JP5815626B2 - 放射線断層撮影装置の制御方法及び放射線断層撮影装置並びにプログラム - Google Patents

放射線断層撮影装置の制御方法及び放射線断層撮影装置並びにプログラム Download PDF

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Description

本発明は、液体軸受を有する放射線管を備えた放射線断層撮影装置を制御する技術に関する。
放射線断層撮影装置のガントリ(gantry)回転部に搭載される放射線管として、液体軸受すなわち液体ベアリング(liquid
bearing)方式の放射線管が提案されている(特許文献1,要約等参照)。液体軸受方式の放射線管では、陽極を支持するロータの軸受に液体金属潤滑剤が用いられている。この方式の放射線管では、従来のボールベアリング(ball bearing)方式のものと比較して、機械的摩擦が飛躍的に軽減され、また、陽極から軸受への熱伝導性が向上するため、長寿命、小型、大熱容量を実現できる。
特開平08−212949号公報
ところで、放射線管のロータ(rotor)の回転は、一般的には、放射線断層撮影装置を立ち上げるときに開始し、放射線断層撮影装置をシャットダウン(shut down)させるときに停止させる。図5に示すように、液体軸受方式の放射線管では、ロータが停止しているとき、ロータの陽極側が自重でわずかに下がり、ロータの陽極とは反対側がわずかに上がる。このとき、ロータの陽極とは反対側の内縁部が、軸受の表面に接触することになる。したがって、回転しているロータが完全に停止する瞬間には、ロータの陽極とは反対側の内縁が、回転しながら、軸受の重力方向側の表面に接触し、その接触部分にわずかに傷がつく。軸受は、通常、放射線管のハウジング(housing)に対して固定されている。そのため、ロータを停止させるときのガントリ回転部の回転角度位置が常に同じであれば、軸受の重力方向側の部分すなわち傷がつく部分も常に同じになり、軸受の寿命を短くしてしまう。
このような事象を防ぐには、放射線管のロータを停止させるときのガントリ回転部の回転角度位置を常に同じにするのではなく、ときどき若しくは毎回、少しずつずらしたり、ランダム(random)に変えたりして、平均的にばらつかせるのがよい。なお、これとは目的が異なるが、放射線断層撮影装置をシャットダウンする際に、ガントリ回転部を停止させる回転角度位置をその都度変えるという手法は、特許第4678964号公報にて開示されている。
一方、放射線断層撮影装置をシャットダウンする際には、ガントリ回転部は、種々の理由から、スキャン(scan)をしないときに停止させる回転角度位置、いわゆるホームポジション(home
position)にて停止していることが望ましい。
例えば、放射線断層撮影装置は、一般的に、ガントリ回転部がホームポジションにて停止しているときに、ガントリ回転部に搭載されているポジショニングライト(positioning light)が、被検体の位置合せを行うときの適正な位置に配置されるよう、構成されていることが多い。この場合、放射線断層撮影装置をシャットダウンする際には、放射線断層撮影装置を再び立ち上げた直後であってもすぐに被検体の位置合せを行うことができるよう、ガントリ回転部をホームポジションにて停止させておくことが望ましい。
また例えば、放射線断層撮影装置は、ガントリ回転部がホームポジションにて停止しているときに、放射線管とガントリ筐体部に設けられているその排熱手段とが互いに最も近接し、放射線管の排熱が効率よく行われるよう、構成されていることがある。放射線管の排熱は、主に、放射線管の蓄熱によるダメージを抑制したり、放射線管を素早く冷却してスキャンが可能になるまでの待ち時間を短縮したりするために行われる。このような場合、スキャンをしていないときには、放射線管の排熱が効果的に行われるよう、ガントリ回転部をホームポジションにて停止させることが望ましい。また、放射線断層撮影装置をシャットダウンする際には、放射線断層撮影装置を再び立ち上げたときに放射線管の排熱がすばやく開始されるよう、ガントリ回転部をホームポジションにて停止させることが望ましい。
