JP5214188B2 - Ｘ線断層撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体である患者の周囲からＸ線、たとえばＸ線を照射して得られた投影データを処理することで被検体の断層撮像を行うＸ線ＣＴ(Computed Tomography)装置に関する。特に、ガントリ
(gantry) 回転部のバランスを向上させるＸ線断層撮影に関する。

Ｘ線断層撮影装置は、ガントリ回転部にＸ線管および多列Ｘ線検出器を備えている。ガントリ回転部にアンバランス(unbalance)があると、ガントリ回転部が回転した際、振動が発生し、画質に大きな影響がある。このため、ガントリ製造時や、ガントリ回転部内の部品（たとえば、Ｘ線管または多列Ｘ線検出器）を交換した際には、ガントリ回転部の回転バランスの調整が行なわれる。

一方、ガントリ回転部を高速回転させ、被検体の検査時間を短縮することが要望されている。ガントリ回転部に作用する遠心力は、ガントリ回転部の回転速度(角速度)の二乗に比例する。たとえば、ガントリ回転部の回転速度を２倍にすると遠心力は４倍になり、振動を現在の程度に抑えるためには、ガントリ回転部のアンバランス量を１／４倍にするか、ガントリ回転部の剛性を今の４倍にする必要がある。

ガントリ回転部の剛性をあげると、装置が大型化しコストも上がるので、ガントリ回転部のアンバランス量を少なくすることが望ましい。ガントリ回転部の回転バランスを調整する方法として、特許文献１または特許文献２に開示されるような方法が用いられている。
米国特許６，５５０，３１７号公報 米国特許６，７４８，８０６号公報

特許文献１の発明は、ガントリ回転部の静的（Static）な回転バランスを調整する方法である。しかし、特許文献１で開示する方法は、小さな質量体（以下、マスと呼ぶこともある。）の配置を繰り返し行わなくてはいけないので、時間がかかる作業となる。また、動的な回転バランスの変化に対応できない。

特許文献２の発明は、動的（Dynamic）な回転バランスを調整する方法で、少なくとも２つのマスをガントリ回転部の中心から放射方向に移動させる方法である。この発明は、特許文献１の問題点は解決できる。しかし、特許文献２で開示する方法は、２つのマスだけでは、狭い範囲でしか回転バランスを調整することができず、広い範囲で回転バランスを調整しようとすると３以上のマスが必要で複雑な制御が必要となる。

そこで本発明は、広い範囲でガントリ回転部の回転バランスを調整することができ、且つ簡易な制御ができるＸ線断層撮影装置を提供することにある。

第１の観点のＸ線断層撮影装置は、Ｘ線管と該Ｘ線管からのＸ線を検出するＸ線検出器とを有する回転部と、回転部に配置され、円周方向に移動可能な少なくとも２つの質量体と、少なくとも２つの質量体を移動させる駆動部と、回転部の振動を測定するセンサと、センサの出力に基づいて質量体を移動させるため駆動部を制御する制御部とを備える。
この構成により、回転部の重心の変心を少なくなくなるように質量体を移動させることができる。米国特許６，７４８，８０６号公報ではガントリ回転部の中心から放射方向に質量体を移動させていたが、同じ半径に配置された質量体を放射方向に一定量移動させるときと、円周方向に一定量移動させるときとを比較すると、円周方向に移動させた方が約１．４１倍重心を変心させることができる。すなわち小さな質量体で重心を変心させることが可能となる。

第２の観点のＸ線断層撮影装置は、質量体が円周方向に移動する半径は、第一半径と該第一半径とは異なる第二半径とを有する。
互いに異なる半径を有する第一半径と第二半径とに質量体が設けられているため、微調整の場合には半径の小さな方の質量体を移動させ、粗調整の場合には半径の大きい方の質量体を移動させるなど、粗調整および微調整が容易にできる。

第３の観点のＸ線断層撮影装置は、少なくともＸ線管またはＸ線検出器を回転部に装着する際に、少なくとも２つの質量体の基準位置を定める。
回転部にＸ線管などを装着する際には、そのX線管の重量などを計算して回転部の重心が回転中心に近くなるように質量体の基準位置を定める。それから回転部を回転させてセンサにより回転部の振動を測定する。そうすれば、回転部が共振してＸ線断層撮影装置に被害を与えるような故障となることがない。

