／Ｆ（インターフェース）ユニットに送られ、コンソール部の再構成処理部に送られる。そして、再構成処理部は与えられたＸ線投影データに基づき上記撮像部位の画像データを周知の計算方法で再構成する。ただし、上記の各ユニット或いは各部（構成要素）は、一例であってこれらを纏めて、或いは、さらに分割して構成される場合がある。

また、上記のＤＡＳ、回転部データ伝送ユニット、固定部データ伝送ユニット、コンソールＩ／Ｆユニット及び再構成処理部などの構成要素は、それぞれの機能を実現する各プリント基板により構成されている。

このような装置において、装置の故障を認識せずに、故障が発生しているにもかかわらず装置による検査を行い、被検体に対しＸ線を無効曝射してしまう場合がある。そこで、Ｘ線の無効曝射を防止するようにした装置がある。例えば、補正演算器が故障した場合に補正演算器の故障を判定し、故障している場合にＸ線曝射を停止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の装置によれば、例えば補正演算器のようにある箇所についての故障の判断ができる。

特開平９−１４０６９９

ところが、故障は補正演算器のみで発生するものではない。したがって、例えば上述のＸ線ＣＴ装置では、再構成した画像に異常が発生した場合には、上述の複数のユニット或いは部の中から故障の原因箇所を特定する必要がある。

例えば、工場などにおいては、各ユニットまたは各部を構成するプリント基板ごとに予め用意されたディップスイッチなどを操作してテスターなどの検査装置を用いて検査を行うことによって故障の原因箇所の特定を行うことができる。しかしながら、装置の分解を伴うなど煩雑なものであり、そのような作業を行うことは面倒である。また、装置が設置された場所（以下、現地という）などでは、作業場所の確保や、工具などの準備など容易ではない。また、分解・組み立てに伴い破損等の事故が発生する場合もある。

しかしながら、現地でＸ線ＣＴ装置に故障が発生した場合には、プリント基板交換などによって修理を行う必要があるから、故障箇所を特定しなければならず、故障の原因箇所を容易に特定できることが望まれる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、Ｘ線の検出結果に基づいて画像データを再構成するためのデータ処理を行う各構成要素の中から、故障している構成要素を容易に特定することが可能なＸ線診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、被検体にＸ線を曝射し、前記被検体からの透過Ｘ線を検出する検出手段と、前記検出手段の出力をデジタルデータに変換し画像データを再構成するための一連のデータ処理を行うために該データ処理に沿って縦続接続された複数の構成要素を有し、前記構成要素の故障診断を行えるＸ線診断装置であって、各構成要素の出力に相当する模擬信号を出力する模擬信号発生器と、各構成要素の後段の構成要素の入力側に配置され、各構成要素の出力または前記模擬信号のいずれかを選択する選択スイッチと、前記故障診断時に、前記選択スイッチを前記模擬信号発生器側に切り換え、前記模擬信号について前記一連のデータ処理を行わせる制御手段とを備えることを特徴としている。

本発明のＸ線診断装置によれば、各構成要素から模擬信号を入力し、画像データを再構成するための一連のデータ処理を行い出力させることにより、故障している構成要素を容易に特定することが可能となる。

［第１の実施の形態］
以下、この発明の第１の実施形態に係るＸ線診断装置について、図１乃至図４を参照しつつ説明する。

（装置構成）
この発明の実施形態に係るＸ線診断装置としてのＸ線ＣＴ装置の構成について図１を参照しつつ説明する。図１は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線ビームを曝射し、被検体を透過したＸ線ビームを検出して断層画像として再構成する診断モードと、テストデータ（模擬信号）を用いて故障箇所の特定を行う故障診断モードを有する。

図１に示すように、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台装置１０、寝台装置２０、及びコンソール部３０を備えて構成されている。

架台装置１０は、回転架台１４（ガントリ）にＸ線源１２とＸ線検出器１３を対向配置し、高電圧発生部１１と架台駆動部１６と絞り駆動部１７とデータ収集部（ＤＡＳ）１５と回転部データ伝送ユニット１８とを内設し、回転架台１４の外側に固定部データ伝送ユニット１９を備える。

寝台装置２０は、寝台基台２２上に回転架台１４の開口に挿入される寝台天板２３を配置し、寝台駆動部２１を内設する。

コンソール部３０は、架台装置１０及び寝台装置２０を制御する制御部３１（制御手段）と、架台装置１０から送信される信号を受信するコンソールＩ／Ｆ（インターフェース）ユニット３２と、被検体内を画像として再構成して表示する再構成処理部３３、画像記憶部３４、画像処理部３５、及び表示装置（表示手段）３６と、撮影条件、故障診断指示などを入力する入力部（入力手段）３７を内設する。