また例えば、放射線断層撮影装置は、ガントリ回転部がホームポジションにて停止しているときに、検出器とガントリ筐体部に設けられているその保温手段とが互いに最も近接し、検出器の保温が効率よく行われるよう、構成されていることがある。検出器の保温は、主に、検出器の検出特性を安定させ、再構成画像の画質を安定させるために行われる。このような場合、スキャンをしていないときには、放射線管の保温が効果的に行われるよう、ガントリ回転部をホームポジションにて停止させることが望ましい。また、放射線断層撮影装置をシャットダウンする際には、放射線断層撮影装置を再び立ち上げたときに放射線管の保温がすばやく開始されるよう、ガントリ回転部をホームポジションにて停止させることが望ましい。
これらの事情を踏まえると、液体軸受方式の放射線管を有する放射線断層撮影装置をシャットダウンさせる際には、一般的に、次のような制御を行うことが考えられる。まず、ガントリ回転部をホームポジションから事前に設定された回転角度位置まで回転させて停止させる。この停止させる回転角度位置は、長期的に見て平均的にばらつくように、ときどきまたは毎回変えて設定する。ガントリ回転部の停止後、放射線管のロータの停止制御を開始する。この停止制御開始から所定時間経過後にロータが停止する。ロータの停止後、ガントリ回転部をホームポジションまで回転させて停止させる。
上記の制御では、放射線断層撮影装置をシャットダウンさせる際に、ガントリ回転部を設定された回転角度位置まで回転させて一旦停止させた後、しばらくしてから再び回転させてホームポジションに戻すという動作を行うことになる。しかし、この動作は、装置のサービス技術員(field engineer)等に大きな危険をもたらすことになる。例えば、サービス技術員が、放射線断層撮影装置をシャットダウンさせた後に、サービス作業を行う場合を想定する。このとき、サービス技術員が、ガントリ回転部が一旦停止後にしばらくしてから再び回転することを知らないか、あるいは忘れてしまっていたとする。この場合、サービス技術員は、ガントリ回転部の停止直後に作業を開始してしまい、作業中にガントリ回転部が突然動き出して、サービス技術員が重大な怪我をすることも考えられる。
このような事情により、液体軸受を有する放射線管を備えた放射線断層撮影装置を、放射線管の寿命を縮めることなく、かつ、安全にシャットダウンすることができる技術が望まれている。
第1の観点の発明は、
陽極を支持して回転するロータ及び液体軸受を含む放射線管と検出器とが搭載されたガントリ回転部を有する放射線断層撮影装置の制御方法であって、
該装置のシャットダウンを行う際に、前記ガントリ回転部の本スキャン時の速度である第1の速度よりも遅い第2の速度での回転を開始させ、該回転の開始時点から所定の遅延時間が経過した後に、前記ロータの回転停止制御を開始し、前記ロータの回転が停止した後に、前記ガントリ回転部をホームポジションにて停止させるよう、前記ガントリ回転部及び放射線管を制御する制御工程と、
前記シャットダウンが複数回行われたときに、前記ロータの回転が停止するときの前記ガントリ回転部の回転角度位置が平均的にばらつくように、前記第2の速度及び/又は前記遅延時間を設定する設定工程と、を備えた放射線断層撮影装置の制御方法を提供する。
第2の観点の発明は、
前記設定工程では、前記遅延時間をランダムに設定する、上記第1の観点の放射線断層撮影装置の制御方法を提供する。
第3の観点の発明は、
前記設定工程では、互いに異なる複数の遅延時間のうちいずれかを所定のパターン(pattern)にしたがって順次設定する、上記第1の観点の放射線断層撮影装置の制御方法を提供する。
第4の観点の発明は、
前記第2の速度が、1回転当たり10秒以上掛かる速度である、上記第1の観点から第3の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置の制御方法を提供する。
第5の観点の発明は、
前記ホームポジションが、前記ガントリ回転部に搭載されたポジショニングライトの光照射方向が特定の方向になる回転角度位置である、上記第1の観点から第4の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置の制御方法を提供する。
第6の観点の発明は、
前記ホームポジションが、前記放射線管がその排熱手段に近接する回転角度位置である、上記第1の観点から第5の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置の制御方法を提供する。
第7の観点の発明は、
前記ホームポジションが、前記検出器がその保温手段に近接する回転角度位置である、上記第1の観点から第6の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置の制御方法を提供する。
第8の観点の発明は、