第４の観点の制御部は、センサの出力に基づいて回転部が共振状態と判断したときには、質量体の移動量を演算することなく所定量だけ質量体を移動させる。
回転部の共振状態が続くと、回転部を含むＸ線断層撮影装置に故障などの被害が生じる可能性が高くなる。このため、迅速に共振状態から脱するために、共振状態と判断したら質量体の移動量を計算することなくすぐに所定量だけ質量体を移動させて共振状態から即刻脱する。そうすれば、回転部が共振してＸ線断層撮影装置に被害を与えるような故障となることがない。

第５の観点の制御部は、センサの出力に基づいて質量体の移動量を演算し、駆動部により演算された移動量だけ質量体を移動させる。
質量体が演算された移動量だけ移動すれば、重心の変心が回転中心に近づき許容範囲に入ることとなる。これで、回転部の回転速度が速くなっても振動が小さいままである。

第６の観点のＸ線断層撮影装置は、回転部を支える二本の支柱を備え、センサは、第一方向の振動を検出する第一センサおよび第一方向と直交する第二方向の振動を検出する第二センサとを含み、第一センサおよび第二センサがそれぞれ二本の支柱に設けられている。
回転部の振動を測定するセンサの配置によって、振動の検出が大きく変わる。本観点では支柱の一本に第一センサが取り付けられ第一方向の振動を検出し、他の支柱に第二センサが取り付けられ第二方向の振動を検出する。これで、回転部の重心の変心が計算しやすくなる。

第７の観点のＸ線断層撮影装置は、質量体は、リニアモータ装置の移動子として固定子に対して移動する。
リニアモータ装置はレスポンスもよく、また、移動体を構成する永久磁石またはコイルがそのまま質量体として使用できる。このため、重心の変心を小さくするための質量体としては最適である。

第８の観点のＸ線断層撮影装置は、少なくとも２つの質量体の重量が異なる。
少なくとも質量体の重量が異なるため、微調整の場合には軽い方の質量体を移動させ、粗調整の場合には重い方の質量体を移動させるなど、粗調整および微調整が容易にできる。

本発明のＸ線断層撮影装置は、円周方向にマスを移動させることは広い範囲で回転バランスを調整することができ、且つ簡易な制御で重心の変心を小さくすることができるという利点がある。特に、マスが円周方向に移動する半径や、複数のマス自体の重量をそれぞれ異ならせることで、微調整と粗調整とが容易にできるようになる。

＜Ｘ線ＣＴ装置１００の全体構成＞
図１は、実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１００の構成を示す図である。大別して、本装置は、被検体を載置するクレードル１１１と、被検体へのＸ線照射と被検体を透過したＸ線を検出するためのガントリ１０１と、ガントリ１０１から転送されてきたデータに基づいてＸ線断層像を再構成し、出力して表示する操作コンソール５０により構成されている。

ガントリ１０１は、その全体の制御を行うＣＴ制御部１４０を備えており、以下に説明する各種装置が接続されている。

ガントリ１０１の内部には、Ｘ線発生源であるＸ線管１０２、Ｘ線管１０２に接続されたＸ線管コントローラ１０３、Ｘ線の照射範囲を制限するための開口を有するコリメータ１２０、コリメータ１２０の開口幅を調整するための開口制御モータ１２１および開口制御モータ１２１を駆動する開口制御モータドライバ１２２が設けられている。コリメータ１２０を通過したＸ線は、そのコリメータ１２０によるＸ線照射範囲の制限によって、ガントリ１０１の回転方向に沿うコーン状のＸ線ビーム、つまりコーンビームを形成する。被検体はクレードル１１１上に横たえられた状態で被検体の体軸方向つまりＺ軸方向に、クレードルモータ１１２によって移動される。このクレードルモータ１１２はクレードルモータドライバ１１３によって駆動される。

また、ガントリ１０１の内部には、通常６０°前後のファン角に依存した長さにわたる複数の検出器がエレメント方向、つまりＺ軸方向に多数列に並んだ検出チャンネルを有する多列Ｘ線検出器１０４が設けられている。多列Ｘ線検出器１０４は、たとえばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせによって構成される。