制御部３１は、高電圧発生部１１、架台駆動部１６、データ収集部１５、絞り駆動部１７、及び寝台駆動部２１を撮影条件に従って制御する。制御は、撮影条件の内容を反映した制御信号を出力することにより行われる。

高電圧発生部１１に対しては、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を出力する。架台駆動部１６に対しては、診断開始の指示、及び回転架台１４の駆動を制御する架台制御信号を出力する。データ収集部１５に対しては、データの収集駆動を制御するデータ収集制御信号を出力する。絞り駆動部１７に対しては、Ｘ線ビームの絞りを制御する絞り制御信号を出力する。寝台駆動部２１に対しては、診断開始の指示、及び寝台移動を制御する寝台移動制御信号を出力する。

また、制御部３１は、故障診断モードにおいて、データ収集部１５、回転部データ伝送ユニット１８、固定部データ伝送ユニット１９、コンソールＩ／Ｆユニット３２、及び再構成処理部３３を故障診断指示に従って制御する。故障診断モードへの切り換えは、入力部３７からの指示に従い、故障診断モードにおける制御は、故障診断指示の内容に従って、各部に対し、切り換え部制御信号、テストデータ生成制御信号を出力することにより行われる。

寝台駆動部２１は、制御部３１から出力された寝台移動制御信号に基づいて、回転架台１４の１回転当たりの寝台天板２３の移動量を演算し、スキャン時にこの移動量で寝台天板２３を移動させる。寝台基台２２は、寝台駆動部２１により寝台天板２３を上下方向に移動させる。寝台天板２３は被検体を載せ、被検体の体軸方向（Ｚ軸方向：スライス方向）に移動可能となっている。

高電圧発生部１１は、制御部３１からの制御信号に基づいて、撮影条件に従った高電圧をＸ線源１２に供給する。Ｘ線源１２は、高電圧発生部１１から供給された高電圧によって、ファン状やコーン状などのＸ線ビームを曝射する。絞り駆動部１７は、撮影条件に従ってＸ線遮蔽板を移動させ、Ｘ線のスライス方向の曝射範囲を調整する。

Ｘ線検出器１３は、Ｘ線源１２から曝射され、被検体を透過したＸ線ビームを検出し、検出信号を出力する。シングルスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器１３は、ファン状又は直線状に例えば１０００チャンネルのＸ線検出素子を１列に並べて構成されている。また、マルチスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器１３は、Ｘ線検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向及びチャンネル方向を成す）それぞれにアレイ状に複数個配列している。また、検出素子は、複数のチャンネル、例えば２４チャンネル毎に一纏めしたモジュール単位に構成され、複数のモジュールが配列されている。

回転架台１４は、Ｘ線源１２とＸ線検出器１３とを内部に保持する。また、回転架台１４は、架台駆動部１６により、Ｘ線源１２とＸ線検出器１３との中間点を通る回転軸を中心にして回転させられる。架台駆動部１６は、制御部３１により出力された架台制御信号に基づいて、回転架台１４を回転させる。

ここで、さらに図２を用いて説明する。図２は、データ収集部１５乃至再構成処理部３３の各ユニット及び各部（これらの各ユニット及び各部は、本発明の構成要素に相当し、以下の説明において各ユニット及び各部のことを構成要素ということがある。）の詳細と信号ラインを示すブロック図である。図２に示すようにデータ収集部１５乃至再構成処理部３３の各部がデータ処理の入、出力ラインに沿って縦続接続されている。

データ収集部１５は、図２に示すように、Ｘ線検出器１３の各モジュール及び各チャンネルに対応させて、アンプ１５２（図２では、１５２ａ、１５２ｂ・・・）と、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１５３（図２では、１５３ａ、１５３ｂ・・・）と、切換器（スイッチ）１５４（図２では、１５４ａ、１５４ｂ・・・）と、テストデータ発生器（ＴＤＧ）１５５（模擬信号発生器。図２では、１５５ａ、１５５ｂ・・・）と、処理部１５６を有する。

アンプ１５２は、Ｘ線検出器１３が出力する検出信号をチャンネル毎に所定のゲインで増幅する。Ａ／Ｄ変換器１５３は、増幅した検査信号をディジタル信号に変換する（これらのアンプ１５２及びＡ／Ｄ変換器１５３は、本発明の構成要素に相当する。）。テストデータ発生器１５５は、テストデータ生成制御信号に基づいて、各Ａ／Ｄ変換器１５３からの出力に相当するテストデータを発生する。切換器１５４は、診断モード時には図２に示すようにはＡ／Ｄ変換器１５３に接続し、故障診断モードにおいて、切り換え部制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換器１５３またはテストデータ発生器１５５との接続を切り換える。処理部１５６は、Ａ／Ｄ変換器１５３ａ、１５３ｂ・・・のそれぞれから出力されるディジタル信号を受け一つに纏めて処理信号として、または、各テストデータ発生器１５５ａ、１５５ｂ・・・のそれぞれから出力されるテストデータを受け一つに纏めて処理信号として、回転部データ伝送ユニットに出力する。