陽極を支持して回転するロータ及び液体軸受を含む放射線管と検出器とが搭載されたガントリ回転部を有する放射線断層撮影装置であって、
該装置のシャットダウンを行う際に、前記ガントリ回転部の本スキャン時の速度である第1の速度よりも遅い第2の速度での回転を開始させ、該回転の開始時点から所定の遅延時間が経過した後に、前記ロータの回転停止制御を開始し、前記ロータの回転が停止した後に、前記ガントリ回転部をホームポジションにて停止させるよう、前記ガントリ回転部及び放射線管を制御する制御手段と、
前記シャットダウンが複数回行われたときに、前記ロータの回転が停止するときの前記ガントリ回転部の回転角度位置が平均的にばらつくように、前記第2の速度及び/又は前記遅延時間を設定する設定手段と、を備えた放射線断層撮影装置を提供する。
第9の観点の発明は、
前記設定手段が、前記遅延時間をランダムに設定する、上記第8の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第10の観点の発明は、
前記設定手段が、互いに異なる複数の遅延時間のうちいずれかを所定のパターンにしたがって順次設定する、上記第8の観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第11の観点の発明は、
前記第2の速度が、1回転当たり10秒以上掛かる速度である、上記第8の観点から第10の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第12の観点の発明は、
前記ホームポジションが、前記ガントリ回転部に搭載されたポジショニングライトの光照射方向が特定の方向になる回転角度位置である、上記第8の観点から第11の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第13の観点の発明は、
前記ホームポジションが、前記放射線管がその排熱手段に近接する回転角度位置である、上記第8の観点から第12の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第14の観点の発明は、
前記ホームポジションが、前記検出器がその保温手段に近接する回転角度位置である、上記第8の観点から第13の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置を提供する。
第15の観点の発明は、
コンピュータ(computer)を、上記第8の観点から第14の観点のいずれか一つの観点の放射線断層撮影装置における制御手段及び設定手段として機能させるためのプログラム(program)を提供する。
上記観点の発明によれば、液体軸受を有する放射線管を備えた放射線断層撮影装置を、放射線管の寿命を縮めることなく、かつ、安全にシャットダウンすることができる。
本実施形態に係るX線CT装置における駆動制御に係る部分の構成を概略的に示す図である。 X線管の構成を示す図である。 X線CT装置おけるシャットダウン制御処理の流れを示すフロー(flow)図である。 X線CT装置のシャットダウン制御におけるガントリ回転部及びロータの回転に関する時間変化の一例を示す図である。 放射線管のロータが停止時に自重で傾く様子を示す図である。
以下、発明の実施形態について説明する。なお、これにより発明は限定されない。
図1は、本実施形態に係るX線CT(Computed
Tomography)装置1における駆動制御に係る部分の構成を概略的に示す図である。X線CT装置1は、発明における放射線断層撮影装置の一例である。図1に示すように、X線CT装置1は、ガントリ回転部2と、ガントリ筐体部3とを有している。
ガントリ回転部2は、z方向に伸びる仮想的な軸を回転軸として回転できるように、ガントリ筐体部3によって支持されている。ガントリ回転部2は、スキャンを行うときには回転し、スキャンを行わないときにはホームポジションHPにて停止する。ガントリ回転部2のスキャンを行うときの回転速度は、例えば、1回転当たり0.25秒〜1秒程度の速度である。ホームポジションHPは、例えば、X線管21が最も高い位置に位置するときの回転角度位置を0°としたとき、45°の回転角度位置である。
ガントリ回転部2には、X線管21と、X線管駆動部22と、X線検出器23と、ポジショニングライト24とが搭載されている。X線管21は、発明における放射線管の一例である。X線検出器23は、発明における検出器の一例である。
X線管21は、被検体に向けてX線を照射する。
