JP7086775B2 - 医用画像診断システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断システムに関する。

いわゆる自走式X線ＣＴ（Computed Tomography）装置は、患者を処置台から動かさずに、架台部が処置台の長手方向に移動することで撮像できるメリットがある。よって、患者を移動させることが困難な緊急の手術現場などで使用される。手術現場では、注射器や薬剤のキャップ類といったものが床面に散乱することが多く、これらの異物が床面に埋設されたレール内に侵入する可能性がある。
異物がレール内部に侵入してしまうと、例えば、異物が架台部の駆動機構に挟まることによる駆動機構の機能障害が発生してしまい、Ｘ線ＣＴ装置が自走できない問題が生じる可能性がある。

特開２００１－１９０５４０号公報

本発明が解決しようとする課題は、故障リスクを低減しつつ清掃性を向上させることである。

本実施形態に係る医用画像診断システムは、レールと、医用撮像を行う架台部と、ベースと、収容部と、防止部材とを含む。ベースは、前記架台部を支持し、前記レールに沿って移動可能である。収容部は、前記レールの内部かつ長手方向に沿って設けられ、異物を収容する。防止部材は、前記ベースと前記収容部との間に設けられ、前記ベースと前記レールとの隙間からの前記異物の侵入を防止する。

図１は、本実施形態に係る医用画像診断システムを示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態に係る移動ベースとレールとの位置関係を説明する図である。 図４は、第１の実施形態に係る移動ベースとレールとを水平方向から見た場合の位置関係を説明する図である。 図５は、移動ベースが存在しない位置におけるスライドレールの水平方向の断面図である。 図６は、移動ベースが存在する位置におけるスライドレールの水平方向の断面図である。 図７は、磁力により侵入防止部材を開閉する場合を示す図である。 図８は、第１の実施形態に係る侵入防止部材の第１の変形例を示す図である。 図９は、第１の実施形態に係る侵入防止部材の第２の変形例を示す図である。 図１０は、第１の実施形態に係る侵入防止部材の第３の変形例を示す図である。 図１１は、第１の実施形態に係る侵入防止部材の第４の変形例を示す図である。 図１２は、第２の実施形態に係る移動ベースとレールとを水平方向から見た場合の位置関係を説明する図である。 図１３は、第２の実施形態に係る移動ベースとレールとを進行方向から見た場合の位置関係を説明する図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わる医用画像診断システムについて説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。以下、一実施形態について図面を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る医用画像診断システム１を示す斜視図である。図１に示す医用画像診断システム１は、例えば、架台装置１０、コンソール装置４０及び寝台装置３０を含む医用画像診断装置と、レール５０とを含む。以下、医用画像診断装置は、Ｘ線ＣＴ装置（Computed Tomography）であると仮定して説明する。また、図１に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系を定義する。すなわち、Ｘ軸は水平方向を示し、Ｙ軸は鉛直方向を示し、Ｚ軸は架台装置１０の進行方向を示す。直交座標系において、矢印で示す方向を正方向とする。

架台装置１０は、医用撮像、例えば被検体をＸ線ＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。架台装置１０は、寝台装置３０に載置された被検体にＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線の検出データから投影データを収集する。架台装置１０は、ここでは、緊急治療室（ER: Emergency Room）や集中治療室（ICU: Intensive Care Unit）等の検査室に設置されることを想定する。

コンソール装置４０は、架台装置１０を制御するコンピュータである。コンソール装置４０は、操作者によるＸ線ＣＴ装置の指示操作を受け付けるとともに、架台装置１０によって収集された投影データを再構成処理し、ＣＴ画像を生成する。コンソール装置４０は、例えば、検査室に隣接する制御室に設置されることを想定するが、検査室内に配置されてもよい。架台装置１０とコンソール装置４０とは、互いに通信可能に有線または無線で接続されている。

寝台装置３０は、天板３１を有し、天板３１に被検体を載置する。寝台装置３０は天板３１をＺ軸方向に移動させる制御機構を含んでもよい。
レール５０は、架台装置１０が移動可能となるように配置される。具体的には、図３以降を参照して後述する。

