JP5745914B2

JP5745914B2 - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP5745914B2
Application number: JP2011086707A
Authority: JP
Inventors: 新野　俊之; 俊之新野
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2031-04-08
Also published as: JP2012217645A

Description

本発明の実施形態は、X線CT装置に関する。

近年、医用画像診断装置としてX線CT（Computed Tomography）装置が利用されている。

X線CT装置が設置されるスキャンルームは、比較的乾燥した状態になり易い傾向があり
、静電気が発生し易い特徴がある。

加えて、X線CT装置では、被検体を載置する天板上にマットやシート等を被せる場合が
あるが、このマットやシート等と被検体との摩擦によって、天板及び被検体に静電気が帯
電し、周辺の機器に影響を与える点が問題視されていた。

かかる問題を解決する方法の一例として、X線CT装置に関する静電気対策として、寝台
の被検体載置部分に対しイオンを照射し、患者マットの摩擦などによって生じる静電気を
除去する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−８２８００号公報（第３頁、第６頁、図４(b)）

しかしながら、X線CT装置を、生体情報検出装置と併用する場合、静電気による影響は
より深刻なものとなる。

そもそも、X線はその特性として照射対象に帯電する静電気を除去する性質がある。

そのため、寝台、検査台等被検体を載置する場所や被検体そのものが静電気を帯びてい
る場合に、X線照射と同時にX線の照射範囲内の静電気が除電される現象が起こり得る。

図７はX線照射による生体情報検出装置への影響を説明する図である。

本説明では生体情報検出装置として、被検体Pに電極１５２を取り付ける心電計１５１
を使用する。

当該電極が取り付けられた範囲内においてX線を照射する場合は、当該被検体Pもしくは
電極１５２に、急激な電位の変化が生じる。

このとき、心電計１５１はかかる急激な電位変化の影響を受け、誤動作、誤信号の取り
込み、生体情報等の誤認識を起こすことがある。

特に、図７に示すように電極１５２がX線照射範囲の境目にある場合は、X線照射時の電
極の電位差が激しくなるため、かかる現象は生じ易い。

また、心電計１５１が、当該電極１５２を例えば粘着テープなどで貼り付け被検体Pに
固定する方式を用いている装置の場合において、貼り付け位置の微調整のために一度貼り
付けた後に再度張りつける等する場合は、当該電極への抵抗が増し、微弱な静電気であっ
ても静電気の影響による生体情報取得の不具合が生じることがある。

さらに、生体情報を取得し、この情報を含む信号に同期してX線照射を行う方法を用い
る場合は、かかる信号の誤認識により投影データ全体が不正確なものとなる可能性がある
。

この場合、再度のX線CT装置でのX線照射が必要となり、被検体Pに対し無用の被爆を強
いる結果となる。

また、検出器の多列化が進んだことで、従来のシングルスライスによるX線CT装置と比
較しX線を広範囲に照射する場合が増えているため、よりX線による静電気除去に伴う電位
変化が大きくなり、上記問題が生じ易くなっている。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、被検体及
び被検体を載置する天板の除電を行い、X線照射時の静電気による影響を抑制することが
可能なX線CT装置を提供することにある。

上記問題を解決するために、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管と、前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出する検出器と、前記被検体の生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記被検体を載置する天板を備える寝台と、前記天板に設置された患者固定具と、を備え、前記患者固定具の頭部周辺部は、導電性を有する素材により形成され、前記患者固定具の頭部周辺部は、電位の基準点に接地されていることを特徴とする。

実施の形態に係るX線CT装置の構成を示すブロック図。実施の形態に係る実施例１を説明する図。実施の形態に係る実施例２を説明する図。実施の形態に係る実施例３を説明する図。実施の形態に係る実施例４を説明する寝台の側面図。実施の形態に係る実施例４を説明する寝台の平面図。 X線照射による生体情報検出装置への影響を説明する図。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において
は、ほぼ同一な機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は
必要な場合にのみ行う。

図１は、実施の形態に係るX線CT装置１００の構成を示すブロック図である。

このX線CT装置１００は、被検体Pが載置される寝台１１０と、Ｘ線を発生させ被検体P
にX線を照射するX線発生部１２０と、被検体Pを透過したＸ線の検出により投影データを
生成する投影データ生成部１３０と、これらX線発生部１２０及び投影データ生成部１３
０を備える架台１４０と、被検体Pの所定器官の生体情報を検出する生体情報検出装置１
５０と、架台１４０の投影データ生成部１３０により生成された投影データから画像デー
タを生成する画像データ生成部１６０と、を備えている。