図2は、X線管21の構成を示す図である。図2に示すように、X線管21は、陰極211と、陽極212と、ロータ213と、グルーブ(groove)軸受214と、液体金属潤滑剤215とを有している。グルーブ軸受214及び液体金属潤滑剤215は、発明における液体軸受の一例である。
ロータ213は、円筒部213aと、円筒部213aの一方の開口を塞ぐ端部213bとを有している。陽極212は円盤形状を有しており、その中央にロータ213の端部213bが固定されている。ロータ213の円筒部213a内には、グルーブ軸受214が挿入されている。ロータ213の円筒部213aと、グルーブ軸付け214との間には、わずかな間隙が形成されている。液体金属潤滑剤215は、その間隙に充填されている。ロータ213の円筒部の他方の開口は、液体金属潤滑剤215が漏れ出さないようにシーリング(shield)されている。ロータ213及びグルーブ軸受214は、ロータ213がグルーブ軸受214から外れないように構成されている。ロータ213は、グルーブ軸受214の周りを回転する。ロータ213を回転させることにより陽極212が回転する。陰極211から電子を放出させ、回転する陽極211に衝突させることにより、X線が発生する。なお、間隙は、例えば、数十ミクロン(μm)程度の厚みを有する。また、液体金属潤滑剤215は、例えば、ガリウム(gallium)合金で構成されている。
X線管駆動部22は、受信した制御信号に基づいて、X線管21のロータ213の回転駆動を行う。X線管駆動部22は、例えば、X線管21のロータ213を停止状態から加速させて定速回転させたり、ロータ213を定速回転の状態から減速させて停止させたりする。
X線検出器23は、被検体の透過X線を検出する。X線検出器23は、複数の検出素子がマトリクス(matrix)状に配列されて成る。
ポジショニングライト24は、ガントリ回転部2がホームポジションHPに位置しているとき、被検体に対して水平方向及び鉛直方向に光ビーム(beam)を照射する。操作者は、スキャン前に、被検体に照射された光ビームを基準に、被検体の位置合せを行う。
ガントリ筐体部3には、ガントリ駆動部31と、排熱部32と、保温部33とが設けられている。
ガントリ駆動部31は、受信した制御信号に基づいて、ガントリ回転部2の回転駆動を行う。ガントリ駆動部31は、例えば、スキャンを行うときには、ガントリ回転部2を高速度Vg1にて定速回転させ、スキャンを行わないときには、ガントリ回転部2をホームポジションHPとなる回転角度位置で停止させる。また、ガントリ駆動部31は、例えば、X線CT装置1をシャットダウンするときには、低速度Vg2にて定速回転させたり、ホームポジションHPとなる回転角度位置で停止させたりする。
排熱部32は、ガントリ回転部2がホームポジションHPに位置しているとき、X線管21に最も近接し、かつ、X線管21と対向する位置に配置されている。排熱部32は、吸気ファンや排気ダクトなどにより構成されている。ガントリ回転部2がホームポジションHPにて停止しているとき、X線管21の周囲から熱を帯びた空気を吸って、ガントリ筐体部3の外へ排出する。これにより、X線管21を効率よく冷却し、X線管21の蓄熱によるダメージ(damage)を抑制したり、X線管21の冷却に必要なスキャン待機時間の短縮化を図ったりすることができる。なお、排熱部32は、X線CT装置1の主電源を切らなければ、X線CT装置1をシャットダウンしても常に動作している。
保温部33は、ガントリ回転部2がホームポジションHPに位置しているとき、X線検出器23に最も近接し、かつ、X線検出器23と対向する位置に配置されている。保温部32は、ヒータ(heater)や送風機などにより構成されている。ガントリ回転部2がホームポジションHPにて停止しているとき、X線検出器23に熱風を当ててX線検出器23を一定の温度に保温する。これにより、X線検出器23を効率よく保温し、撮影によって得られる画像の画質変動を抑えることができる。なお、保温部33は、X線CT装置1の主電源を切らなければ、X線CT装置1をシャットダウンしても常に動作している。
X線CT装置1は、さらに、操作部5、制御部6と、遅延時間設定部7と、を有している。
操作部5は、操作者からの種々の操作を受け付ける。