ガントリ１０１は、検出チャンネルの出力を投影データとして収集する複数のデータ収集部（ＤＡＳ：Data Acquisition System）１０５を備える。データ収集部１０５は、１個または複数（たとえば４個，８個，１６個または３２個）から構成され、多列Ｘ線検出器１０４に接続されている。たとえば、一般に４ＤＡＳと呼ばれる４個のデータ収集部１０５を有しているものは、エレメント方向に並んだ４列の検出チャンネルからなり、Ｘ線管１０２が一回転する間にスライス画像を４枚取得することができる。Ｘ線管１０２と多列Ｘ線検出器１０４とは、互いに空洞部を挟んで、すなわち、被検体を挟んで対向する位置に設けられている。

Ｘ線管１０２と多列Ｘ線検出器１０４とは、対向する位置関係が維持された状態で被検体の周りを回転するようにガントリ回転部１３０に設けられている。ガントリ回転部１３０には回転モータ１３１および回転モータドライバ１３２が接続されており、ガントリ回転部１３０は、回転モータドライバ１３２により、たとえば約０．３秒から１．０秒で一回転するように制御されている。ガントリ回転部１３０の周辺に、センサＳが取り付けられており、ガントリ回転部１３０の振動を検出する。また、ガントリ回転部１３０内部に取り付けられたアクチュエータＭが、アクチュエータ制御部１３７により、駆動するようになっている。

ＣＴ制御部１４０は、操作コンソール５０と互いに通信を行うように接続されている。操作コンソール５０の指令に基づいて、Ｘ線管コントローラ１０３、クレードルモータドライバ１１３、開口制御モータドライバ１２２、回転モータドライバ１３２、アクチュエータ制御部１３７およびデータ収集部１０５に対し、各種制御信号を出力することになる。データ収集部１０５で収集されたデータは、操作コンソール５０に送出され、画像の再構成が行われる。

なお、Ｘ線ＣＴ装置１００は、３６０°分の投影データからの再構成を前提としたフルスキャンモードと、１８０°＋ファン角分の投影データからの再構成を前提としたハーフスキャンモードとを用意し、ユーザが任意に選択できるようになっている。

操作コンソール５０は、いわゆるワークステーションであり、図示するように、ブートプログラム等を記憶しているＲＯＭ５２、主記憶装置として機能するＲＡＭ５３をはじめ装置全体の制御を行うＣＰＵ５４を備える。

ハードディスク装置５１は、ここにオペレーティングシステムのほか、ガントリ１０１に各種指示を与えたり、ガントリ１０１より受信したデータに基づいてＸ線断層像を再構成したり、表示したりするための画像処理プログラムが格納されている。また、ＶＲＡＭ５５は表示しようとするイメージデータを展開するメモリであり、イメージデータ等を展開することでモニター５６に表示させることができる。各種操作は、キーボード５７およびマウス５８で行う。

＜ガントリ１０１内部の構成＞
図２は、ガントリ１０１内部を拡大した断面図である。床上に置かれたベース８１上には回転球８２が設けられている。回転球８２上に、前後方向に傾斜可能なサブベース８３が設けられている。回転モータ１３１（図１参照）がガントリ１０１内に設けられ、ガントリ回転部１３０はベアリング９０を介して回転可能になっている。回転モータ１３１が回転すると、不図示のベルトを介して回転がガントリ回転部１３０に伝えられ、ガントリ回転部１３０が回転する。ガントリ回転部１３０内には、リニアモータ装置の固定子であるレール７２と質量体としてリニアモータ装置の移動子である自走カウンタ荷重Ｍ（図３を参照）、Ｘ線管１０２、コリメータ１２０、およびＸ線検出部１０４が備えられている。

ガントリ回転部１３０にはさらに、回転電極としての役割を果たすスリップリング１３５が取り付けられている。スリップリング１３５は、径の異なるリングが複数個、同心円状に取り付けられた円環状の導電体である。そして、このスリップリング１３５には、導電体であって静止電極としての役割を果たす板バネ形状のブラシがそのバネ力を利用して押圧接触している。これによってガントリ回転部１３０に内蔵されているリニアモータ装置、またはＸ線管１０２、開口制御モータ１２１等への給電が行われる。また、Ｘ線検出部１０４からのX線の検出信号がスリップリング１３５を介してＣＴ制御部１４０へ送られる。