回転部データ伝送ユニット１８は、図２に示すように、切換器１８１と、テストデータ発生器１８２と、処理部１８３を有する。

テストデータ発生器１８２は、テストデータ生成制御信号に基づいて、データ収集部１５から出力される処理信号に相当するテストデータを発生する。切換器１８１は、診断モード時には図２に示すようにデータ収集部１５に接続し、故障診断モードにおいて、切り換え部制御信号に基づいて、データ収集部１５またはテストデータ発生器１８２との接続を切り換える。処理部１８３は、データ収集部１５からの処理信号、または、テストデータ発生器１８２から出力されるテストデータを受けて、付帯情報、例えばＸ線条件などを付して処理信号として固定部データ伝送ユニット１９に出力する。

固定部データ伝送ユニット１９は、図２に示すように、切換器１９１と、テストデータ発生器１９２と、処理部１９３を有する。

テストデータ発生器１９２は、テストデータ生成制御信号に基づいて、回転部データ伝送ユニット１８から出力される処理信号に相当するテストデータを発生する。切換器１９１は、診断モード時には図２に示すようにはデータ回転部データ伝送ユニット１８に接続し、故障診断モードにおいて、切り換え部制御信号に基づいて、回転部データ伝送ユニット１８またはテストデータ発生器１９２との接続を切り換える。処理部１９３は、回転部データ伝送ユニット１８からの処理信号、または、テストデータ発生器１９２から出力されるテストデータを受けて、処理信号としてコンソールＩ/Ｆユニット３２に出力する。

コンソールＩ/Ｆユニット３２は、図２に示すように、切換器３２１と、テストデータ発生器３２２と、処理部３２３を有する。

テストデータ発生器３２２は、テストデータ生成制御信号に基づいて、固定部データ伝送ユニット１９から出力される処理信号に相当するテストデータを発生する。切換器３２１は、診断モード時には図２に示すようには固定部データ伝送ユニット１９に接続し、故障診断モードにおいて、切り換え部制御信号に基づいて、固定部データ伝送ユニット１９またはテストデータ発生器３２２との接続を切り換える。処理部３２３は、固定部データ伝送ユニット１９からの処理信号、または、テストデータ発生器３２２から出力されるテストデータを受けて、処理信号として再構成処理部３３に出力する。

再構成処理部３３は、図２に示すように、切換器３３１と、テストデータ発生器３３２と、処理部３３３を有する。

テストデータ発生器３３２は、テストデータ生成制御信号に基づいて、コンソールＩ/Ｆユニット３２から出力される処理信号に相当するテストデータを発生する。切換器３３１は、診断モード時には図２に示すようにはコンソールＩ/Ｆユニット３２に接続し、故障診断モードにおいて、切り換え部制御信号に基づいて、コンソールＩ/Ｆユニット３２またはテストデータ発生器３２２との接続を切り換える。処理部３３３は、コンソールＩ/Ｆユニット３２からの処理信号、または、テストデータ発生器３３２から出力されるテストデータを受けて、処理信号として画像記憶部３４に出力する。

処理部３３３は、コンソールＩ/Ｆユニット３２からの処理信号を受けて、感度補正などの前処理を行い、公知の逆投影処理方法により被検体内の画像を再構成する処理を行い、断層像データを作成し処理信号として出力する。断層像データは画像記憶部３４に一時的に記憶される。逆投影処理方法は、スライス方向におけるＸ線パスが平行であると仮定したファンビーム再構成、スライス方向におけるＸ線曝射角度（コーン角）を考慮したコーンビーム再構成等の再構成方法である。

上述のように、各構成要素にテストデータ発生器を有している。また、各切換器により、各テストデータをそのテストデータを発生させた構成要素及び縦続接続された以降の構成要素で処理して、再構成処理部３３から断層画像データを処理信号として出力することができる。

ここで、故障診断モードにおけるテストデータについての信号の流れの一例について説明する。また、ここでは、固定部データ伝送ユニット１９のテストデータ発生器１９２からテストデータを入力して処理する場合を例に説明する。

