JP5954785B2 - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＣＴと呼ぶ）装置において、Ｘ線管およびＸ線検出器などを搭載した支持フレームを、回転軸周りに回転可能に支持するために、軸受が用いられている。軸受は、架台内の固定フレームに固定されている。Ｘ線ＣＴ装置を長期間使用していると、軸受の破損、摩耗等により、異常音が発生する。異常音が発生すると、軸受の交換が必要となる。

軸受の交換は、支持フレームを軸受から取り外すことにより、実行される。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置の架台内における支持フレーム、軸受、固定フレームの取り付け構造は、支持フレームを軸受から取り外さないと、軸受を交換できない構造となっている。従来、軸受の交換は、図１５に示すように、支持フレームを取り外すための取り外し用やぐらを、Ｘ線ＣＴ装置の架台近傍に予め組み立てて、架台を覆う架台カバーと寝台とを取り外した後に、支持フレームを取り外してから実行される。

軸受の取り外しは、重量物である支持フレームを軸受から取り外さないと、軸受を固定フレームから取り外すことができない構造となっているために、軸受の取り外しの前に、やぐらの組み立て、寝台の取り外し、架台カバーの取り外しなど複数の工程が必要となっている。このため、軸受けの交換作業に時間がかかる問題がある。すなわち、軸受の交換に際しては、Ｘ線ＣＴ装置を使用できない時間（ダウンタイム）が長時間になるという問題がある。また、支持フレームの取り外し、および支持フレーム取り外し前の支持フレームに搭載されたユニット（例えば、Ｘ線管、Ｘ線検出器、ダイレクトドライブモータなど：以下、搭載ユニットと呼ぶ）の取り外し作業におけるサービスマンの怪我、搭載ユニットの不具合の誘発などの問題がある。

目的は、軸受の交換時間を短縮可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。

本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを支持する支持フレームと、前記支持フレームを回転軸周りに回転可能に支持する軸受を固定する固定部とを具備し、前記支持フレームは、治具を介して前記固定部に連結可能な治具取り付け部を有する第１フレームと、前記軸受の取り外し方向に取り外し可能な第２フレームとを有すること、を特徴とする。

図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成の一例を示す構成図である。 図２は、本実施形態の外観の一例を示す外観図である。 図３は、本実施形態に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおける断面図の一部を示す図である。 図４は、本実施形態に係り、フレーム保持軸受交換処理の手順を示すフローチャートの一例を示す図である。 図５は、本実施形態に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて、治具を介して固定部に連結された第１フレームの一例を示す図である。 図６は、本実施形態に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて、第２フレームを軸受取り外し方向に沿って取り外す一例を示す図である。 図７は、本実施形態に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて、軸受を軸受取り外し方向に沿って取り外す一例を示す図である。 図８は、本実施形態の第１の変形例に係り、フレーム保持軸受交換処理の手順を示すフローチャートの一例を示す図である。 図９は、本実施形態の第１の変形例に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて、治具を介して固定部に連結された第１フレームの一例を示す図である。 図１０は、本実施形態の第１の変形例に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて、第２フレームを軸受取り外し方向に沿って取り外す一例を示す図である。 図１１は、本実施形態の第１の変形例に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて、軸受押さえを軸受取り外し方向に沿って取り外す一例を示す図である。 図１２は、本実施形態の第１の変形例に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて、軸受を軸受取り外し方向に沿って取り外す一例を示す図である。 図１３は、本実施形態の第２の変形例に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて治具を介して固定部に連結された第１フレームを、寝台部側から見た第２フレームとともに示す図である。 図１４は、本実施形態の第２の変形例に係り、フレーム保持軸受交換処理の手順を示すフローチャートの一例を示す図である。 図１５は、従来の軸受交換の手順を示すフローチャートである。

以下、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には、高電圧発生部とＸ線管とＸ線検出器とＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるデータ収集回路とが一体として被検体の周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ−Ｔｙｐｅ、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、高電圧発生部とＸ線管とが被検体の周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ−Ｔｙｐｅ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。なお、高電圧発生部は、支持フレームに搭載されず、架台部内に設けられてもよい。ここでは、高電圧発生部は支持フレームに搭載されているものとして説明する。