制御部6は、操作者によるX線CT装置1の立ち上げの操作に応答して、X線CT装置1を立ち上げるために、ガントリ駆動部31やX線管駆動部22等を含む各部の制御を行う。制御部6は、例えば、次のような制御を行う。まず、ガントリ回転部2の回転を開始する。このときの回転速度は、例えば、1回転当たり1秒〜3秒程度掛かる速度である。本例では、1回転当たり2秒掛かる速度とする。ガントリ回転部2が定速回転に移ったら、ガントリ回転部2の回転角度位置が−45°〜+45°の範囲にあるとき、X線管21のロータ213の回転を開始する。ガントリ回転部2が上記回転速度で回転し、かつ、回転角度位置がこの範囲にあるときは、ロータ213にかかる重力と遠心力とがバランス(balance)し、ロータ213とグルーブ軸受214とが非接触状態となる。このときにロータ213の回転を開始すれば、グルーブ軸受214に傷がつかない。ロータ213が定速回転に移ったら、ロータ213の回転を維持した状態で、ガントリ回転部2をホームポジションHPにて停止させる。
また、制御部6は、設定されたスキャン条件にしたがってスキャンが実行されるよう、ガントリ駆動部31やX線管駆動部22等を含む各部の制御を行う。
また、制御部6は、操作者によるX線CT装置1のシャットダウンの操作に応答して、X線CT装置1をシャットダウンするために、ガントリ駆動部31やX線管駆動部22等を含む各部の制御を行う。制御部6は、例えば、次のような制御を行う。まず、ガントリ回転部2の回転を開始させる。このときの回転速度は、本スキャン時の速度である第1の速度よりも遅い第2の速度であり、例えば、1回転当たり10秒以上掛かる速度である。本例では、第2の速度は、1回転当たり20秒掛かる速度とする。この回転の開始時点から、遅延時間設定部7により設定された所定の遅延時間が経過した後に、ロータ213の回転停止制御を開始する。ロータ213の回転停止後に、ガントリ回転部2をホームポジションにて停止させる。
遅延時間設定部7は、上記遅延時間を設定する。この遅延時間は、シャットダウンが複数回行われたときに、ロータの回転が停止するときのガントリ回転部の回転角度位置が平均的にばらつくように設定される。本例では、ガントリ回転部2が1回転するのに要する時間である20秒間以内の遅延時間を、乱数などを用いてランダムに設定する。なお、遅延時間設定部7は、予め決められた互いに異なる複数の遅延時間のうちのいずれかを、所定のパターンにしたがって(例えば、決められた順番通りに)、ときどき若しくは毎回、選択して設定するようにしてもよい。また、遅延時間は、撮影日時、シャットダウンのカウント(count)数など、他の要素に基づいて決めるようにしてもよい。また、遅延時間は、ゼロ(zero)が設定されてもよい。
なお、制御部6及び遅延時間設定部7は、コンピュータに所定のプログラムを実行させることにより実現可能である。
ここで、X線CT装置1おけるシャットダウン制御処理について説明する。
図3は、X線CT装置1おけるシャットダウン制御処理の流れを示すフロー図である。また、図4は、X線CT装置1のシャットダウン制御におけるガントリ回転部2及びロータ213の回転に関する時間変化の一例を示す図である。
本例では、はじめ、ガントリ回転部2はホームポジションHPにて停止しており、ロータ213は高速度Vr1にて回転している。
ステップ(step)S1では、制御部6が、操作者によるシャットダウン操作を受け付ける。制御部6は、シャットダウン操作を受け付けた時刻t0にて、シャットダウン制御を開始する。
ステップS2では、制御部6は、遅延時間設定部7に制御信号を送る。遅延時間設定部7は、その制御信号に基づいて、ガントリ回転部2の定速回転を開始させてからロータ213の停止制御を開始するまでの遅延時間Δt1をランダムに設定する。遅延時間Δt1は、ガントリ回転部2が1回転するのに要する時間以内で設定される。本例では、20秒間以内で設定される。これにより、ロータ213が停止するときのガントリ回転部2の回転角度位置が、間接的にランダムに設定される。これにより、ロータ213が停止するときのガントリ回転部2の回転角度位置を平均的にばらつかせることができる。
ステップS3では、制御部6は、ガントリ駆動部31に制御信号を送る。ガントリ駆動部3は、その制御信号に基づいて、ガントリ回転部2の回転駆動を開始する。このときの回転速度の設定は、本スキャン時の速度である第1の速度Vg1より遅い第2の速度Vg2である。第2の速度Vg2は、例えば、1回転当たり20秒掛かる速度である。ガントリ回転部2は、時刻t0からわずかな時間が経過した時刻t1にて、速度Vg2での定速回転になる。
ステップS4では、制御部6は、ガントリ回転部2の第2の速度Vg2での回転が開始された時刻t1から遅延時間Δt1が経過する時刻t2まで、待機する。