まず、固定部データ伝送ユニット１９の切換器１９１は、切り換え部制御信号に基づいて、テストデータ発生器１９２に接続する。コンソールＩ／Ｆユニット３２の切換器３２１は、切り換え部制御信号に基づいて、固定部データ伝送ユニット１９に接続する。再構成処理部３３の切換器３３１は、切り換え部制御信号に基づいて、コンソールＩ／Ｆユニット３２に接続する。そして、固定部データ伝送ユニット１９のテストデータ発生器１９２は、テストデータ生成制御信号に基づいて、テストデータを発生する。そして、テストデータは、固定部データ伝送ユニット１９からコンソールＩ／Ｆユニット３２に出力され、コンソールＩ／Ｆユニット３２は、固定部データ伝送ユニット１９からの処理信号を受けて再構成処理部３３に出力され、再構成処理部３３はコンソールＩ／Ｆユニット３２からの処理信号を受けて前処理及び再構成を行い再構成処理部３３から断層画像データを処理信号として出力する。

画像処理部３５は、画像記憶部３４に記憶された断層像データに対して各種画像処理を施して表示画像データを生成する。表示画像データを生成する際の各種設定条件、関心領域の設定等は、操作者による入力部３７を用いた入力に基づいて行われる。表示装置３６は、画像処理部３５で生成された表示画像データに基づいて画像を表示する。

（故障診断）
次に、故障診断について図３を用いて説明する。図３は、故障診断モードにおける故障診断手順を示すフローチャートである。

まず、例えば再構成した画像に異常が発生した場合に、操作者が入力部３７を操作して、故障診断モードに切り換える指示の入力を行う。制御部３１は、故障診断モードの動作を開始する（ステップＳ１００）。

次に、操作者は、入力部３７を操作して、テストデータを入力する構成要素の指定を行う。制御部３１は、その指定を受け（Ｓ１０１）、切り換え部制御信号、テストデータ生成制御信号を出力し、テストデータ処理を行わせる（Ｓ１０２）。例えば、Ｓ１０１において、まず再構成処理部３３の指定を受けると、Ｓ１０２で、制御部３１は、切換器３３１に、テストデータ発生器３３２に接続するように切り換え部制御信号を送り、切換器３３１はテストデータ発生器３３２に接続する。そして、制御部３１は、テストデータ発生器３３２にテストデータを発生させるようにテストデータ生成制御信号を送り、テストデータ発生器３３２で発生させたテストデータは処理部３３３を介して処理信号として出力され、画像記憶部３４に記憶される。

画像処理部３５は、画像記憶部３４に記憶された処理信号に対して所定の画像処理を施して表示画像データを生成し、表示装置３６は、画像処理部３５で生成された表示画像データに基づいて画像を表示する（Ｓ１０３）。

操作者は、表示された画像を見て故障箇所の特定を行う。ここで、故障箇所の特定について図４を用いて説明する。図４は、故障箇所と、その故障箇所の場合のテストデータの入力位置と画像の異常（図４では×で示した）及び正常（図４では○で示した）との関係を示す図である。

図４において、入力位置とはテストデータが入力される構成要素を示した。また、各入力位置１乃至５の構成要素を同じく図４に示した。ここで、表示される画像が異常となるのは、テストデータを入力し、以降の構成要素で処理を行ったときに、その信号ライン上に故障している構成要素があるときであり、故障している構成要素が、テストデータを入力した構成要素より上流側のものであれば、表示される画像は正常なものとなる。すなわち、入力位置１が故障であれば、図４に示すように、テストデータを入力位置１から入力した場合に画像は異常となり、テストデータを入力位置２以降から入力した場合には画像は正常となる。同様に、入力位置２が故障であれば、テストデータを入力位置１または２から入力した場合に画像は異常となり、テストデータを入力位置３以降から入力した場合には画像は正常となる。同様に、入力位置３が故障であれば、テストデータを入力位置１、２または３から入力した場合に画像は異常となり、テストデータを入力位置４以降から入力した場合には画像は正常となる。同様に、入力位置４が故障であれば、テストデータを入力位置１、２、３または４から入力した場合に画像は異常となり、テストデータを入力位置５から入力した場合には画像は正常となる。同様に、入力位置５が故障であれば、テストデータを入力位置１、２、３、４または５から入力した場合に画像は異常となる。

例えば、上記のように操作者がテストデータを入力する構成要素として再構成処理部３３を指定したときの処理信号に基づいて表示された画像が異常であれば、図４に示すように入力位置５が故障の場合となるから、再構成処理部３３が故障箇所と特定できる。操作者は入力部３７を操作して、故障診断モードを終了させる指示の入力を行う。制御部３１は、この入力を受けて（Ｓ１０４、Ｙ）故障診断モードの動作を終了する（Ｓ１０５）。

