JP7664118B2 - 寝台装置及び医用画像診断装置 - Google Patents

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、寝台装置及び医用画像診断装置に関する。

医用画像診断において、被検体に造影剤等の薬剤を点滴しながら被検体を撮影することがある。これを実現するため、被検体を載置する寝台装置には点滴バッグを支持する棒（以下、「点滴棒」と呼ぶ）を取り付けて支持する差込口が設けられる。撮影前、看護師や放射線科医等のユーザは、病室から被検体とともに運んできた点滴棒を差込口に差し替える。

ところで、点滴棒の径は各メーカによって異なる。したがって、径の変化しない差込口に対してユーザは、差込口の径に適合する特定の点滴棒しか取り付けることができない。例えば、ユーザが差込口に対して細い点滴棒を差した場合、点滴棒が不安定な状態になり移動時等に外れるおそれがある。また、種々の径を有する点滴棒に合わせて寝台装置に複数の差込口を設けた場合、ユーザが各差込口の径を確認した上で適切な差込口に点滴棒を差す必要が生じるため、寝台装置の使用性や美観を損なうおそれがある。

特開２０２０－９３０７４号公報

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、種々の径を有する点滴棒を支持することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

実施形態に係る寝台装置は、天板と、駆動機構と、絞り機構とを具備する。天板は、被検体を載置する。駆動機構は、前記天板を少なくとも水平方向に駆動する。絞り機構は、前記天板に固定される。絞り機構は、複数の絞り部材と、案内部材と、付勢部材とを具備する。複数の絞り部材は、略鉛直方向に向いた可変の絞り開口を形成し、前記絞り開口の中心軸に向けて狭窄しながら前記水平方向に対し斜め下方に延在するテーパ面をそれぞれ有する。案内部材は、前記絞り開口の中心軸回りに前記絞り開口を開く方向に前記複数の絞り部材を案内する。付勢部材は、前記絞り開口の中心軸回りに前記絞り開口を閉じる方向に前記複数の絞り部材を付勢する。

図１は、第１実施形態に係る寝台装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る寝台装置の構成例を示す側面図である。 図３は、第１実施形態に係る絞り機構の構成例及び動作例を示す斜視図である。 図４は、第１実施形態に係る絞り機構の動作における上部ディスク及び下部ディスクの位置関係の一例を示す平面図である。 図５は、第１実施形態に係る絞り機構の動作における絞り羽根及びゼンマイばねの位置関係の一例を示す平面図である。 図６は、第１実施形態に係る絞り機構に点滴棒が挿入される際の動作例を示す断面図である。 図７は、第１実施形態に係る絞り機構から点滴棒が抜去される際の動作例を示す断面図である。 図８は、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す全体図である。 図９は、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作例を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら実施形態に係る寝台装置及び医用画像診断装置について説明する。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行うものとして、重複する説明を適宜、省略する。

（第１実施形態）
図１及び図２は、第１実施形態に係る寝台装置１の構成例を示す斜視図及び側面図である。寝台装置１は医用画像診断に使用される寝台であり、電気的な駆動力によって寝台装置１に載置された被検体を移動する装置である。特に、寝台装置１は架台装置を伴う種々の医用画像診断（例：Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）、磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ：Positron Emission Tomography））において使用される。寝台装置１は、撮影機構を有する架台装置の開口内部へ被検体を移動する。寝台装置１は、天板１１、支持フレーム１２、駆動機構１３、基台１４、ハンドルユニット１５、差込口１６及び絞り機構１００を含む。

図１及び図２において、天板１１の長手方向Ｄ１に平行する軸をＺ軸に規定し、鉛直方向Ｄ２に平行する軸をＹ軸に規定し、天板１１の短手方向Ｄ３に平行する軸をＸ軸に規定する。互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から構成されるＸＹＺ座標系は、直交座標系を成す。すなわち、Ｘ軸及びＺ軸は水平方向の軸であり、Ｙ軸は鉛直方向の軸である。なお、図１及び図２は、点滴棒２が差込口１６に挿入された状態を示し、天板１１が移動される前の初期位置における寝台装置１の外観を示す。

天板１１は、被検体を載置する。天板１１は、柔軟性を有する平板状の構造体であり、例えば発泡ウレタンやカーボン等のＸ線透過率が比較的高い物質により形成される。天板１１は、全長に亘って鉛直下向きに湾曲した形状を有しても構わない。天板１１は、駆動機構１３により長手方向Ｄ１、鉛直方向Ｄ２及び短手方向Ｄ３に移動される。