＜ガントリ回転部１３０のバランス調整＞
＜＜実施例１＞＞
図３は、Ｘ線ＣＴ装置１００のガントリ回転部１３０をＸＹ平面で示した実施例１の概念図である。図３では、Ｘ線管１０２などは記載していない。このガントリ回転部１３０には、ガントリ回転部１３０の回転中心Ｏに中心をとした半径ｒ１の円環状のリングレール７２が取り付けられている。そして、リングレール７２に沿って、自走カウンタ荷重Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３およびＭ４が取り付けられている。

リングレール７２と自走カウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４は、リニアモータ装置を構成している。リングレール７２には、電流を流すことでＮ極Ｓ極を切り替えることができる複数のコイルが円周方向に配置されている。つまり、リングレール７２はリニアモータ装置の固定子となる。自走カウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４はＮ極がコイル側に向いた永久磁石とＳ極がコイル側に向いた永久磁石とが交互に配置されている。つまり、自走カウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４はリニアモータ装置の移動子となる。そしてコイルの電流を切り替えることによりコイルに磁界（N極、S極）が発生し、自走カウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４の永久磁石との間の吸引・反発の力で所定方向に所定速度で移動する。自走カウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４には特にマスを設けなくても、永久磁石の自重だけでもよい。

リングレール７２に、Ｎ極とＳ極とが自走カウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４側に向いた永久磁石を交互に配置し、自走カウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４にＮ極Ｓ極を切り替えることができる複数のコイルを配置してもよい。この場合には、自走するカウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４へのコイルへの給電用の配線処理が難しい。カウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４には特におもりを追加しなくても、コイルの自重だけでよい。

ガントリ回転部１３０を支える支柱１３９には、ガントリ回転部１３０の振動を検出する加速度センサＳ１および加速度センサＳ２が設置されている。加速度センサＳ１は、たとえばＸ軸方向の変位を検出し、加速度センサＳ２はＹ軸方向の変位を検出する。加速度センサＳ１またはＳ２は、静電方式またはジャイロ方式のセンサが適用できる。加速度センサ以外には、レーザ変位計のような非接触型変位計などの変位センサまたは、伸縮を測定する歪センサでもよい。

図４は、ガントリ回転部１３０の回転バランスの調整方法を示す説明図である。図４に示すように、まず、回転中心Ｏを挟んでＸ線管１０２の対称な位置に、自走カウンタ荷重Ｍ３およびＭ４を移動させる。通常、Ｘ線管１０２およびコリメータ１２０が備えられる部分が重いため、ガントリ回転部１３０の重心がＸ線管１０２側に寄っているからである。また、自走カウンタ荷重Ｍ１およびＭ２は、Ｘ線管１０２の位置からプラス９０度とマイナス９０度の位置に配置させる。図４では、Ｘ線管１０２およびコリメータ１２０による重心の変心が、設計上、自走カウンタ荷重Ｍ３およびＭ４が、回転中心Ｏを挟んでＸ線管１０２の対称な位置まで行けば補正されるからである。もちろん、設計段階で、回転中心Ｏから重心がどれくらいどの方向に変心しているかが求まっていれば、自走カウンタ荷重Ｍ１〜Ｍ４をその設計に従って移動させる。

そして、ガントリ回転部１３０は回転モータドライバ１３２を介して回転モータ１３１により所定速度で回転する。そして加速度センサＳ１および加速度センサＳ２でガントリ回転部１３０の振動データを収集し、周期的振動のピークの位相と極性とを調べて、重心ＣＭの変心量を算出する。ここで加速度センサＳ１および加速度センサＳ２から重心ＣＭの変心量を算出する。

加速度センサＳ１はＸ軸方向の加速度を検出する。加速度センサＳ２はＹ軸方向の加速度を検出する。このとき以下の式が成立する。
Ａｃｃ（Ｓ１）＝Ｋ_１＊ｅ＊ω^２＊ｃｏｓ（α_０＋θ）
Ａｃｃ（Ｓ２）＝Ｋ_２＊ｅ＊ω^２＊ｓｉｎ（α_０＋θ）
θ＝ω＊ｔ
ここで、Ｋ_１とＫ_２とは、１より小さな伝達係数であり、回転部材とチルト部材およびベアリングなどの重量比で決まる未知数である。
ｅは回転中心Ｏから重心ＣＭまでの距離であり未知数である。
α_０は、ガントリ回転部１３０の角度位置から重心ＣＭの位置までの角度であり未知数である。
θは、加速度センサＳ１およびＳ２を結ぶ軸（図４ではＸ軸と一致）からガントリ回転部１３０の角度であり既知である。
ωは角速度であり既知である。