また、画像を再構成するには被検体の周囲一周、３６０°分の投影データが、またハーフスキャン法でも１８０°＋ファン角度分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式に対しても本実施形態へ適用可能である。また、入射Ｘ線を電荷に変化するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線によるセレン等の半導体内での電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。Ｘ線検出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよい。さらに、近年では、高電圧発生部とＸ線管とＸ線検出器とデータ収集回路との複数のペアを支持フレームに搭載したいわゆる多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態においては、従来からの一管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であっても、多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置であってもいずれも適用可能である。ここでは、一管球型として説明する。

なお、以下の説明において、略同一の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、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示す図である。第１の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、寝台部１００と、架台部２００と、前処理部１１０と、再構成部１２０と、表示部１３０と、記憶部１４０と、入力部１５０と、制御部１６０とを有する。

図２は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の外観の一例を示す外観図である。図２は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１のうち、寝台部１００と架台部２００とに関する外観を示している。

寝台部１００は、被検体が載置される略長方形の形状を有する天板１０１と、天板１０１を長手方向、横手方向、上下方向に個々に移動可能に支持する図示していない天板支持機構と、天板支持機構を制御する図示していない天板制御部とを有する。天板制御部は、操作者の指示に従って天板支持機構を制御する。天板支持機構は、天板制御部から出力された制御信号に従って、長手方向、横手方向、上下方向のうち少なくとも一つの方向に沿って、天板１０１を移動する。天板１０１には、被検体が載置される。

架台部２００には、回転支持機構２０１および回転駆動部２０２が収容される。回転支持機構２０１は、支持フレームと、回転軸Ｚを中心として回転自在に支持フレームを支持する軸受と、軸受を固定する固定部とを有する。支持フレームには、高電圧発生部２０３と、Ｘ線管２０５と、２次元アレイ型または多列型とも称されるＸ線検出器２０７（アレイ検出器）と、データ収集回路２０９とが搭載される。回転駆動部２０２は、後述する制御部１６０による制御のもとで、回転支持機構２０１の支持フレームを、回転軸Ｚ周りに回転させる。具体的には、回転駆動部２０２は、後述する制御部１６０による制御の下で、ダイレクトドライブまたはベルトドライブにより、支持フレームを回転させる。

図３は、図２の架台部２００の断面ＡＢＣＤにおける断面図である。支持フレーム２０１０は、第１フレーム２０１３、２０１５と第２フレーム２０１７とを有する。すなわち、支持フレーム２０１０は、第１フレーム２０１３と第２フレーム２０１７とに分割ライン２０１９で分割可能な構造と、第１フレーム２０１５と第２フレーム２０１７とに分割ライン２０２１で分割可能な構造とを有する。分割ライン２０１９、２０２１は、後述するフレーム保持軸受交換処理において軸受２０２３を回転軸Ｚに沿って取り外し（以下、軸受取り外し方向と呼ぶ）可能なように、支持フレーム２０１０に設けられる。第１フレーム２０１３は、治具を介して固定部２０２５に連結可能な治具取り付け部２０２７を有する。第１フレーム２０１５は、治具を介して固定部２０２５に連結可能な治具取り付け部２０２９を有する。

第２フレーム２０１７は、軸受取り外し方向に取り外し可能である。第２フレーム２０１７の大きさは、例えば、第２フレーム２０１７を架台部２００から取り外すと、軸受取り外し方向から軸受２０２３が露出する程度の大きさである。加えて、第２フレーム２０１７の重量は、例えば、第２フレーム２０１７の取り外しにおいて、治具などを用いなくとも取り外し可能な重量を有する。