図１に示す医用画像診断システム１において、一般的なＸ線ＣＴ装置とは異なり、固定された寝台装置３０に向けて架台装置１０が移動する、いわゆる自走式Ｘ線ＣＴ装置を想定する。架台装置１０は、レール５０上を移動し、天板３１に載置された被検体を撮影可能な位置まで移動する。そして、架台装置１０は、天板３１に載置された被検体を撮影する。次に、架台装置１０は、医師が手術を行う際のスペースを確保できるようにレール５０上を移動し、寝台装置３０から離れた位置まで移動する。次に、医師等の利用者は、例えば、架台装置１０により撮影した医用画像を用いて手術部位を特定し、特定した部位を手術する。また、特定した部位が医師によって手術された後、手術された部位の撮影を行う。架台装置１０は、レール５０上を移動し、天板３１に載置された被検体を撮影可能な位置まで再び移動する。

次に、Ｘ線ＣＴ装置の構成について図２のブロック図を参照して説明する。
図２に示すＸ線ＣＴ装置は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。

例えば、架台装置１０及び寝台装置３０は検査室に設置され、コンソール装置４０は検査室に隣接する制御室に設置される。なお、コンソール装置４０は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール装置４０は、架台装置１０及び寝台装置３０とともに同一の部屋に設置されてもよい。いずれにしても架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とは互いに通信可能に有線または無線で接続されている。

架台装置１０は、被検体ＰをＸ線ＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。架台装置１０は、Ｘ線管１１と、Ｘ線検出器１２と、回転フレーム１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、制御装置１５と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、データ収集装置１８（ＤＡＳ（Data Acquisition System）１８ともいう）とを含む。

Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、陰極（フィラメント）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射することでＸ線を発生する真空管である。具体的には、熱電子がターゲットに衝突することによりＸ線が発生される。Ｘ線管１１で発生したＸ線は、例えばコリメータ１７を介してコーンビーム形に成形され、被検体Ｐに照射される。

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射され、被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（列方向、ｒｏｗ方向）に複数配列された列構造を有する。

Ｘ線検出器１２は、具体的には、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。Ｘ線検出器１２は、検出部の一例である。

シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは、入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。

グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータまたは２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。

光センサアレイは、シンチレータからの受けた光を増幅して電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管（フォトマルチプライヤー：ＰＭＴ）等の光センサを有する。
なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。

回転フレーム１３は、Ｘ線発生部とＸ線検出器１２とを回転軸回りに回転可能に支持する。具体的には、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、後述する制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム１３は、アルミニウム等の金属により形成された固定フレーム（図示せず）に回転可能に支持される。詳しくは、回転フレーム１３は、ベアリングを介して固定フレームの縁部に接続されている。回転フレーム１３は、制御装置１５の駆動機構からの動力を受けて回転軸Ｚ回りに一定の角速度で回転する。

なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やＤＡＳ１８を更に備えて支持する。このような回転フレーム１３は、撮影空間をなす開口（ボア）１９が形成された略円筒形状の筐体に収容されている。開口はＦＯＶに略一致する。開口の中心軸は、回転フレーム１３の回転軸Ｚに一致する。なお、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によって架台装置の非回転部分（例えば固定フレーム。図２での図示は省略する。）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機（図示せず）に送信され、コンソール装置４０へと転送される。なお、回転フレーム１３から架台装置の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。

Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧及びＸ線管１１に供給するフィラメント電流を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、後述する回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム（図示しない）側に設けられても構わない。

制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。処理回路は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを有する。また、制御装置１５は、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。制御装置１５は、コンソール装置４０からの指令に従い、Ｘ線高電圧装置１４及びＤＡＳ１８等を制御する。当該プロセッサは、当該メモリに保存されたプログラムを読み出して実現することで上記制御を実現する。