また、X線CT装置１００は、画像データ生成部１６０で生成された画像データを表示す
る表示部１７０を備えている。

さらに、X線CT装置１００は、種々のコマンドの入力等を行なう操作部１８０と、寝台
１１０、架台１４０、画像データ生成部１６０を統括して制御するシステム制御部１９０
とを備えている。

寝台１１０は、被検体Pが載置される天板１１１と、天板１１１を長手方向及び上下方
向へ駆動する天板駆動部１１２と、天板１１１を囲う寝台縁部１１４とを有し、また、寝
台１１０は詳細を後述する除電手段を備えている。

天板駆動部１１２は、X線照射の際に、被検体Pが載置された天板１１１をX線照射位置
へ移動する。

X線発生部１２０は、Ｘ線を発生させるX線管１２２と、システム制御部１９０から供給
されるＸ線照射条件に基づいて電圧を発生させ、Ｘ線を照射する高電圧発生器１２３とを
備えている。

X線管１２２は、被検体Pを中心とし回転しながらＸ線を照射する。

なお、X線の照射は、生体情報検出装置１５０から取得される生体情報データと同期し
て行ってもよい。

投影データ生成部１３０は、Ｘ線を検出するX線検出器１３１と、X線検出器１３１で検
出された検出信号を収集して投影データを生成するデータ収集部１３２と、データ収集部
１３２で生成された投影データを画像データ生成部１６０へ出力するための送受信部を有
するデータ伝送部１３３と、を備えている。

X線検出器１３１は、多数のＸ線検出素子を有し、X線管１２２に対向して配置される。

そして、X線検出器１３１は、X線管１２２からの照射により被検体Pを透過したＸ線を
検出して電気信号に変換し、変換した信号を増幅してデータ収集部１３２に出力する。

データ収集部１３２は、アナログ／デジタル変換回路等を有する電子回路基板を備え、
X線検出器１３１の外周に配置される。

そして、X線検出器１３１から出力される信号をデジタル信号に変換し、その変換した
デジタル信号を回転フレーム１４２の所定の角度回転毎に収集してビュー単位の投影デー
タを生成する。

データ伝送部１３３は、例えば光通信手段により送受信するための送信部及び受信部を
有し、送信部が回転フレーム１４２に配置され、受信部が支持台１４４に配置されている
。

そして、送信部がデータ収集部１３２からのＸ線投影データを受信部に伝送し、受信部
が送信部から伝送された投影データを画像データ生成部１６０に出力する。

架台１４０は、寝台１１０の近傍に配置され、寝台１１０の天板移動により被検体Pが
送り込まれる円筒状の開口部１４１と、X線発生部１２０及び投影データ生成部１３０と
、X線管１２２、高電圧発生器１２３、X線検出器１３１、データ収集部１３２、及びデー
タ伝送部１３３の送信部を支持する回転フレーム１４２と、回転フレーム１４２を回転駆
動する回転駆動部１４３と、回転フレーム１４２を回転可能に支持する支持台１４４とを
備えている。生体情報検出装置１５０は、被検体Pが発する信号を読み取るセンサと、
センサにより検出された信号を増幅し、デジタル信号に変換する信号処理部を有する。

センサは、例えば電極を用い、天板１１１に載置された被検体Pに複数取り付け、被検
体Pの信号を得る。

そして、被検体Pから得られた信号は、信号処理部にて増幅・変換され、生体情報デー
タとして画像データ生成部１６０に出力される。

なお、生体情報検出装置１５０としては、例えば、心拍動の時間変化を記録し、心電デ
ータを出力する心電計や、呼吸の時間変化を記録し、呼吸データを出力する呼吸センサを
用いることができる。

画像データ生成部１６０は、架台１４０のデータ伝送部１３３から出力される投影デー
タ及び生体情報検出装置１５０から出力される生体情報データを保存する記憶部１６１と
、この記憶部１６１に保存された複数ビューの投影データに基づき画像データを生成する
再構成部１６２を備える。