架台部２００は、複数の架台カバーで覆われる。複数の架台カバーのうち、寝台部１００側の架台カバーを前方カバー２００１と呼ぶ。前方カバー２００１は、例えば、架台部２００の上端にヒンジが設けられたガル翼機構により架台部２００の上方に開放される。複数の架台カバーのうち、寝台部１００の反対側の架台カバーを後方カバー２００３と呼ぶ。また、前方カバー２００１および後方カバー２００３は、架台部２００から取り外し可能な構造で、架台部２００に設けられる。なお、後方カバー２００３は、例えば、ガル翼機構により、架台部２００上方に開放可能であってもよい。

高電圧発生部２０３は、Ｘ線管２０５に供給するための高電圧を発生する。具体的には、高電圧発生部２０３は、後述する制御部１６０からスリップリング２１１を介して入力された制御信号に従って、高電圧を発生する。

Ｘ線管２０５は、高電圧発生部２０３から電圧の印加および電流の供給を受けて、Ｘ線の焦点からＸ線を放射する。Ｘ線の焦点から放射されたＸ線は、Ｘ線管２０５のＸ線放射窓に取り付けられたコリメータ部により、例えばコーンビーム形（角錐形）に整形される。Ｘ線の放射範囲は、点線２１３で示されている。

Ｘ線検出器２０７は、回転軸Ｚを挟んでＸ線管２０５に対峙する位置およびアングルで、支持フレーム２０１０に取り付けられる。Ｘ線検出器２０７は、複数のＸ線検出素子を有する。ここでは、単一のＸ線検出素子が単一のチャンネルを構成しているものとして説明する。複数のチャンネルは、回転軸Ｚに直交し、かつ放射されるＸ線の焦点を中心として、この中心から１チャンネル分のＸ線検出素子の受光部中心までの距離を半径とする円弧方向（チャンネル方向）とＺ方向との２方向に関して２次元状に配列される。また、Ｘ線検出器２０７は、複数のＸ線検出素子を１列に配列した複数のモジュールで構成されてもよい。モジュール各々は、上記チャンネル方向に沿って略円弧方向に１次元状に配列される。

また、複数のＸ線検出素子は、チャンネル方向とスライス方向との２方向に関して２次元状に配列されてもよい。すなわち、２次元状の配列は、上記チャンネル方向に沿って一次元状に配列された複数のチャンネルを、スライス方向に関して複数列並べて構成される。このような２次元状のＸ線検出素子配列を有するＸ線検出器２０７は、略円弧方向に１次元状に配列される複数の上記モジュールをスライス方向に関して複数列並べて構成されてもよい。

撮影又はスキャンに際しては、Ｘ線管２０５とＸ線検出器２０７との間の円筒形の撮影領域内に、被検体が天板１０１に載置され挿入される。Ｘ線検出器２０７の出力側には、データ収集回路２０９が接続される。

データ収集回路２０９（以下、ＤＡＳと呼ぶ）には、Ｘ線検出器２０７の各チャンネルの電流信号を電圧に変換するＩ−Ｖ変換器と、この電圧信号をＸ線の曝射周期に同期して周期的に積分する積分器と、この積分器の出力信号を増幅するアンプと、このアンプの出力信号をディジタル信号変換するアナログ・ディジタル・コンバータとが、チャンネルごとに取り付けられている。ＤＡＳ２０９から出力されるデータ（純生データ（ｐｕｒｅ ｒａｗ ｄａｔａ））は、磁気送受信又は光送受信を用いた非接触データ伝送部２１５を経由して、前処理部１１０に伝送される。

前処理部１１０は、ＤＡＳ２０９から出力される純生データに対して前処理を施す。前処理には、例えばチャンネル間の感度不均一補正処理、Ｘ線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下または、信号脱落を補正する処理等が含まれる。前処理部１１０から出力される再構成処理直前のデータ（生データ（ｒａｗ ｄａｔａ）または、投影データと称される、ここでは投影データという）は、データ収集したときにビューアングルを表すデータと関連付けられて、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリを備えた記憶部１４０に記憶される。