また、制御装置１５は、コンソール装置４０若しくは架台装置１０に取り付けられた、後述する入力インターフェース４３からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置１５は、入力信号を受けて回転フレーム１３を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、及び寝台装置３０及び天板３１を動作させる制御を行う。なお、架台装置１０をチルトさせる制御は、架台装置１０に取り付けられた入力インターフェース４３によって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。また、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられても構わない。なお、制御装置１５は、当該メモリにプログラムを保存する代わりに、当該プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、当該プロセッサは、当該回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで上記制御を実現する。

ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６（ウェッジフィルタ（wedge filter）、ボウタイフィルタ（bow-tie filter））は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。

コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。

ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２から電気信号を読み出し、読み出した電気信号に基づいて、Ｘ線検出器１２により検出されたＸ線の線量に関するデジタルデータ（以下、生データともいう）を生成する。生データは、生成元のＸ線検出素子のチャンネル番号、列番号、収集されたビュー（投影角度ともいう）を示すビュー番号、及び検出されたＸ線の線量の積分値を示すデータのセットである。ＤＡＳ１８は、例えば、生データを生成可能な回路素子を搭載したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現される。生データは、コンソール装置４０へと転送される。

例えば、ＤＡＳ１８は、検出器画素各々について前置増幅器、可変増幅器、積分回路及びＡ／Ｄ変換器を含む。前置増幅器は、接続元のＸ線検出素子からの電気信号を所定のゲインで増幅する。可変増幅器は、前置増幅器からの電気信号を可変のゲインで増幅する。積分回路は、前置増幅器からの電気信号を、１ビュー期間に亘り積分して積分信号を生成する。積分信号の波高値は、１ビュー期間に亘り接続元のＸ線検出素子により検出されたＸ線の線量値に対応する。Ａ／Ｄ変換器は、積分回路からの積分信号をアナログデジタル変換して生データを生成する。

架台制御回路２１は、制御装置１５のように、ＣＰＵ等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。架台制御回路２１は、コンソール装置４０からの制御信号に従って、モータ及びアクチュエータを駆動させることで、架台装置１０をレール移動させる。

コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４との間のデータ通信は、バス（BUS）を介して行われる。なお、コンソール装置４０は架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０またはコンソール装置４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。

メモリ４１は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ４１は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。メモリ４１は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体や、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、メモリ４１の保存領域は、Ｘ線ＣＴ装置内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。例えば、メモリ４１は、ＣＴ画像や表示画像のデータを記憶する。また、メモリ４１は、本実施形態に係る制御プログラムを記憶する。

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ４２としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。また、ディスプレイ４２は、架台装置１０に設けられてもよい。また、ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末などで構成されることにしても構わない。

入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。入力インターフェース４３としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。なお、本実施形態において、入力インターフェース４３は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。又、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末などで構成されることにしても構わない。

処理回路４４は、入力インターフェース４３から出力される入力操作の電気信号に応じてＸ線ＣＴ装置全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路４４は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３、表示制御機能４４４を実行する。なお、各機能（システム制御機能４４１、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３及び表示制御機能４４４）は単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能を実現するものとしても構わない。

システム制御機能４４１は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各機能を制御する。具体的には、システム制御機能４４１は、メモリ４１に記憶されている制御プログラムを読み出して処理回路４４内のメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線ＣＴ装置の各部を制御する。例えば、システム制御機能４４１は、スキャン範囲、撮影条件等を決定するための被検体Ｐの２次元の位置決め画像を取得する。なお、位置決め画像は、スキャノ画像またはスカウト画像とも呼ばれる。システム制御機能４４１は、システム制御部の一例である。

前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前の生データ（検出データ）及び前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。

再構成処理機能４４３は、前処理機能４４２にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法（ＦＢＰ法：Filtered Back Projection）や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。

表示制御機能４４４は、処理回路４４の各機能または処理における処理途中又は処理結果の情報を表示するようにディスプレイ４２を制御する処理である。表示制御機能４４４は、表示制御部の一例である。