一方、表示された画像が正常であれば、再構成処理部３３より上流側の構成要素が故障しているので、操作者がテストデータを入力する構成要素としてコンソールＩ／Ｆユニット３２を指定し、制御部３１はこの指定を受けて（Ｓ１０４、Ｎ及びＳ１０１）、Ｓ１０２及びＳ１０３の処理を行う。つまり、Ｓ１０２で、制御部３１は、切換器３２１に、テストデータ発生器３２２に接続するように切り換え部制御信号を送り、切換器３２１はテストデータ発生器３２２に接続する。そして、制御部３１は、テストデータ発生器３２２にテストデータを発生させるようにテストデータ生成制御信号を送り、テストデータ発生器３２２で発生させたテストデータは処理部３２３を介して、次段の再構成処理部３３に入力され、再構成処理部３３の処理部３３３から処理信号として出力され、画像記憶部３４に記憶され、画像処理部３５で同様に表示画像データを生成し、表示装置３６に画像を表示する。このときに表示された画像が異常であれば、図４に示すように入力位置４が故障の場合となるから、コンソールＩ／Ｆユニット３２が故障箇所と特定できる。操作者は入力部３７を操作して、故障診断モードを終了させる指示の入力を行う。制御部３１は、この入力を受けて（Ｓ１０４、Ｙ）故障診断モードの動作を終了する（Ｓ１０５）。

一方、表示された画像が正常であれば、コンソールＩ／Ｆユニット３２より上流側の構成要素が故障しているので、操作者がテストデータを入力する構成要素として固定部データ伝送ユニット１９を指定し、制御部３１はこの指定を受けて（Ｓ１０４、Ｎ及びＳ１０１）、Ｓ１０２及びＳ１０３の処理を行う。つまり、Ｓ１０２で、制御部３１は、切換器１９１に、テストデータ発生器１９２に接続するように切り換え部制御信号を送り、切換器１９１はテストデータ発生器１９２に接続する。そして、制御部３１は、テストデータ発生器１９２にテストデータを発生させるようにテストデータ生成制御信号を送り、テストデータ発生器１９２で発生させたテストデータは処理部１９３を介して、次段のコンソールＩ／Ｆユニット３２に入力され、処理部３２３から処理信号として出力され、さらに次段の再構成処理部３３に入力され、再構成処理部３３の処理部３３３から処理信号として出力され、画像記憶部３４に記憶され、画像処理部３５で同様に表示画像データを生成し、表示装置３６に画像を表示する。そして同様に、画像が正常な場合には、固定部データ伝送ユニット１９が故障箇所と特定でき、画像が異常ならばさらに上流側の構成要素からテストデータを入力することになる。ちなみに、最終的にデータ収集部１５が指定された場合には、Ｓ１０２で、制御部３１は、切換器１５４ａ、ｂ・・・に、それぞれテストデータ発生器１５５ａ、ｂ・・・に接続するように切り換え部制御信号を送り、切換器１５４ａ、ｂ・・・はテストデータ発生器１５５ａ、ｂ・・・に接続する。そして、制御部３１は、テストデータ発生器１５５ａ、ｂ・・・にテストデータを発生させるようにテストデータ生成制御信号を送り、テストデータ発生器１５５ａ、ｂ・・・で発生させたテストデータは処理部１５６を介して、次段の回転部データ伝送ユニット１８に入力され、処理部１８３から処理信号として出力され、さらに次段の固定部データ伝送ユニット１９に入力され、処理部１８３から処理信号として出力され、さらに次段のコンソールＩ／Ｆユニット３２に入力され、処理部３２３から処理信号として出力され、さらに次段の再構成処理部３３に入力され、再構成処理部３３の処理部３３３から処理信号として出力され、画像記憶部３４に記憶され、画像処理部３５で同様に表示画像データを生成し、表示装置３６に画像を表示する。このときに、画像が正常であった場合には、図４には示していないが、ＡＤＣ１５３を含み上流側に故障があると特定することができる。

このように、テストデータの入力位置を順次上流側に変化させ、そのテストデータに基づく画像により故障箇所の特定ができる。

以上、上述したように本実施の形態によれば、データ収集部１５乃至再構成処理部３３から故障箇所を特定することができる。また、データ収集部１５乃至再構成処理部３３は一例であってこれに限るものではない。