なお、投影データとは、被検体を透過したＸ線の強度に応じたデータ値の集合である。ここでは説明の便宜上、ワンショットで略同時に収集したビューアングルが同一である全チャンネルにわたる一揃いの投影データを、投影データセットと称する。また、ビューアングルは、Ｘ線管２０５が回転軸Ｚを中心として周回する円軌道の各位置を、回転軸Ｚから鉛直上向きにおける円軌道の最上部を０°として３６０°の範囲の角度で表したものである。なお、投影データセットの各チャンネルに対する投影データは、ビューアングル、コーン角、チャンネル番号によって識別される。また、投影データセットの各チャンネルに対する投影データは、Ｘ線管２０５から放出されるＸ線のエネルギーに応じて、識別されてもよい。

再構成部１２０は、ビューアングルが３６０°又は１８０°＋ファン角度の範囲内の投影データセットに基づいて、フェルドカンプ法またはコーンビーム再構成法により、略円柱形の３次元画像を再構成する機能を有する。フェルドカンプ法は、コーンビームのように再構成面に対して投影レイが交差する場合の再構成法である。フェルドカンプ法は、コーン角が小さいことを前提として畳み込みの際にはコーンビームをファン投影ビームとみなして再構成し、逆投影においてはスキャンの際のレイに沿って再構成する近似的画像再構成法である。コーンビーム再構成法は、フェルドカンプ法よりもコーン角のエラーが抑えられる方法として、再構成面に対するレイの角度に応じて投影データを補正する再構成法である。

表示部１３０は、再構成部１２０で再構成された医用画像、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために設定される条件などを表示する。

記憶部１４０は、再構成部１２０で再構成された医用画像（以下、再構成画像と呼ぶ）を記憶する。記憶部１４０は、後述する入力部１５０により入力された操作者の指示、画像処理の条件、撮影条件などの情報を記憶する。記憶部１４０は、前処理部１１０から出力された投影データを記憶する。記憶部１４０は、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために、寝台部１００、架台部２００などを制御する制御プログラムを記憶する。

入力部１５０は、操作者が所望するＸ線コンピュータ断層撮影の撮影条件、所定の値などを入力する。具体的には、入力部１５０は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１に取り込む。入力部１５０は、図示しないが、関心領域の設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等を有する。入力部１５０は、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標を制御部１６０に出力する。なお、入力部１５０は、表示画面を覆うように設けられたタッチパネルを有していてもよい。この場合、入力部１５０は、電磁誘導式、電磁歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を制御部１６０に出力する。

制御部１６０は、本Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の中枢として機能する。制御部１６０は、図示しないＣＰＵを備える。制御部１６０は、記憶部１４０に記憶された制御プログラムに基づいて、Ｘ線コンピュータ断層撮影のために架台部２００、寝台部１００などを制御する。制御部１６０は、所定の画像発生・表示等を実行するための制御プログラムを、記憶部１４０から読み出して自身が有するメモリ上に展開し、各種処理に関する演算・処理等を実行する。

（フレーム保持軸受交換機能）
フレーム保持軸受交換機能とは、軸受け交換時において、支持フレームのうち第１フレームを治具を介して固定部２０２５に保持して、軸受の交換を実行する機能である。以下、フレーム保持軸受交換機能に係る処理（以下、フレーム保持軸受交換処理と呼ぶ）について説明する。

図４は、フレーム保持軸受交換処理の手順を示すフローチャートの一例を示す図である。架台部２００における後方カバー２００３が取り外される（ステップＳａ１）。後方カバー２００３は、例えば、図２において、辺ＡＢ側の架台カバーである。なお、後方カバー２００３が架台部２００の上方に開放可能である場合、ステップＳａ１は省略可能である。

後方カバーの取り外し後、治具が治具取り付け部２０２７、２０２９と固定部２０２５とに取り付けられる（ステップＳａ２）。治具により、第１フレーム２０１３、２０１５と固定部２０２５とが連結される。図５は、図２の架台部２００の断面ＡＢＣＤにおいて、治具２０３１、２０３３を介して固定部２０２５に連結された第１フレーム２０１３、２０１５の一例を示す図である。図５に示すように、第１フレーム２０１３における治具取り付け部２０２７と固定部２０２５とに、治具２０３１が取り付けられる。また、第１フレーム２０１５における治具取り付け部２０２９と固定部２０２５とに、治具２０３３が取り付けられる。