なお、処理回路４４は、スキャン制御処理及び画像処理も行う。
スキャン制御処理は、Ｘ線高電圧装置１４に高電圧を供給させて、Ｘ線管１１にＸ線を照射させるなど、Ｘ線スキャンに関する各種動作を制御する処理である。
画像処理は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能４４３によって生成されたＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層画像データや３次元画像データに変換する処理である。

処理回路４４は、コンソール装置４０に含まれる場合に限らず、複数の医用画像診断装置にて取得された検出データに対する処理を一括して行う統合サーバに含まれてもよい。

なお、コンソール装置４０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。例えば、前処理機能４４２、再構成処理機能４４３等の処理回路４４の機能を分散して有しても構わない。

次に、第１の実施形態に係る移動ベース２０とレール５０との位置関係について図３を参照して説明する。
レール５０は、２本のスライドレール５２が並行に配置されることにより形成される。２本のスライドレール５２は床面に設けられる。片方のスライドレール５２の内側には、センサユニット（図示せず）が内蔵され、他方のスライドレール５２の内側には、駆動ユニット（図示せず）が内蔵される。２本のスライドレール５２の間には、図１に示すように、寝台装置３０が配置される。なお、スライドレール５２は、床面にＺ軸に沿って形成された凹部形状の溝部と当該溝部の底面又は側面に設けられた移動機構とを含む。スライドレール５２の内側は、当該溝部により形成される空間を指す。
なお、寝台装置３０は、２本のスライドレール５２の間に存在せずに、レール５０の延伸方向終端よりも離れた位置に配置されてもよい。

レールカバー５４は、手術で使用される薬品や血液などの液体状の異物でスライドレール５２内部が汚れたり、液体状の異物の他、薬品のキャップまたは注射器などの固体状の異物がスライドレール５２内に混入することを防ぐために、スライドレール５２の上面を覆う。これにより、レールカバー５４は、床面と同一面を形成する。レールカバー５４は、柔軟性を有し、かつ防水性または撥水性を有する材料で形成される。レールカバー５４の長手方向の両端は、スライドレール５２の端部または床面に固定される。

移動ベース２０は、架台装置１０が載置される台であり、架台装置１０を支持し、レール５０に沿って移動可能である。移動ベース２０は、スライドレール５２とレールカバー５４との間に配置され、レール５０に沿って移動することで、架台装置１０を移動させることができる。移動機構としては、例えば、ラックアンドピニオン機構が用いられる。ラックアンドピニオン機構は、床下に設けられたスライドレール５２の内部に配置される。ピニオンギアが回転することにより、移動ベース２０がレール５０の長手方向に沿って前後に移動する。なお、移動ベース２０の移動機構については、一般的な自走式Ｘ線ＣＴ装置と同様の機構を用いればよいため、ここでの詳細な説明は省略する。また、移動機構はラックアンドピニオン機構に限らず、ボールネジや直動ガイド機構等、レール５０に沿って移動ベース２０を移動可能な機構であればよい。

移動ベース２０のうちのレール５０の長手方向の前後の位置に第１ローラ２２と第２ローラ２４とが配置される。図３に示すように、第１の実施形態に係る移動ベース２０には、第１ローラ２２と第２ローラ２４とが４個ずつ配置される。移動ベース２０が移動する際は、第１ローラ２２がレールカバー５４を巻き上げることで、移動ベース２０がレール５０とレールカバー５４との間を移動する。第２ローラ２４は、第１ローラ２２に巻き上げられたレールカバー５４を抑える役割を果たす。

ここで、レール５０の内部かつ長手方向に沿って、異物を収容する異物収容部６０が設けられる。具体的には、２本のスライドレール５２の側方部分に異物収容部６０が配置される。異物収容部６０は、薬品のキャップまたは注射器などの異物が駆動部またはセンサ部が配置される部分に落ちないように、矢印３０１で示す異物の進入方向手前に形成される領域である。異物の進入方向は、言い換えれば、スライドレール５２の長手方向（延伸方向、ｚ軸方向）から見て移動ベース２０の外側、つまり移動ベース２０の両端の方向である。