記憶部１６１は、X線照射の開始とともに、生体情報検出装置１５０が刻々と出力する
生体情報データを、例えばビュー単位で投影データと関連付け、時系列的に保存する。

また、画像データ生成部１６０は、生成した画像データを表示部１７０に出力する。

表示部１７０はＣＲＴや液晶パネル等を備え、画像データ生成部１６０から出力された
画像データを表示する。

また、表示部１７０は、操作部１８０からの入力により画像データ上に設定された関心
領域を表示する。

操作部１８０は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力
デバイスや表示パネル、さらには各種スイッチなどを備えたインターラクティブなインタ
ーフェースであり、被検体Pを識別するＩＤや氏名等の被検体P情報の入力を行う。

システム制御部１９０は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部１８０からの入力情報を一
旦記憶した後、これらの入力情報に基づいて、投影データの生成、画像データの生成と表
示等に関する制御などシステム全体の制御を行う。

次に、本願発明の寝台１１０に設けられた除電手段について説明する。

（実施例１）
図２は実施の形態に係る実施例１を説明する図である。

寝台１１０上に設置された天板１１１は、X線を遮断せず、かつ導電性を有する素材に
よって形成されている。

当該天板１１１は、天板１１１にX線を遮断しない素材を用いることにより、X線照射時
に被検体Pを透過するX線照射量が低減されることを防止し、X線が低減されることによる
検出器によるX線量検知誤差を抑えることができる。

加えて、当該天板１１１は、天板１１１に導電性を有する素材を用い、当該導電性を有
する天板１１１を、例えば検査室の床等、電位の基準点に接地することで、除電効果を有
することができる。

そのため、X線照射環境に影響を与えることなく、かつ除電効果を有することができる
。

X線を遮断せず、かつ導電性を有する素材としては、天板を構成する素材としてすでに
一般的に使用されているカーボン等が挙げられる。

被検体Pは、X線管１２２によるX線照射が行われる直前に、天板１１１上に載置される
。

そのため、被検体PはX線の照射がなされる前に必ず除電効果のある天板１１１に触れる
こととなる。

よって、かかる本実施例の構成により、当該天板１１１は、天板１１１、及び被検体P
が天板１１１上に載置される以前に被検体Pが帯びていた静電気を除電することができる
。

なお、本実施例の構成においては、天板１１１及び被検体Pの除電を、天板１１１をカ
ーボン等により形成すること及び基準点に接地することにより達成している。

また、X線照射時に生体情報検出装置１５０を用いて生体情報データを得る場合は、当
該天板１１１により、当該生体情報データに静電気を原因とするノイズが乗ることを防ぐ
ことができ、誤差の少ないデータを得ることができる。

加えて、X線照射を生体情報と同期させて行う場合は、上記ノイズを防ぐことにより投
影データ全体の正確性を保つことができる。

（実施例２）
実施例１では、天板１１１表面全体がカーボン等のX線を遮断せず、かつ導電性のある
素材によって形成されているが、実施例２では当該天板１１１を囲う寝台縁部１１４が導
電性のある素材によって形成されている。

図３は実施例２を説明する図である。

実施例２では、寝台縁部１１４が、導電性のある素材によって形成されている。

X線照射を行う場合、被検体Pは天板１１１上に自らもしくは医師等により載置される。

天板１１１は所定の高さを有するため、被検体Pが一定以上成長している場合は載置さ
れる際に、天板１１１を囲う寝台縁部１１４に接触する可能性が高くなる。

無論、当該被検体Pが接触する寝台縁部１１４の接触部分は、被検体Pの身長、体格によ
り異なるが、寝台縁部１１４は天板１１１上に載る際に、もっとも触れる可能性が高い場
所である。