ステップS5では、制御部6は、時刻t2にて、X線管駆動部22に制御信号を送る。X線管駆動部22は、その制御信号に基づいて、ロータ213の停止制御を開始する。X線管駆動部22は、時刻t2から時刻t3までの所定時間Δt2、ロータ213にブレーキ(brake)を掛ける。所定時間Δt2は、例えば、10秒間である。これにより、ロータ213は、高速度Vr1から低速度Vr2まで減速する。
ステップS6では、制御部6は、時刻t3から時刻t4までの所定時間Δt3だけ、待機する。所定時間Δt3は、ロータ213が速度Vr2で惰性回転を始めてから完全に停止するまでに要する時間とする。所定時間Δt3は、例えば、5分間である。ロータ213は、時刻t3から惰性回転を開始し、液体金属潤滑剤215の粘性摩擦力により徐々に減速する。そして、時刻t4には、ロータ213は完全に停止する。
ステップS7では、制御部6は、ガントリ駆動部31に制御信号を送る。ガントリ駆動部31は、その制御信号に基づいて、ガントリ回転部2をホームポジションHPにて停止させる。ロータ213が停止する時刻t4からガントリ回転部2を停止させる時刻t5までの時間Δt4は、約20秒以内となる。
以上、本実施形態によれば、X線CT装置1をシャットダウンする際に、ガントリ回転部2を低速度で回転させながら、ガントリ回転部2がランダムに決められた回転角度位置にあるときにX線管21のロータ213を停止させることができる。これにより、ロータ213の停止時にX線管21のグルーブ軸受214に付く傷を小さくするとともに、その傷の位置をばらつかせることができ、グルーブ軸受214すなわちX線管2の短寿命化を抑えることができる。また、シャットダウン制御を開始してから、ガントリ回転部2をホームポジションに停止させてシャットダウン制御を終了するまでの間に、ガントリ回転部2を停止させることがないので、サービス技術員がガントリ回転部2の一時停止中に作業を開始してしまい、その作業中にガントリ回転部2が突然動き出すような危険な状況を回避することができる。これにより、X線CT装置1を安全にシャットダウンさせることができる。なお、X線CT装置1をシャットダウンする際に、ガントリ回転部2の停止回転角度位置をホームポジションHPとすることができ、従来通り、X線管21の排熱や、X線検出器33の保温を効果的に行うこと、さらにはX線CT装置1を再び立ち上げたときにすぐに被検体91の位置合せを行うことなどもできる。
なお、本実施形態では、ロータ213が停止するときのガントリ回転部2の回転角度位置を長期的に見て平均的にばらつかせるために、ガントリ回転部2の一定速度での回転を開始させてからロータ213の停止制御を開始するまでの遅延時間をランダムに設定している。しかしながら、同じ目的を達成するために、例えば、ガントリ回転部2の回転を開始させてからロータ213の停止制御を開始するまでの遅延時間はゼロまたは一定とし、ガントリ回転部2の回転速度を、所定範囲内で変動させたりランダムに、または、互いに異なる複数の回転速度のうちいずれかを、所定のパターンにしたがって順次設定するようにしてもよい。あるいは、上記遅延時間及び回転速度の両方を、ランダムに、または、遅延時間及び回転速度の互いに異なる複数の組合せのうちいずれかを所定のパターンにしたがって順次設定するようにしてもよい。
また、本実施形態は、X線CT装置であるが、発明の実施形態は、X線を用いる装置に限定されず、他の放射線、例えばSPECT装置のように、γ(ガンマ)線を用いる装置であってもよい。
1 X線CT装置
2 ガントリ回転部
3 ガントリ筐体部
5 操作部
6 制御部
7 遅延時間設定部
21 X線管
211 陰極
212 陽極
213 ロータ
213a 円筒部
213b 端部
213c 開口部
214 グルーブ軸受
215 液体金属潤滑剤
22 X線管駆動部
23 X線検出器
24 ポジショニングライト
31 ガントリ駆動部
32 排熱部
33 保温部
91 被検体

Claims (15)

  1. 陽極を支持して回転するロータ及び液体軸受を含む放射線管と検出器とが搭載されたガントリ回転部を有する放射線断層撮影装置の制御方法であって、
    該装置のシャットダウンを行う際に、前記ガントリ回転部の本スキャン時の速度である第1の速度よりも遅い第2の速度での回転を開始させ、該回転の開始時点から所定の遅延時間が経過した後に、前記ロータの回転停止制御を開始し、前記ロータの回転が停止した後に、前記ガントリ回転部をホームポジションにて停止させるよう、前記ガントリ回転部及び放射線管を制御する制御工程と、