第２フレーム２０１７に搭載されているユニットが取り外される（ステップＳａ３）。なお、第１フレーム２０１３、２０１５に搭載されているユニットは、取り外されず、第１フレーム２０１３、２０１５に搭載されたままとなる。支持フレーム２０１０において、第１フレーム２０１３と第２フレーム２０１７とが、分割ライン２０１９に沿って分割される。支持フレーム２０１０において、第１フレーム２０１５と第２フレーム２０１７とが、分割ライン２０２１に沿って分割される。第２フレーム２０１７が、回転軸Ｚに沿った軸受取り外し方向に沿って取り外される（ステップＳａ４）。

図６は、本実施形態に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて、第２フレーム２０１７を軸受取り外し方向２０３５に沿って取り外す一例を示す図である。第２フレーム２０１７は、円環状の形状を有するため、軸受取り外し方向２０３５は、辺ＡＢ側に向かう方向である。第２フレーム２０１７の取り外しにより、軸受２０２３が露出する。

軸受２０２３が、回転軸Ｚに沿った軸受取り外し方向２０３５に沿って取り外される（ステップＳａ５）。軸受２０２３は、円環状の形状を有する。軸受取り外し方向２０２３は、辺ＡＢ側に向かう方向である。図７は、本実施形態に係り、図２の架台部２００の断面ＡＢＣＤにおいて、軸受２０２３を軸受取り外し方向２０３５に沿って取り外す一例を示す図である。

軸受２０２３の取り外し後、新しい軸受が固定部２０２５に取り付けられる（ステップＳａ６）。次いで、取り外されていた第２フレーム２０１７が、分割ライン２０１９で第１フレーム２０１３に取り付けられる。さらに、第２フレーム２０１７が、分割ライン２０２１で第１フレーム２０１５に取り付けられる。第２フレーム２０１７から取り外されていたユニットが、第２フレーム２０１７に搭載される。後方カバー２００３が、架台部２００に取り付けられる。第１フレーム２０１３と固定部２０２５とを連結していた治具２０３１が取り外される。第１フレーム２０１５と固定部２０２５とを連結していた治具２０３３が取り外される。上記手順により、第１フレーム２０１３、２０１５を保持した状態での軸受２０２３の交換が終了する。

（第１の変形例）
第１の実施形態との相違は、回転支持機構２０１において、軸受２０２３が軸受押さえにより固定部２０２５に固定され、かつ前方カバー２００１側の方向に第２フレーム２０１７、軸受押さえ、軸受２０２３を取り外す構造を有していることにある。以下、上記実施形態と異なるフレーム保持軸受交換処理について説明する。

（フレーム保持軸受交換機能）
図８は、本実施形態の第１の変形例に係るフレーム保持軸受交換処理の手順を示すフローチャートの一例を示す図である。治具２０３１、２０３３が治具取り付け部２０２７、２０２９と固定部２０２５とに取り付けられる（ステップＳｂ１）。治具２０３１、２０３３により、第１フレーム２０１３、２０１５と固定部２０２５とが連結される。

図９は、本実施形態の第１の変形例に係り、図２の架台部２００の断面ＡＢＣＤにおいて、治具２０３１、２０３３を介して固定部２０２５に連結された第１フレーム２０１３、２０１５の一例を示す図である。図９に示すように、第１フレーム２０１３における治具取り付け部２０２７と固定部２０２５とに、治具２０３１が取り付けられる。第１フレーム２０１５における治具取り付け部２０２９と固定部２０２５とに、治具２０３３が取り付けられる。治具２０３１、２０３３の取り付け後、架台部２００を覆う複数の架台カバーのうち前方カバー２００１が、開放される。前方カバー２００１は、例えば、図２において、辺ＣＤ側の架台カバーである。