具体的に、移動ベース２０とレール５０とを水平方向（ｘ軸方向）から見た場合の位置関係について、図４を参照して説明する。
図４に示すように、異物収容部６０は、レールカバー５４の下面、つまり床面に埋設される。移動ベース２０は、レールカバー５４を巻き上げながら移動するため、移動ベース２０が直上に存在する位置でのスライドレール５２は、レールカバー５４が持ち上げられた（剥がされた）状態となる。また、移動ベース２０が移動するために床面と移動ベース２０の下面とが密着していないため、床面と移動ベース２０の下面との間には隙間が生じる。結果として、当該隙間が、異物がスライドレール５２内に侵入する可能性のある侵入口となる。

よって、当該隙間からスライドレール５２の駆動部またはセンサ部が配置される部分に異物が侵入しないように、異物収容部６０が設けられる。なお、異物が勢いよく侵入する場合など異物の移動速度（侵入速度）によっては、異物収容部６０に異物が落下せずに、スライドレール５２の駆動部またはセンサ部が配置される部分に到達してしまう可能性もある。

そこで、異物を異物収容部６０に落下させるために、移動ベース２０と異物収容部６０との間に、移動ベース２０とレール５０との隙間からの異物の侵入を防止する侵入防止部材６２を配置する。
侵入防止部材６２は、繊維強化プラスチック（FRP：fiberglass reinforced plastics）やアルミなどの硬性を有する材料で形成され、レール５０の側方に対して開閉する蓋形状を想定する。侵入防止部材６２は、レール５０の長手方向に沿って異物収容部６０の上部に配置される。なお、侵入防止部材６２はレール５０の長手方向に沿って所与の間隔で分割される。分割の間隔、つまりレール５０の長手方向（ｚ軸方向）への蓋の長さは、移動ベース２０の最大の移動速度、及び蓋の開閉に関わる第１ローラ２２と第２ローラ２４との位置関係に基づいて決定されればよい。一方、水平方向（ｘ軸方向）への蓋の長さは、移動ベース２０の下面に接触する程度の長さであるか、移動ベース２０の下面に接触せずとも異物がスライドレール５２内部に侵入しないような長さであればよい。

次に、移動ベース２０が存在する位置と移動ベース２０が存在しない位置とにおける、侵入防止部材６２の状態について図５及び図６を参照して説明する。
図５は、移動ベース２０が存在しない位置における１本のスライドレール５２の水平方向の断面であり、図４中のＡ－Ａ’線で切断した断面図である。なお、他方のスライドレール５２については図５の構造と反転した構造とすればよいため、図示及び説明を省略する。

異物収容部６０は、ここでは、液体状の異物を収容する液体収容領域６４と、液体以外の異物（ゼリー状の異物や固体状の異物を含む）を収容する固体収容領域６６とに分割される。液体収容領域６４と固体収容領域６６とに分割することで、落下した異物の処理が容易となる。なお、異物収容部６０は、２つの収容領域に分割せずに、１つの収容領域で形成されてもよく、この場合は、１つの収容領域を固体収容領域６６の位置に形成されればよい。

図５に示す侵入防止部材６２は、ねじりコイルばね付きヒンジ６３を用いて固体収容領域６６上部の一部に接続される。レールカバー５４が侵入防止部材６２を覆っている場合、固体収容領域６６は、侵入防止部材６２によって封止された状態となる。この場合、レールカバー５４が存在するため、固体状の異物はスライドレール５２内部に侵入できない。一方、液体収容領域６４の上方に、固体が落下しない程度の大きさの開口を設けることで、液体状の異物のみを液体収容領域６４に収容することができる。