また、入力位置をデータ収集部１５から順次下流側に変化させて故障箇所の特定を行ってもよい。この場合には、表示された画像が正常となった入力位置の前段が故障箇所と特定される。例えば、データ収集部１５、回転部データ伝送ユニット１８、固定部データ伝送ユニット１９、コンソールＩ/Ｆユニット３２の順にテストデータを入力させて画像表示を行ったときに、データ収集部１５、回転部データ伝送ユニット１８、固定部データ伝送ユニット１９の各構成要素からテストデータを入力させた画像が異常となり、コンソールＩ/Ｆユニット３２からテストデータを入力させた画像が正常となった場合には、図４に示すように固定部データ伝送ユニット１９が故障箇所として特定することができる。

また、各構成要素のテストデータ発生器が発生するテストデータを以降の構成要素が正常なときに処理して得られる処理信号が同じになるように定義しておくことにより、構成要素が故障しているときの画像の異常が発見しやすい。

また、テストデータ発生器は、各構成要素に有するようにしたが、これに限らず、各構成要素とは並列に配置してもよいし、例えば、一つ或いは架台装置１０、コンソール部３０のそれぞれに備えるようにしてもよい。この場合、テストデータ発生器は構成要素に応じたテストデータを生成するようにしてもよい。

また、テストデータ発生器に代えて、予めテストデータを記憶する記憶手段とすることも可能である。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態の特徴は、第１の実施の形態と同じ電気的構成において、制御部３１が各構成要素からテストデータを入力して以降の構成要素で処理した各処理信号に基づいて、画像を並べて表示するように制御する点にある。

制御部３１は、第１の実施の形態同様に、故障診断モードにおいて、データ収集部１５、回転部データ伝送ユニット１８、固定部データ伝送ユニット１９、コンソールＩ／Ｆユニット３２、及び再構成処理部３３を故障診断指示に従って制御するが、故障診断モードにおいて、各部について、テストデータを入力し、テストデータを処理し、各処理信号を出力するように制御する。

各処理信号は、画像記憶部３４に記憶され、画像処理部３５は、画像記憶部３４に記憶された各処理信号に基づく画像を並べて表示するための表示画像データを生成し、表示部３７は、その表示画像データに基づいて画像を表示する。

（故障診断）
次に、故障診断について図５を用いて説明する。図５は、故障診断モードにおける故障診断手順を示すフローチャートである。

まず、例えば再構成した画像に異常が発生した場合に、操作者が入力部３７を操作して、故障診断モードに切り換える指示の入力を行う。制御部３１は、故障診断モードの動作を開始する（Ｓ２００）。

次に、制御部３１は、各構成要素についてテストデータの処理を行う（Ｓ２０１）。例えば、制御部３１は、まず再構成処理部３３の切換器３３１に、テストデータ発生器３３２に接続するように切り換え部制御信号を送り、切換器３３１はテストデータ発生器３３２に接続する。そして、制御部３１は、テストデータ発生器３３２にテストデータを発生させるようにテストデータ生成制御信号を送り、テストデータ発生器３３２で発生させたテストデータは処理部３３３を介して処理信号として出力され、画像記憶部３４に記憶される。次に、制御部３１は、コンソールＩ／Ｆユニット３２の切換器３２１に、テストデータ発生器３２２に接続するように切り換え部制御信号を送り、切換器３２１はテストデータ発生器３２２に接続する。そして、制御部３１は、テストデータ発生器３２２にテストデータを発生させるようにテストデータ生成制御信号を送り、テストデータ発生器３２２で発生させたテストデータは処理部３２３を介して、次段の再構成処理部３３に入力され、再構成処理部３３の処理部３３３から処理信号として出力され、画像記憶部３４に記憶される。同様に、固定部データ伝送ユニット１９、回転部データ伝送ユニット１８、及び、データ収集部１５のそれぞれについてテストデータの入力し各構成要素の処理部による処理を行い、再構成処理部３３の処理部３３３から処理信号として出力され、画像記憶部３４に記憶される。

画像処理部３５は、画像記憶部３４に記憶された各処理信号に基づく画像を並べて表示するための表示画像データを生成し、表示部３７は、画像処理部３５で生成された表示画像データに基づいて画像を表示する（Ｓ２０２）。

各構成要素をテストデータの入力位置とする画像を並べて表示することにより、操作者は、各画像の異常または正常の様子から、図４を参照することにより故障箇所の特定を行うことができる。また、画像は並べて表示することに限らず、個々に表示してもよい。

操作者は入力部３７を操作して、故障診断モードを終了させる指示の入力を行い、制御部３１は、この入力を受けて故障診断モードの動作を終了する（Ｓ２０３）。

また、特に本実施の形態において、各構成要素のテストデータ発生器が発生するテストデータを以降の構成要素が正常なときに処理して得られる処理信号が同じになるように定義しておくことにより、並べて表示された画像を容易に比較できるので画像の異常が発見しやすい。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態の特徴は、故障箇所の特定を自動で行うようにした点にある。