    前記シャットダウンが複数回行われたときに、前記ロータの回転が停止するときの前記ガントリ回転部の回転角度位置が平均的にばらつくように、前記第2の速度及び/又は前記遅延時間を設定する設定工程と、を備えた放射線断層撮影装置の制御方法。
  2. 前記設定工程では、前記遅延時間をランダムに設定する、請求項1に記載の放射線断層撮影装置の制御方法。
  3. 前記設定工程では、互いに異なる複数の遅延時間のうちいずれかを所定のパターンにしたがって順次設定する、請求項1に記載の放射線断層撮影装置の制御方法。
  4. 前記第2の速度は、1回転当たり10秒以上掛かる速度である、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置の制御方法。
  5. 前記ホームポジションは、前記ガントリ回転部に搭載されたポジショニングライトの光照射方向が特定の方向になる回転角度位置である、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置の制御方法。
  6. 前記ホームポジションは、前記放射線管がその排熱手段に近接する回転角度位置である、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置の制御方法。
  7. 前記ホームポジションは、前記検出器がその保温手段に近接する回転角度位置である、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置の制御方法。
  8. 陽極を支持して回転するロータ及び液体軸受を含む放射線管と検出器とが搭載されたガントリ回転部を有する放射線断層撮影装置であって、
    該装置のシャットダウンを行う際に、前記ガントリ回転部の本スキャン時の速度である第1の速度よりも遅い第2の速度での回転を開始させ、該回転の開始時点から所定の遅延時間が経過した後に、前記ロータの回転停止制御を開始し、前記ロータの回転が停止した後に、前記ガントリ回転部をホームポジションにて停止させるよう、前記ガントリ回転部及び放射線管を制御する制御手段と、
    前記シャットダウンが複数回行われたときに、前記ロータの回転が停止するときの前記ガントリ回転部の回転角度位置が平均的にばらつくように、前記第2の速度及び/又は前記遅延時間を設定する設定手段と、を備えた放射線断層撮影装置。
  9. 前記設定手段は、前記遅延時間をランダムに設定する、請求項8に記載の放射線断層撮影装置。
  10. 前記設定手段は、互いに異なる複数の遅延時間のうちいずれかを所定のパターンにしたがって順次設定する、請求項8に記載の放射線断層撮影装置。
  11. 前記第2の速度は、1回転当たり10秒以上掛かる速度である、請求項8から請求項10のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
  12. 前記ホームポジションは、前記ガントリ回転部に搭載されたポジショニングライトの光照射方向が特定の方向になる回転角度位置である、請求項8から請求項11のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
  13. 前記ホームポジションは、前記放射線管がその排熱手段に近接する回転角度位置である、請求項8から請求項12のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
  14. 前記ホームポジションは、前記検出器がその保温手段に近接する回転角度位置である、請求項8から請求項13のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置。
  15. コンピュータを、請求項8から請求項14のいずれか一項に記載の放射線断層撮影装置における制御手段及び設定手段として機能させるためのプログラム。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104510486B (zh) * 2013-09-30 2021-04-20 Ge医疗系统环球技术有限公司 计算机化断层扫描设备及其机架旋转控制装置和方法
US10067077B2 (en) * 2014-08-18 2018-09-04 PulseRay Inc. Rotational and axial motion system and methods of use
CN104198506B (zh) * 2014-08-27 2017-11-07 清华大学 小角度自摆式大型多层螺旋ct设备和检查方法