そのため、当該実施例２の寝台縁部１１４は、当該接触部分のみをカーボン等の導電性
がある素材で形成するものである。

また、必ず被検体Pが接触するよう所定の幅を設け、当該素材で形成される範囲を決定
してもよい。

本実施例２においては、寝台縁部１１４を必ずしもX線を遮断しない材料で作成する必
要はない。

寝台縁部１１４に照射されるX線は、投影データの生成に影響を与えないためである。

なお、当該実施例２も実施例１と同様に検査室の床等、電位の基準点に接地されている
。

そのため、除電効果を得ることができる。

（実施例３）
図４は実施例３を説明する図である。

実施例３では天板１１１に設置された小児用固定具１１５の頭部周辺部のみが導電性の
ある素材によって形成されている。

乳幼児等、体格の小さい被検体Pを対象としてX線照射を行う場合、通常、かかる被検体
Pは、天板１１１上に設置された小児用固定具１１５に載置される。

この時、被検体Pは医師等により抱きかかえられて載置されるため、寝台縁部１１４に
触れる可能性が低くなる。

一方、体格の小さい被検体Pが医師等に抱きかかえられ載置される際、頭部を設置位置
の基準として載置する場合が多い。

この場合、被検体Pは小児用固定具１１５の特に頭部周辺部に触れる可能性が高くなる
。

そのため、本実施例３では当該頭部周辺部を導電性のある素材にて作成する。

なお、当該実施例３の頭部周辺部も他の実施例と同様に検査室の床等、電位の基準点に
接地されており、除電効果を有する。

本実施例３の構成は上記実施例１または実施例２の効果に加え、実施例１及び実施例２
と比較し、より天板１１１形成に用いる、導電性のある素材の使用量を削減することがで
きる。

そのため、設計コストの面からも優れた特徴を有す。

また、被検体Pが載置された後も触れ続ける頭部周辺部を導電性のある素材によって作
成することにより、例えば被検体Pが載置された後に、被検体P自ら、若しくは医師による
位置あわせなどのために被検体Pが動いた際の摩擦による静電気の発生等の影響を防ぐこ
ともできる。

なお、本実施例では上記の実施例１に係る天板１１１の全体部分、実施例２に係る寝台
縁部１１４、実施例３に係る小児用固定具１１５の頭部周辺部のみを例に説明をしたが、
被検体PがX線照射時に触れる部分であればよく、同様の効果を得ることができる。

（実施例４）
図５は本実施の形態に係る実施例４を説明する寝台１１０の側面図であり、図６は実施
例４を説明する寝台１１０の平面図である。

本実施例では寝台１１０の天板１１１上に自己放電が可能な除電マット１１３を設ける
ことにより、除電を行う点、特徴を有する。

本実施例では除電効果のある除電マット１１３が天板１１１の内側に配置される。

そのため、実施例３と同様、例えば乳幼児等の体格の小さい被検体Pの除電や、天板１
１１上に被検体Pが載置された後の摩擦による静電気の影響を防ぐことができる。

加えて、天板１１１、寝台縁部１１４、小児用固定部１１５の頭部周辺部を導電性のあ
る素材で作成する必要がなく、より除電手段を設置するための費用を削減することができ
る。

自己放電が可能な除電マット１１３としては、例えば静電気の発生を防止できる素材で
作られたマット、もしくは、微小放電を起こす素材からなるマット等が挙げられる。

（その他）
上記実施の形態による除電効果を高めるために、検査着等をカーボン等で作成し、これ
を被検体Pに着せてもよい。

これにより、より確実な被検体Pの除電を行うことができる。

同様に、実施の形態による除電効果を高めるために、X線照射を行う前に、被検体Pに対
しミストやイオン化された空気等を発射し、除電効果を高めてもよい。

さらに、検査開始前に被検体Pに対し、微弱なX線を照射することで被検体Pを除電し、
除電効果を高めてもよい。

１００…X線CT装置
１１０…寝台
１１１…天板
１２０…X線発生部
１３０…投影データ生成部
１４０…架台
１５０…生体情報検出装置
１６０…画像データ生成部
１７０…表示部
１８０…操作部
１９０…システム制御部

Claims

被検体にＸ線を照射するＸ線管と、
前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出する検出器と、
前記被検体の生体情報を検出する生体情報検出手段と、
前記被検体を載置する天板を備える寝台と、
前記天板に設置された患者固定具と、
を備え、
前記患者固定具の頭部周辺部は、導電性を有する素材により形成され、
前記患者固定具の頭部周辺部は、電位の基準点に接地されていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記患者固定具は、小児用固定具であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記生体情報検出手段は、心電計であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記生体情報検出手段は、呼吸センサであることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記Ｘ線管による前記Ｘ線照射は、前記生体情報検出手段から出力される生体情報データと同期して行われることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。