第２フレーム２０１７に搭載されているユニットが取り外される（ステップＳｂ２）。なお、第１フレーム２０１３、２０１５に搭載されているユニットは、取り外されず、第１フレーム２０１３、２０１５に搭載されたままとなる。支持フレーム２０１０において、第１フレーム２０１３と第２フレーム２０１７とが、分割ライン２０２０に沿って分割される。支持フレーム２０１０において、第１フレーム２０１５と第２フレーム２０１７とが、分割ライン２０１９に沿って分割される。

第２フレーム２０１７が、回転軸Ｚに沿った軸受取り外し方向に沿って取り外される（ステップＳｂ３）。第２フレーム２０１７の大きさは、例えば、第２フレーム２０１７を架台部２００から取り外されたとき、軸受取り外し方向から軸受２０２４が露出する程度の大きさである。加えて、第２フレーム２０１７の重量は、例えば、第２フレーム２０１７の取り外しにおいて、治具などを用いなくとも取り外し可能な重量を有する。

図１０は、本実施形態の第１の変形例に係り、図２の架台部２００の断面ＡＢＣＤにおいて、第２フレーム２０１７を軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外す一例を示す図である。第２フレーム２０１７は、円環状の形状を有する。軸受取り外し方向２０３６は、辺ＣＤ側（前方カバー側）に向かう方向である。第２フレーム２０１７の取り外しにより、軸受押さえ２０２２が露出する。

軸受押さえ２０２２が、回転軸Ｚに沿った軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外される（ステップＳｂ４）。図１１は、本実施形態の第１の変形例に係り、図２の架台部２００の断面ＡＢＣＤにおいて、軸受押さえ２０２２を軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外す一例を示す図である。軸受押さえ２０２２は、円環状の形状を有する。軸受取り外し方向２０３６は、辺ＣＤ側に向かう方向である。軸受押さえ２０２２の取り外しにより、軸受２０２４が露出する。

軸受２０２４が、回転軸Ｚに沿った軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外される（ステップＳｂ５）。軸受２０２４は、円環状の形状を有する。軸受取り外し方向２０３６は、辺ＣＤ側に向かう方向である。図１２は、本実施形態に係り、図２の架台部の断面ＡＢＣＤにおいて、軸受２０２４を軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外す一例を示す図である。

軸受２０２４の取り外し後、新しい軸受が固定部２０２５に取り付けられる（ステップＳｂ６）。次いで、取り外されていた第２フレーム２０１７が、分割ライン２０２０で第１フレーム２０１３に取り付けられる。さらに、第２フレーム２０１７が、分割ライン２０１９で第１フレーム２０１５に取り付けられる。第２フレーム２０１７から取り外されていたユニットが、第２フレーム２０１７に搭載される。第１フレーム２０１３と固定部２０２５とを連結していた治具２０３１が取り外される。第１フレーム２０１５と固定部２０２５とを連結していた治具２０３３が取り外される。次いで、前方カバー２００１が、閉じられる。上記手順により、第１フレーム２０１３、２０１５を保持した状態での軸受２０２３の交換が終了する。

（第２の変形例）
第１の実施形態および第１の変形例との相違は、第２フレーム２０１７が回転軸Ｚ周りの回転方向に沿って複数の部分フレームに分割可能な分割構造を有することにある。例えば、第２フレーム２０１７は、回転方向に沿って２分割される。以下、２分割された第２フレーム２０１７のうち、天板１０１の載置面より上方に位置する第２フレーム２０１７を上部フレームと呼ぶ。２分割された第２フレーム２０１７のうち、天板１０１の載置面より下方に位置する第２フレーム２０１７を下部フレームと呼ぶ。第２フレーム２０１７を上部フレームと下部フレームとに分割する分割ラインは、例えば、半径方向に沿って、開口２１０より低い位置に設けられる。

具体的には、第２フレーム２０１７における分割ラインは、下部フレームを架台部２００から取り外す際、寝台部１００に干渉しないように設けられる。図１３は、図２の架台部１００の断面ＡＢＣＤにおいて治具を介して固定部２０２５に連結された第１フレーム２０１５を、寝台部１００（前方側）から見た第２フレーム２０１７とともに示す図である。図１３に示すように、第２フレーム２０１７は、上部フレーム２０４０と下部フレーム２０４２とに分割ライン２０４３により分割可能である。この時、分割ライン２０４３は、天板１０１より下方に設けられる。