次に、図６は、移動ベース２０が存在する位置における１本のスライドレール５２の水平方向の断面であり、図４中のＢ－Ｂ’線で切断した断面図である。
レールカバー５４が巻き上げられ、侵入防止部材６２を押さえ付けていたレールカバー５４が侵入防止部材６２から持ち上げられると（レールカバー５４がレール５０から剥がされると）、ねじりコイルばねの復元作用により、移動ベース２０とレール５０との隙間を塞ぐように侵入防止部材６２が開く。侵入防止部材６２が開くことにより、異物が移動ベース２０下の隙間から侵入しても、異物が侵入防止部材６２に衝突して異物が固体収容領域６６に落下することになる。よって、スライドレール５２内部の駆動部またはセンサ部に異物が侵入することを防止することができる。なお、図５及び図６では、ねじりコイルばねを例に説明したが、これに限らず、ゴムなどの弾性部材で形成され、レールカバー５４が侵入防止部材６２から持ち上げられると、侵入防止部材６２が開くような構造であればよい。

また、侵入防止部材６２をねじりコイルばね付きヒンジ６３ではなく、磁石により開閉するようにしてもよい。磁石により侵入防止部材６２を開閉する場合について図７を参照して説明する。なお、以降は、移動ベース２０が存在しない位置における侵入防止部材６２の状態については、図５と略同様であるため説明を省略する。

図７に示すように、移動ベース２０の下面に磁石２６を配置する。一方、侵入防止部材６２は、ヒンジにより開閉する蓋の構造を有し、鉄などの強磁性体材料で形成することを想定する。なお、侵入防止部材６２のうち移動ベース２０の磁石２６と結合する部分のみ強磁性体材料で形成し、その他の部分は強磁性体材料以外の材料で形成されてもよい。スライドレール５２のうちの移動ベース２０が通過する位置では、侵入防止部材６２が移動ベース２０の下面の磁石２６と結合することにより、移動ベース２０とレール５０との隙間を塞ぐように侵入防止部材６２が移動ベース２０の下面と接触する。これにより、ねじりコイルばね付きヒンジ６３と同様に、駆動部またはセンサ部への異物の侵入を防ぐことができる。

次に、侵入防止部材６２の第１の変形例について図８に示す。
図８は、図４と同様に移動ベース２０とレール５０とを水平方向（Ｘ軸方向）から見た場合である。侵入防止部材６２として、硬性を有する材料で形成され、かつ一定間隔で分割された蓋をレール５０の長手方向に沿って配列するのではなく、蓋として開閉が可能な程度の柔軟性を有する材料により侵入防止部材６２を形成する。柔軟性を有する材料としては、例えば、ゴム、塩化ビニル樹脂のような材料が用いられればよい。

このようにすることで、侵入防止部材６２を分割することなく一体形状で形成することができる。なお、侵入防止部材６２の開閉機構については、図５から図７までに説明した弾性材料または磁石のどちらによっても実現できる。侵入防止部材６２に接続されるヒンジ６３は、所与の長さのヒンジが侵入防止部材６２の複数箇所に接続されてもよいし、スライドレール５２の長手方向の長さに沿った１つのヒンジが侵入防止部材６２と接続されてもよい。また、侵入防止部材６２においてヒンジ６３が接続される部分は、ある程度の硬性を有する物質で形成してもよい。

次に、侵入防止部材６２の第２の変形例について図９に示す。
第２の変形例では、侵入防止部材６２が異物収容部６０の壁部に内挿される板形状である。具体的には、固体収容領域６６の壁内にコイルばね機構が配置され、当該コイルばね機構を押し込むように侵入防止部材６２が内挿される。侵入防止部材６２は、蓋の場合と同様に一定の大きさで分割されていればよい。
レールカバー５４により侵入防止部材６２が覆われている場合は、レールカバー５４により侵入防止部材６２が押し込まれた状態となる。侵入防止部材６２を押さえつけていたレールカバー５４が持ち上げられると、コイルばね機構の復元作用により移動ベース２０とレール５０との隙間を塞ぐように侵入防止部材６２が突出する。侵入防止部材６２は、異物がスライドレール５２内に混入しない程度（例えば、ミリ単位）に移動ベース２０の下面と隙間がある状態でもよい。