支持フレーム１２は、天板１１を載置して支持する。支持フレーム１２は、天板１１をＺ軸方向にスライド可能に支持する案内レール（不図示）を有する。支持フレーム１２は、剛性を有する矩形状の構造体であり、金属等の比較的頑強な物質により形成される。

駆動機構１３は、天板１１及び支持フレーム１２を載置して支持する。駆動機構１３は、天板１１をＸ軸方向に移動可能に支持する水平移動機構（不図示）を有する。また、駆動機構１３は天板１１をＹ軸方向に昇降可能に支持する昇降機構（不図示）を有する。さらに、駆動機構１３は天板１１を支持フレーム１２に設けられた案内レールに沿ってＺ軸方向にスライドするための駆動力を発生する駆動力発生部（不図示）を有する。駆動機構１３は、発生した駆動力により天板１１をＺ軸方向に駆動する。もちろん、駆動機構１３は水平移動機構及び昇降機構により天板１１をＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動しても構わない。すなわち、駆動機構１３は天板１１を少なくとも水平方向に駆動する。駆動力発生部は、モータ又はアクチュエータである。駆動力発生部は、駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより駆動力を発生する。駆動力発生部は、例えばダイレクトドライブモータやサーボモータである。

基台１４は、駆動機構１３を載置して支持する。基台１４は、剛性を有する矩形状の構造体であり、金属等の比較的頑強な物質により形成される。基台１４は、床面に設置される。

ハンドルユニット１５は、寝台装置１を利用する看護師や放射線科医等のユーザが、手動で天板１１を移動するのを支援する。ハンドルユニット１５は、Ｘ軸方向に扁平な円環状に形成されたハンドルと、当該ハンドルを下方から支持するハンドル支持部とを含む。具体的には、ユーザはハンドルを把持しながら天板１１を長手方向Ｄ１に移動する。ハンドルユニット１５は、天板１１が駆動機構１３により各軸方向に移動するのに連動して同様な方向に移動する。ハンドルユニット１５は、天板１１の一対の短手側のうち一方において、天板１１の上部に固定される。特に、ハンドルユニット１５は天板１１の一対の短手側のうち架台装置からより遠い短手側に固定される。ハンドルユニット１５は、金属等の比較的頑強な物質により形成される。

本実施形態において、ハンドルユニット１５は点滴棒２を挿入するための差込口１６を有する。具体的には、差込口１６はハンドル支持部において、受容可能な点滴棒２の最大径に合わせて形成される。特に、差込口１６は点滴棒２のうち絞り機構１００に挿入される部分の最大径に合わせて形成される。例えば、差込口１６に挿入される点滴棒２の径の範囲が「１８ｍｍ－２５ｍｍ」である場合、差込口１６の径は「２５ｍｍ」又は「２５ｍｍ」に数ミリの余裕を設けた大きさに設計される。差込口１６は、天板１１の長手方向Ｄ１に平行する中心線上に１箇所形成されると良い。差込口１６の下方には、絞り機構１００が設置される。もちろん、差込口１６の位置に絞り機構１００が設置されてもよい。ハンドルユニット１５は、絞り機構１００の高さ方向（鉛直方向）に絞り機構１００の設置空間を確保する。

絞り機構１００は、種々の径を有する点滴棒２を支持する。絞り機構１００は、ハンドルユニット１５及び天板１１に埋設して固定される。絞り機構１００は、差込口１６を通して鉛直方向に挿入された点滴棒２を、水平方向から締め付けて支持する。絞り機構１００は、鉛直方向に伸びた円筒形の空間に設置される。

図３は、第１実施形態に係る絞り機構１００の構成例及び動作例を示す斜視図である。図３において、図１及び図２における空間的位置関係との対応を示すため、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸から成る各座標軸が示される。具体的には、絞り機構１００の高さ方向がＹ軸に相当する。図３（ａ）は点滴棒２が挿入される前の絞り機構１００が閉じた状態（閉状態）を示し、図３（ｂ）は点滴棒２が挿入された後の絞り機構１００が開いた状態（開状態）を示す。絞り機構１００は、点滴棒２の挿入前後に応じて開状態及び閉状態を相互に遷移する。なお、図３においては絞り機構１００を構成する一部の構成（絞り羽根１１０、上部ディスク１２０、下部ディスク１３０、ゼンマイばね１４０、連結棒１５０，１６０）が示される。絞り機構１００を構成する他の構成（ローラ１１５、鉤型部材１７０、センサ１８０）については図６及び図７に後述する。説明の便宜上、上部ディスク１２０は二点鎖線により透視可能に示されるが、実際には不透過な部材により構成されても構わない。前述した他の構成（ローラ１１５、鉤型部材１７０、センサ１８０）は必ずしも必須ではない。