以下、上記実施形態および第１の変形例と異なるフレーム保持軸受交換処理について説明する。

（フレーム保持軸受交換機能）
図１４は、本実施形態の第２の変形例に係るフレーム保持軸受交換処理の手順を示すフローチャートの一例を示す図である。

架台部２００の寝台部１００側（前方側）にやぐらが組み立てられる（ステップＳｃ１）。なお、上部フレーム２０４０および下部フレーム２０４２が、やぐらなしで取り外し可能な重量である場合、ステップＳｃ１は不要となる。やぐらの組み立て後、前方カバー２００１が取り外される（ステップＳｃ２）。なお、前方カバー２００１は、架台部２００の上方に持ち上げられることにより、開放されてもよい。この時、ステップＳｃ２は不要となる。

前方カバー２００１の取り外し後、治具２０３３が第１フレーム２０１５の治具取り付け部２０２９と固定部２０２５とに取り付けられる（ステップＳｃ３）。治具２０３３により、第１フレーム２０１５と固定部２０２５とが連結される。具体的には、図１３に示すように、第１フレーム２０１５における治具取り付け部２０２９と固定部２０２５とに、治具２０３３が取り付けられる。治具２０３３により、第１フレーム２０１５と固定部２０２５とが連結される。

第２フレーム２０１７に搭載されているユニットが取り外される（ステップＳｃ４）。なお、第１フレーム２０１５に搭載されているユニットは、取り外されず、第１フレーム２０１５に搭載されたままとなる。支持フレーム２０１０において、第１フレーム２０１５と第２フレーム２０１７のうち下部フレーム２０４２とが、分割ライン２０２８、２０４３に沿って分割される。下部フレーム２０４２が、回転軸Ｚに沿った軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外される（ステップＳｃ５）。

下部フレーム２０４２の大きさは、軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外されるときに、寝台部１００に干渉しない大きさである。支持フレーム２０１０において、第１フレーム２０１５と第２フレーム２０１７のうち上部フレーム２０４２とが、分割ライン２０１９に沿って分割される。上部フレーム２０４２が、回転軸Ｚに沿った軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外される（ステップＳｃ６）。上部フレーム２０４０および下部フレーム２０４２の取り外しにより、軸受押さえ２０２２が露出する。

軸受押さえ２０２２が、回転軸Ｚに沿った軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外される（ステップＳｃ７）。軸受押さえ２０２２は、円環状の形状を有する。軸受取り外し方向２０３６は、辺ＣＤ側に向かう方向である。軸受押さえ２０２２の取り外しにより、軸受２０２４が露出する。

軸受２０２４が、回転軸Ｚに沿った軸受取り外し方向２０３６に沿って取り外される（ステップＳｃ８）。軸受２０２４は、円環状の形状を有する。

軸受２０２４の取り外し後、新しい軸受が固定部２０２５に取り付けられる（ステップＳｃ９）。次いで、取り外されていた上部フレーム２０４０が、分割ライン２０１９で第１フレーム２０１５に取り付けられる。取り外されていた下部フレーム２０４２が、分割ライン２０２８で第１フレーム２０１５に取り付けられる。また、下部フレーム２０４２は、分割ライン２０４２で上部フレーム２０４０に取り付けられる。第２フレーム２０１７から取り外されていたユニットが、第２フレーム２０１７に搭載される。前方カバー２００１が、架台部２００に取り付けられる。第１フレーム２０１５と固定部２０２５とを連結していた治具２０３３が、第１フレーム２０１５の治具取り付け部２０２９と固定部２０２５とから取り外される。上記手順により、第１フレーム２０１５を保持した軸受交換が終了する。