次に、侵入防止部材６２の第３の変形例について図１０に示す。
第３の変形例では、侵入防止部材６２が固体収容領域６６の内壁をスライドするような引き戸形状である。図９に示す第２の変形例と同様に、ばね機構を用いて侵入防止部材６２が固体収容領域６６の内壁面に配置される。侵入防止部材６２は、蓋の場合と同様に一定の大きさで分割されていればよい。レールカバー５４により侵入防止部材６２が覆われている場合は、レールカバー５４により侵入防止部材６２が押し込まれた状態となる。レールカバー５４が侵入防止部材６２から持ち上げられると、ばね機構の復元作用によりシャッターを閉じるように、移動ベース２０とレール５０との隙間を塞ぐようにスライドする構造とすればよい。侵入防止部材６２は、異物がスライドレール５２内に混入しない程度（例えば、ミリ単位）に移動ベース２０の下面と隙間がある状態でもよい。

次に、侵入防止部材６２の第４の変形例について図１１に示す。
第４の変形例では、侵入防止部材６２が異物収容部６０に接続されるのではなく、移動ベース２０の下面に接続される。侵入防止部材６２の移動ベース２０に対する接続位置及び鉛直方向（Y軸方向）の長さは、固体収容領域６６の内部に向かって、異物が侵入した際に侵入防止部材６２に衝突して、固体収容領域６６内部に落下する位置及び長さであればよい。侵入防止部材６２のレール５０の長手方向（Ｚ軸方向）の長さは、移動ベース２０のＺ軸方向の長さとすればよい。

以上に示した第１の実施形態によれば、レール内に異物収容部を配置し、さらに異物収容部に異物の侵入を防止する侵入防止部材を配置することで、異物が勢いよくレール内へ侵入しても、異物が侵入防止部材に衝突することで、異物が異物収容部に落下する。これにより、駆動部やセンサ部といった架台部を移動させるための移動機構の領域に異物が侵入することがなくなり、故障リスクを低減することができる。さらに、異物収容部に異物をまとめることができるため、清掃性を向上させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、侵入防止部材６２として、移動ベース２０に異物収容かごを配置する点が異なる。

第２の実施形態に係る医用画像診断システムについて図１２及び図１３を参照して説明する。
図１２は、移動ベース２０とレール５０とを水平方向（Ｘ軸方向）から見た図であり、図１３は、移動ベースとレールとを進行方向（Ｚ軸方向）にＣ－Ｃ’線で切断した断面図である。

図１２及び図１３に示すように、移動ベース２０の下面に異物収容かご７０を接続する。異物収容かご７０の進行方向（Z軸方向）の長さは、移動ベース２０のサイズとほぼ同様とすればよい。異物収容かごの鉛直方向（Ｙ軸方向）の長さは、移動ベース２０の移動時に摩擦抵抗が発生しないよう、異物収容部６０（ここでは、固体収容領域６６）の底面に付かない程度の長さとする。また、異物収容かご７０の形状は、移動ベース２０の移動時に固体収容領域６６の壁面に接触しない形状及びサイズであればよい。

異物収容かご７０が移動ベース２０の移動に伴って移動するため、異物の侵入経路には常に移動ベース２０の直下に異物収容かご７０が存在することになる。よって、異物収容かご７０が移動ベース２０に接続されている部分７２が、第１の実施形態に係る侵入防止部材６２と同様の役割を果たす。つまり、異物が侵入した場合でも、部分７２に異物が衝突し、異物収容かご７０に異物が落下する。

なお、異物収容かご７０を移動ベース２０と着脱可能に接続してもよい。異物収容かご７０を移動ベース２０から取り外し、移動ベース２０を移動させた後にレールカバー５４を持ち上げて異物収容かご７０をスライドレール内から取り出すことで、清掃がより容易となる。

なお、異物収容かご７０の少なくとも底面を固体状の異物が通過しない程度の編み目の大きさでざる状に形成することで、異物を分離することができる。すなわち、異物収容かご７０には固体状の異物が収容され、異物収容部６０（図１３の例では、固体収容領域６６）には液体状の異物を収容することができる。