加速度センサＳ１および加速度センサＳ２の出力を、サンプル時間ｔ_１、ｔ_２ … ｔ_ｎごとに読み取り、上記式を解法すれば未知数を求めることができる。サンプル時間ごとの加速度センサＳ１および加速度センサＳ２の出力から、ｅとα_０の平均値を求める。こうすることでガントリ回転部１０３の重心ＣＭの変心位置を決定することができる。

＜バランス調整の動作＞
次に、図５に示すフローチャートを使ってバランス調整の動作説明を行う。
ステップＣ３１において、まず加速度センサＳ１および加速度センサＳ２が故障していないかなどのチェックを行う。また、自走カウンタ荷重Ｍ１ないしＭ４が移動可能か否かをチェックする。

ステップＣ３２では、自走カウンタ荷重Ｍ１ないし自走カウンタ荷重Ｍ４を初期位置に移動を行う。初期位置は、図４で説明したように、自走カウンタ荷重Ｍ３およびＭ４が回転中心Ｏを挟んでＸ線管１０２の対称な位置に移動した位置である。
ステップＣ３３では、自走カウンタ荷重Ｍ１ないし自走カウンタ荷重Ｍ４の移動量の演算回数を確認するため、演算回数Ｃ＝１に初期化する。

ステップＣ３４では、ガントリ回転部１３０は回転モータ１３１により所定速度で回転する。回転速度は速い方が加速度センサＳ１および加速度センサＳ２の検出が容易にできる。しかし、ガントリ回転部１３０が急に共振状態になり、故障しないように最大速度で回転させる必要はない。

ステップＣ３５では、加速度センサＳ１およびＳ２の出力を、時間ｔ_１、ｔ_２ … ｔ_ｎごとに読み取る。
ステップＣ３６では、一定周期の強い振動が加速度センサＳ１およびＳ２で読み取られたら、共振状態であると即座に判断する。共振状態でなければステップＣ３８に進み、共振状態であればステップＣ３７へ進む。

ステップＣ３７では、共振状態を脱するため、自走カウンタ荷重Ｍ１からＭ４までの少なくとも一つの自走カウンタ荷重を一定距離だけ動かす。一定距離とは演算して求めるものでは無く、予め定められた１０ｃｍなどの距離である。ステップＣ３７を経ると、再びステップＣ３５へ進み、共振状態から脱するようにする。

ステップＣ３８では、図４で説明したように、加速度センサＳ１およびＳ２の出力からガントリ回転部１３０の重心ＣＭの変心量を算出する。
ステップＣ３９では、重心ＣＭの変心量が閾値よりも小さいか否かを判断する。閾値は、ＣＴスキャン撮影の際のガントリ回転部１３０の最高回転速度などを考慮して定める。重心ＣＭの変心量が閾値よりも小さければステップＣ４２に進み、重心ＣＭの変心量が閾値よりも小さくなければステップＣ４０へ進む。

ステップＣ４０では、自走カウンタ荷重Ｍ１ないし自走カウンタ荷重Ｍ４の移動量の演算回数Ｃが、所定回数Ｐより大きいか否かを判断する。演算回数Ｃが所定回数Ｐより大きければステップＣ４４に進み、演算回数Ｃが所定回数Ｐより大きくなければステップＣ４１へ進む。

ステップＣ４１では、各自走カウンタ荷重Ｍの移動量を演算し、アクチュエータ制御部１３７により自走カウンタ荷重Ｍがその移動量を移動する。理論的には、自走カウンタ荷重Ｍ１ないし自走カウンタ荷重Ｍ４の移動により、重心ＣＭの変心量が閾値よりも小さくなるはずである。そのため、ここで動作を終了させてもよいが、確認のため、ステップＣ３５へ進み、加速度センサＳ１およびＳ２の出力を読み取り、再度実際のガントリ回転部１３０の回転状態を確認する。