図６は、第３の実施の形態としての超音波診断装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。図１と同一符号のものは機能も同一であるため制御部３１を除き説明を省略する。

比較・判定部３８は、テストデータについて、故障箇所がない場合の処理信号、すなわち正常な画像となるような処理信号を期待値として予め記憶する記憶手段（図示せず）を備える。そして、再構成処理部３３から出力されるテストデータの処理信号と期待値との比較を行い、その比較結果から故障箇所の特定を行う。すなわち、本発明の比較手段及び判定手段としての機能を備える。例えば、比較・判定部３８に図４に示したようなテーブルを有し、比較結果を基にテーブルを参照して、テストデータの入力位置と画像の異常／正常との様子から故障箇所を特定する。この場合、図４に示すテーブルにおいて、○は比較結果が一致、×は比較結果が不一致を示す。

制御部３１は、第１の実施の形態同様に、故障診断モードにおいて、データ収集部１５、回転部データ伝送ユニット１８、固定部データ伝送ユニット１９、コンソールＩ／Ｆユニット３２、及び再構成処理部３３を故障診断指示に従って制御するが、故障診断モードにおいて、各部について、順次テストデータを入力し、テストデータを処理して処理信号を出力するように制御し、比較・判定部３８に出力した処理信号について上記の比較及び故障箇所の特定をさせるように制御する。このテストデータの入力及び処理は、最下流または最上流に位置する構成要素から一つずつ順次行い、故障箇所の特定がなされれば、故障箇所についての報知を行う。例えば、画像処理部３５を制御して表示装置３６に故障箇所の表示をさせる。また、故障箇所の特定できない場合に、次の構成要素についてテストデータの入力及び処理を行うようにする。

（故障診断）
次に、故障診断について図７を用いて説明する。図７は、故障診断モードにおける故障診断手順を示すフローチャートである。

まず、第１の実施の形態と同様に、再構成した画像に異常が発生した場合に、操作者が入力部３７を操作して、故障診断モードに切り換える指示の入力を行う。制御部３１は、故障診断モードの動作を開始する（Ｓ３００）。

次に、制御部３１は、テストデータを入力する構成要素の決定を行う（Ｓ３０１）。この構成要素の決定は、最下流または最上流に位置する構成要素から順次行うように制御プログラム等により予め定められている。

さらに、制御部３１は、切り換え部制御信号、テストデータ生成制御信号を出力し、テストデータ処理を行わせる（Ｓ３０２）。例えば、Ｓ３０１において、まず再構成処理部３３に決定すると、Ｓ３０２で、制御部３１は、切換器３３１に、テストデータ発生器３３２に接続するように切り換え部制御信号を送り、切換器３３１はテストデータ発生器３３２に接続する。そして、制御部３１は、テストデータ発生器３３２にテストデータを発生させるようにテストデータ生成制御信号を送り、テストデータ発生器３３２で発生させたテストデータは処理部３３３を介して処理信号として出力される。

そして、比較・判定部３８は、再構成処理部３３から出力された処理信号と期待値との比較を行い（Ｓ３０３）、その比較結果から故障箇所の特定を行う（Ｓ３０４）。比較結果が不一致であれば、図４に示す入力位置５が故障の場合となるから、比較・判定部３８は、再構成処理部３３が故障箇所と特定する。そして、Ｓ３０６及びＳ３０７に遷移し故障診断モードを終了する。また、比較結果が一致であれば（Ｓ３０５、Ｎ）、再構成処理部３３より上流側の構成要素が故障していると判定し、制御部３１は、テストデータを入力する構成要素としてコンソールＩ／Ｆユニット３２を決定する（Ｓ３０１）。

そして、Ｓ３０２で、制御部３１は、切換器３２１に、テストデータ発生器３２２に接続するように切り換え部制御信号を送り、切換器３２１はテストデータ発生器３２２に接続する。そして、制御部３１は、テストデータ発生器３２２にテストデータを発生させるようにテストデータ生成制御信号を送り、テストデータ発生器３２２で発生させたテストデータは処理部３２３を介して、次段の再構成処理部３３に入力され、再構成処理部３３の処理部３３３から処理信号として出力される。