以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、やぐらの組み立てることなく、第１フレーム２０１３、２０１５の治具取り付け部２０２７、２０２９と固定部２０２５とを治具２０３１、２０３３を介して連結することができる。これにより、第１フレーム２０１５に搭載された複数のユニットと第１フレーム２０１５とを取り外すことなく、第２フレーム２０１７に搭載された複数のユニットを取り外すことで、第２フレーム２０１７、軸受２０２３を取り外すことができる。第１フレーム２０１５に搭載された複数のユニットと第１フレーム２０１５とを架台部２００から取り外すことが省略されるため、重量物およびユニットの脱着によるサービスマンの怪我および不具合の発生などを回避することができる。これらのことから、軸受２０２３の交換作業が簡便となり、軸受２０２３の交換に要する時間が短縮される。

本実施形態第１の変形例におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、やぐらの組み立ておよび前方カバー２００１を取り外すことなく、第１フレーム２０１３、２０１５の治具取り付け部２０２７、２０２９と固定部２０２５とを治具２０３１、２０３３を介して連結することができる。これにより、軸受２０２４の交換作業が簡便となり、軸受２０２４の交換に要する時間がさらに短縮される。

本実施形態第２の変形例におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１によれば、第２フレーム２０１７を、上部フレーム２０４０と下部フレーム２０４２とに、分割ライン２０４３で分割することができる。これにより、前方側から第２フレーム２０１７を取り外すとき、第２フレーム２０１７を寝台部１００に干渉させることなく、第２フレーム２０１７を固定部２０２５から取り外すことができる。これにより、軸受２０２４の交換作業が簡便となり、軸受２０２４の交換に要する時間がさらに短縮される。

以上のことから、本実施形態によれば、やぐらの組み立て、架台カバーと寝台部１００との取り外しを不要にすることができる。さらに、支持フレーム２０１７に搭載された複数のユニットのうち、第１フレーム２０１３、２０１５に搭載された複数のユニットの取り外しが不要となる。これらのことから、軸受２０２３、２０２４の交換に要する時間を大幅に短縮することができる。これにより、病院におけるダウンタイムを短縮することができる。加えて、軸受２０２３、２０２４の交換を、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の設置場所で実施することが可能となる。また、軸受２０２３、２０２４の交換において、サービスマンが重量物を取り扱う作業が削減されるため、サービスマンが怪我をするリスクを低減することができる。軸受２０２３、２０２４の交換する際、支持フレーム２０１７に搭載されたユニットに不具合が発生するリスクも低減させることが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、１００…寝台部、１０１…天板、１１０…前処理部、１２０…再構成部、１３０…表示部、１４０…記憶部、１５０…入力部、１６０…制御部、２００…架台部、２０１…回転支持機構、２０２…回転駆動部、２０３…高電圧発生部、２０５…Ｘ線管、２０７…Ｘ線検出器、２０９…データ収集回路（ＤＡＳ）、２１０…開口、２１１…スリップリング、２１３…Ｘ線の放射範囲、２１５…非接触データ伝送部、２００１…前方カバー、２００３…後方カバー、２０１０…支持フレーム、２０１３…第１フレーム、２０１５…第１フレーム、２０１７…第２フレーム、２０１９…分割ライン、２０２０…分割ライン、２０２１…分割ライン、２０２２…軸受押さえ、２０２３…軸受、２０２４…軸受、２０２５…固定部、２０２７…治具取り付け部、２０２８…分割ライン、２０２９…治具取り付け部、２０３１…治具、２０３３…治具、２０３５…軸受取り外し方向、２０３６…軸受取り外し方向、２０４０…上部フレーム、２０４２…下部フレーム、２０４３…分割ライン

Claims (3)

1. Ｘ線を発生するＸ線管と被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを支持する支持フレームと、
   前記支持フレームを回転軸周りに回転可能に支持する軸受を固定する固定部とを具備し、
   前記支持フレームは、治具を介して前記固定部に連結可能な治具取り付け部を有する第１フレームと、前記軸受の取り外し方向に取り外し可能な第２フレームとを有すること、
   を特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
2. 前記第２フレームは、前記回転軸周りの回転方向に沿って複数の部分フレームに分割可能であること、
   を特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
3. 前記第２フレームの分割位置は、開口の下端より低い位置に設けられること、
   を特徴とする請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

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