ステップＣ４２では、重心ＣＭの変心量が閾値よりも小さいので、自走カウンタ荷重Ｍ１ないし自走カウンタ荷重Ｍ４をロックさせる。具体的にはリニアモータ装置の向かい合う移動子の極と固定子の極を異ならせればよい。

ステップＣ４３では、画像再構成などのためガントリ回転部１３０の状態を操作コンソール５０に送る。X線管１０２の焦点変動は、投影データから画像再構成する際には重要である。このため、重心ＣＭの変心量が閾値より小さくなった状態であってもセンサからの求められる振動状態を操作コンソール５０に送ることで、X線管１０２の焦点変動を考慮した画像再構成を行うことができる。
ステップＣ４４では、演算回数Ｃが所定回数Ｐより大きいのでガントリ回転部１３０の回転を停止する。そしてエラ−ログを操作コンソール５０に送る。自走カウンタ荷重Ｍ１ないし自走カウンタ荷重Ｍ４を所定回数Ｐまで移動させても、ガントリ回転部１３０の重心ＣＭの変心量が小さくならないのは、ベアリング９０が故障しているとか、ガントリ回転部１３０内の部品が故障している可能性があるからである。

＜＜実施例２＞＞
図６は、Ｘ線ＣＴ装置１００のガントリ回転部１３０をＸＹ平面で示した実施例２の概念図である。図６では、Ｘ線管１０２などは記載していない。このガントリ回転部１３０には、ガントリ回転部１３０の回転中心Ｏに中心をとした半径ｒ１の円環状のリングレール７２と半径ｒ２の円環状のリングレール７４とが取り付けられている。そして、リングレール７２に沿って、自走カウンタ荷重Ｍ１およびＭ２が取り付けられている。また、リングレール７４に沿って自走カウンタ荷重Ｍ３およびＭ４が取り付けられている。

自走カウンタ荷重Ｍ１ないしＭ４がすべて同じ重量であれば、半径が小さい方が微調整できる。このため、異なる半径の半径ｒ１の円環状のリングレール７２と半径ｒ２の円環状のリングレール７４を設けている。重心ＣＭの変心量が大きな場合には自走カウンタ荷重Ｍ１およびＭ２を動かすようにし、重心ＣＭの変心量が小さな場合には自走カウンタ荷重Ｍ３およびＭ４を動かすようにして、重心ＣＭの変心量が閾値より小さくすると共に、簡単に微調整ができるようにする。

＜＜実施例３＞＞
図７は、Ｘ線ＣＴ装置１００のガントリ回転部１３０をＸＹ平面で示した実施例３の概念図である。このガントリ回転部１３０には、ガントリ回転部１３０の回転中心Ｏに中心をとした半径ｒ１の円弧状の二つのリングレール７6と、半径ｒ１の円弧状のリングレール７７とが取り付けられている。そして、リングレール７６に沿って、それぞれ自走カウンタ荷重Ｍ１およびＭ２が取り付けられている。また、リングレール７７に沿って自走カウンタ荷重Ｍ３が取り付けられている。

自走カウンタ荷重Ｍ３は、図７から理解できるように自走カウンタ荷重Ｍ１またはＭ２の約１．５倍から２倍の重量となっている。円弧状のリングレール７６またはリングレール７７としているのは、設計段階で重心ＣＭが回転中心Ｏの近傍に設計されていたら、自走カウンタ荷重Ｍを大きな距離移動させる必要が少ないからである。また、通常、Ｘ線管１０２およびコリメータ１２０が備えられる部分が重いため、ガントリ回転部１３０の重心がＸ線管１０２側に寄っているから、自走カウンタ荷重Ｍ３で重心ＣＭが回転中心Ｏの近傍になるようにしている。また、自走カウンタ荷重Ｍ１およびＭ２は、自走カウンタ荷重Ｍ３と比べて軽いため微調整が容易にできる。

なお、実施例３の円弧状のリングレールを、実施例２のように異なる半径のリングレールに適用してもよい。たとえば、すべて同じ重量の自走カウンタ荷重Ｍ１ないしＭ３、半径ｒ１より短い半径の半径ｒ２の円弧状の二つのリングレール７6、および半径ｒ１のリングレール７７を用意する。二つのリングレール７6に自走カウンタ荷重Ｍ２とＭ３を配置し、半径ｒ１のリングレール７７に自走カウンタ荷重Ｍ１を配置する。すると、自走カウンタ荷重Ｍ１が粗調整用として、自走カウンタ荷重Ｍ２とＭ３を微調整用として使うことができる。