そして、比較・判定部３８は、再構成処理部３３から出力された処理信号と期待値との比較を行い（Ｓ３０３）、その比較結果から故障箇所の特定を行う（Ｓ３０４）。比較結果が不一致であれば、図４に示す入力位置５が故障の場合となるから、比較・判定部３８は、コンソールＩ／Ｆユニット３２が故障箇所と特定する。そして、Ｓ３０６及びＳ３０７に遷移し故障診断モードを終了する。また、比較結果が一致であれば（Ｓ３０５、Ｎ）、コンソールＩ／Ｆユニット３２より上流側の構成要素が故障していると判定し、制御部３１は、テストデータを入力する構成要素として固定部データ伝送ユニット１９を決定する（Ｓ３０１）。そして同様にテストデータの処理を行い、比較・判定部３８は、再構成処理部３３から出力された処理信号と期待値との比較を行い（Ｓ３０３）、その比較結果から故障箇所の特定を行う（Ｓ３０４）。このようにして、入力位置を順次上流側に変化させていくことにより故障箇所の特定を行う。

また、入力位置をデータ収集部１５から順次下流側に変化させて故障箇所の特定を行ってもよい。また、各構成要素からテストデータを入力して以降の構成要素で処理して各入力位置についての処理信号を出力し、それらの処理信号についての比較結果から故障箇所を特定するようにしてもよい。

この発明の第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。 この発明の第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置におけるデータ収集部乃至再構成処理部の詳細と信号ラインを示すブロック図である。 この発明の第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の故障診断の手順を示すフローチャート図である。 故障箇所と、各入力位置についての画像の異常及び正常との関係を示す図である。 この発明の第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の故障診断の手順を示すフローチャート図である。 この発明の第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。 この発明の第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の故障診断の手順を示すフローチャート図である。

符号の説明

１０ 架台装置
１１ 高電圧発生部
１２ Ｘ線源
１３ Ｘ線検出器
１４ 回転架台
１５ データ収集部
１５２ アンプ
１５３ Ａ／Ｄ変換器
１５４ 切換器
１５５ テストデータ発生器
１５６ 処理部
１６ 架台駆動部
１７ 絞り駆動部
１８ 回転部データ伝送ユニット
１８１ 切換器
１８２ テストデータ発生器
１８３ 処理部
１９ 固定部データ伝送ユニット
１９１ 切換器
１９２ テストデータ発生器
１９３ 処理部
２０ 寝台装置
２１ 寝台駆動部
２２ 寝台基台
２３ 寝台天板
３０ コンソール部
３１ 制御部
３２ コンソールＩ／Ｆユニット
３２１ 切換器
３２２ テストデータ発生器
３２３ 処理部
３３ 再構成処理部
３３１ 切換器
３３２ テストデータ発生器
３３３ 処理部
３４ 画像記憶部
３５ 画像処理部
３６ 表示装置
３７ 入力部
３８ 比較・判定部

Claims (6)

1. 被検体にＸ線を曝射し、前記被検体からの透過Ｘ線を検出する検出手段と、前記検出手段の出力をデジタルデータに変換し画像データを再構成するための一連のデータ処理を行うために該データ処理に沿って縦続接続された複数の構成要素を有し、前記構成要素の故障診断を行えるＸ線診断装置であって、
   各構成要素の出力に相当する模擬信号を出力する模擬信号発生器と、
   各構成要素の後段の構成要素の入力側に配置され、各構成要素の出力または前記模擬信号のいずれかを選択する選択スイッチと、
   前記故障診断時に、前記選択スイッチを前記模擬信号発生器側に切り換え、前記模擬信号について前記一連のデータ処理を行わせる制御手段とを備えることを特徴とするＸ線診断装置。
2. 入力手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記入力手段からの構成要素の指定を受けて、前記指定された構成要素の入力側のスイッチを前記模擬信号発生器側に切り換える請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記制御手段は、それぞれの前記構成要素の入力側のスイッチを順次前記模擬信号発生器側に切り換え、該切り換え毎に前記模擬信号について前記一連のデータ処理を行わせる請求項１に記載のＸ線診断装置。
4. 表示手段と、
   前記故障診断時に、前記一連のデータ処理がなされたときの前記縦続接続された構成要素の最終段からの出力に基づいて前記表示手段に画像表示させる表示制御手段とをさらに備える請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＸ線診断装置。
5. 予め用意された前記模擬信号の前記一連の処理後の期待値と、前記模擬信号の前記一連のデータ処理がなされたときの前記縦続接続された構成要素の最終段からの出力とを比較する比較手段と、
   前記比較結果から、故障の構成要素を特定する判定手段をさらに備える請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＸ線診断装置。
6. 前記各模擬信号は、前記故障診断時に用いられて、前記一連のデータ処理がなされたときの前記縦続接続された構成要素の最終段からの出力は、前記構成要素が正常であれば、いずれの模擬信号が用いられても同じになるように定義されたものである請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＸ線診断装置。

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