JP2019010426A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 放射線断層撮影装置およびプログラム
CN108226195B (zh) * 2017-12-28 2023-10-13 清华大学 Ct检查系统和ct成像方法
US11020067B1 (en) * 2020-02-12 2021-06-01 GE Precision Healthcare LLC Hydrodynamic bearing system and method for manufacturing the hydrodynamic bearing system
JP7388276B2 (ja) * 2020-04-07 2023-11-29 株式会社島津製作所 X線撮影装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5212437A (en) * 1991-08-02 1993-05-18 Picker International, Inc. High speed starter operations monitor
JP3554375B2 (ja) 1994-10-14 2004-08-18 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 X線管駆動方法及びx線断層撮影装置
DE4439143A1 (de) 1994-11-03 1996-05-09 Philips Patentverwaltung Drehanoden-Röntgenröhre mit einem Gleitlager
JP2760781B2 (ja) * 1996-01-31 1998-06-04 株式会社東芝 X線断層撮影装置
US6276145B1 (en) 1999-10-27 2001-08-21 Picker International, Inc. Aerostatic CT suspension
JP4460695B2 (ja) * 1999-11-24 2010-05-12 株式会社東芝 X線コンピュータ断層撮影装置
US6322248B1 (en) 2000-01-03 2001-11-27 Ge Yokogawa Medical Systems, Limited X-ray impinging position alignment method and x-ray tomographic imaging method and apparatus
JP4544689B2 (ja) 2000-04-03 2010-09-15 勝弘 小野 カソードスキャン型x線発生器及びx線ctスキャナ
JP4678964B2 (ja) 2001-02-28 2011-04-27 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X線ctシステムにおけるガントリ装置およびその制御方法
JP3886895B2 (ja) 2002-12-27 2007-02-28 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X線データ収集装置およびx線ct装置
CN102415219B (zh) 2009-04-22 2015-08-05 株式会社岛津制作所 高电压装置以及具备该高电压装置的放射线源、放射线透视摄像设备
DE102009031530A1 (de) 2009-07-02 2011-01-13 Siemens Aktiengesellschaft Gleitlager für hohe Drehgeschwindigkeiten eines Anodentellers
WO2011061645A1 (en) 2009-11-18 2011-05-26 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Patient support motion control apparatus
JP5121889B2 (ja) 2010-07-22 2013-01-16 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X線ct装置
WO2012073983A1 (ja) * 2010-12-02 2012-06-07 株式会社 日立メディコ 陽極回転駆動装置およびx線撮影装置

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