本実施形態における画像再構成法は、従来公知のフェルドカンプ法による三次元画像再構成法でもよい。本実施形態では、特に特定のスキャン形式に限定されない。つまり、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）、ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン、ヘリカルシャトルスキャンの場合でも同様の効果を出すことができる。また、ガントリ１０１の傾斜について限定されない。すなわち、ガントリ１０１が傾斜した、いわゆるチルト・スキャンの場合でも同様な効果を出すことができる。また、本実施形態を、生体信号、特に心拍信号に同期させて画像再構成する心拍画像再構成にも適用することができる。

本実施形態では、医用Ｘ線ＣＴ装置１００を元に書かれているが、産業用Ｘ線ＣＴ装置または他の装置と組み合わせたＸ線ＣＴ−ＰＥＴ装置，Ｘ線ＣＴ−ＳＰＥＣＴ装置などにも利用できる。

Ｘ線ＣＴ装置１００の構成を示すブロック図である。 ガントリ１０１内部を拡大した断面図である。 Ｘ線ＣＴ装置１００のガントリ回転部１３０をＸＹ平面で示した実施例１の概念図である。 ガントリ回転部１３０の回転バランスの調整方法を示す説明図である。 バランス調整の動作の概略を示すフローチャートである Ｘ線ＣＴ装置１００のガントリ回転部１３０をＸＹ平面で示した実施例２の概念図である。 Ｘ線ＣＴ装置１００のガントリ回転部１３０をＸＹ平面で示した実施例３の概念図である。

符号の説明

５０ … 操作コンソール
７２、７４、７６、７７ … ガイドレール
９０ … ベアリング
１０１ … ガントリ
１０２ … Ｘ線管
１０４ … 多列Ｘ線検出器
１０５ … データ収集部（ＤＡＳ）
１１１ … クレードル
１２０ … コリメータ
１３０ … ガントリ回転部
１３５ … スリップリング
１３９ … 支柱
Ｍ１〜Ｍ４ … 自走カウンタ荷重（質量体またはマス）

Claims (8)

1. Ｘ線管と該Ｘ線管からのＸ線を検出するＸ線検出器とを有する回転部と、
   前記回転部に配置され、第一半径による円の円周方向に移動可能である質量体と、前記第一半径とは異なる第二半径による円の円周方向に移動可能な質量体を含む少なくとも２つの質量体と、
   
   前記少なくとも２つの質量体をそれぞれ移動させる駆動部と、
   前記回転部の振動を測定するセンサと、
   前記センサの出力に基づいて、前記質量体を移動させるため駆動部を制御する制御部と
   を備えたことを特徴とするＸ線断層撮影装置。
2. 前記少なくとも２つの質量体は、前記第一半径による円の円周方向に移動可能である少なくとも２つの質量体と、前記第二半径による円の円周方向に移動可能な少なくとも２つの質量体とを含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線断層撮影装置。
   
3. 少なくとも前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器を前記回転部に装着する際に、前記少なくとも２つの質量体の基準位置を定めることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線断層撮影装置。
   
4. 前記制御部は、前記センサの出力に基づいて前記回転部が共振状態と判断したときには、前記質量体の移動量を演算することなく、所定量だけ前記質量体を移動させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のＸ線断層撮影装置。
   
5. 前記制御部は、前記センサの出力に基づいて前記質量体の移動量を演算し、前記駆動部により演算された移動量だけ前記質量体を移動させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のＸ線断層撮影装置。
   
6. 前記回転部を支える二本の支柱を備え、
   前記センサは、第一方向の振動を検出する第一センサおよび前記第一方向と直交する第二方向の振動を検出する第二センサとを含み、前記第一センサおよび前記第二センサがそれぞれ二本の支柱に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のＸ線断層撮影装置。
   
7. 前記質量体は、リニアモータ装置の移動子として固定子に対して移動する請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のＸ線断層撮影装置。
   
8. 前記第一半径による円の円周方向に移動可能である質量体と、前記第二半径による円の円周方向に移動可能な質量体とは、重量が異なることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のＸ線断層撮影装置。