以上に示した第２の実施形態によれば、異物収容かごを移動ベースの下面に接続することで、移動ベースに移動に伴い、異物を収容することができる。さらに、異物収容かごにのみ異物が収集されるため（ざる状であれば固形状の異物が収集されるため）、清掃時の利便性をさらに向上させることができる。

上述の第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、故障リスクを低減しつつ清掃性を向上させることができる。

なお、Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管と検出器とが一体として被検体Ｐの周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ（第３世代ＣＴ）、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、Ｘ線管のみが被検体Ｐの周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅ（第４世代ＣＴ）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、Ｘ線を発生させるハードウェアはＸ線管１１に限られない。例えば、Ｘ線管１１に替えて、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと、電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Ｐの半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってＸ線を発生させるターゲットリングとを含む第５世代方式を用いてＸ線を発生させることにしても構わない。

さらに、本実施形態においては、一管球型のＸ線ＣＴ装置にも、Ｘ線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置にも適用可能である。

加えて、実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。

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同様に、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ものである。

１ 医用画像診断システム
１０ 架台装置
１１ Ｘ線管
１２ Ｘ線検出器
１３ 回転フレーム
１４ Ｘ線高電圧装置
１５ 制御装置
１６ ウェッジ
１７ コリメータ
１８ データ収集装置（ＤＡＳ）
１９ 開口
２０ 移動ベース
２１ 架台制御回路
２２ 第１ローラ
２４ 第２ローラ
２６ 磁石
３０ 寝台装置
３１ 天板
４０ コンソール装置
４１ メモリ
４２ ディスプレイ
４３ 入力インターフェース
４４ 処理回路
５０ レール
５２ スライドレール
５４ レールカバー
６０ 異物収容部
６２ 侵入防止部材
６３ ヒンジ
６４ 液体収容領域
６６ 固体収容領域
７０ 異物収容かご
７２ 部分
３０１ 矢印
４４１ システム制御機能
４４２ 前処理機能
４４３ 再構成処理機能
４４４ 表示制御機能

Claims (11)

1. レールと、
   医用撮像を行う架台部と、
   前記架台部を支持し、前記レールに沿って移動可能なベースと、
   前記レールの内部かつ長手方向に沿って設けられ、異物を収容する収容部と、
   前記ベースと前記収容部との間に設けられ、前記ベースと前記レールとの隙間からの前記異物の侵入を防止する防止部材と、
   を具備する医用画像診断システム。
2. 前記収容部は、液体状の異物を収容する第１収容領域と、固体状の異物を収容する第２収容領域とを有する請求項１に記載の医用画像診断システム。
3. 前記レールを覆うレールカバーをさらに具備し、
   前記ベースは、前記レールと前記レールカバーとの間を移動し、
   前記収容部は、前記レールカバーの下に配置される請求項１または請求項２に記載の医用画像診断システム。
4. 前記防止部材は、前記収容部に接続される請求項３に記載の医用画像診断システム。
5. 前記防止部材は、前記レールの側方に対して開閉する蓋形状であり、前記レールカバーが持ち上げられた際に前記隙間を塞ぐように開く請求項３または請求項４に記載の医用画像診断システム。
6. 前記防止部材は、前記収容部の壁部に内挿される板形状であり、前記レールカバーが持ち上げられた際に前記隙間を塞ぐように突出する請求項３または請求項４に記載の医用画像診断システム。
7. 前記防止部材は、前記収容部の壁面に配置される引き戸形状であり、前記レールカバーが持ち上げられた際に前記隙間を塞ぐようにスライドする請求項３または請求項４に記載の医用画像診断システム。
8. 前記防止部材は、弾性部材により前記隙間を塞ぐように動作する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の医用画像診断システム。
9. 前記防止部材は、前記ベースに配置された磁石に結合することにより、前記隙間を塞ぐように動作する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の医用画像診断システム。
10. 前記防止部材は、前記ベースの下面に接続される請求項１または請求項２に記載の医用画像診断システム。
11. 前記防止部材は、前記ベースに接続され、かつ前記収容部の空間内に位置するかご状に形成される請求項１に記載の医用画像診断システム。

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