絞り羽根１１０は、鉛直方向に挿入された点滴棒２を水平方向から締め付けて支持する。複数の絞り羽根１１０は、略鉛直方向に向いた可変の絞り開口１１１を形成し、絞り開口１１１の中心軸Ｐに向けて狭窄しながら水平方向に対し斜め下方に延在するテーパ面１１２をそれぞれ有する。中心軸Ｐは、点滴棒２が挿入される鉛直方向に設定され、特に点滴棒２の長手方向の中心線に合わせて設定される。各絞り羽根１１０は、中心軸Ｐ回りの同一円周上に回転対称に配置される。各絞り羽根１１０の内縁部に位置するテーパ面１１２は絞り開口１１１を形成する。閉状態では各絞り羽根１１０のテーパ面１１２どうしが互いに当接するため絞り開口１１１は形成されないか、極めて小さく形成される。絞り羽根１１０は、一定の高さを有する角柱であり、詳細には外縁部に位置し底面が略台形を成す角柱と、内縁部に位置し底面が三角形を成す角柱とにより構成される。内縁部に位置する角柱の上面は、三角形を成すテーパ面１１２である。テーパ面１１２は、例えば水平方向に対して斜め４５°下方に延在する。絞り羽根１１０は、剛性を有する金属や樹脂等の比較的頑強な物質により形成される。絞り羽根１１０は、絞り部材の一例である。

本実施形態において、絞り機構１００は６枚の絞り羽根１１０を含む。６枚の絞り羽根１１０は、中心軸Ｐ回りに６回の回転対称に配置されることで、六角形の絞り開口１１１を形成する。もちろん、絞り羽根１１０の枚数はこれに限らず、如何なる枚数であってもよい。例えば、絞り羽根１１０の枚数が多いほど絞り開口１１１の形状はより正円に近付く。換言すれば、絞り羽根１１０の枚数が多いほどより多くの接地面で点滴棒２を支持することが可能となり、絞り羽根１１０は点滴棒２をより安定して支持することができる。

絞り羽根１１０の外縁部における上面端部には、直方体の上部突起１１３（第１突起）が凸設される。上部突起１１３は、絞り羽根１１０と同様な物質により形成される。上部突起１１３は、絞り羽根１１０の上面に当接する上部ディスク１２０に凹設された上部凹溝１２１（第１凹溝）に嵌合する。上部凹溝１２１は、中心軸Ｐを回転対称の中心とする六角形状に凹設される。上部突起１１３は、上部凹溝１２１の長手方向（六角形の周方向）にスライド可能に嵌合する。

一方、絞り羽根１１０の外縁部における下面中央部には、円柱又は半球の下部突起１１４（第２突起、図５に後述）が凸設される。下部突起１１４は、絞り羽根１１０と同様な物質により形成される。下部突起１１４は、絞り羽根１１０の下面に当接する下部ディスク１３０に凹設された下部凹溝１３１（第２凹溝）に嵌合する。下部凹溝１３１は、中心軸Ｐを回転対称の中心とする六角形の周方向に凹設される。下部突起１１４は、下部凹溝１３１の長手方向にスライド可能に嵌合する。上部突起１１３とは異なり、下部突起１１４は下部突起１１４の中心軸回りに回転可能である。

上部ディスク１２０は、絞り開口１１１の中心軸Ｐ回りに絞り開口１１１を開く方向（鉛直上方から見て反時計回りの方向）に複数の絞り羽根１１０を案内する。上部ディスク１２０は、上部突起１１３に嵌合して絞り開口１１１を開く方向に凹設された上部凹溝１２１と、中心軸Ｐ回りに形成された上部開口１２２（第１開口）とを有する。上部ディスク１２０は、上部凹溝１２１に嵌合した上部突起１１３を介して絞り羽根１１０が下部突起１１４の中心軸回りに回転するのを案内することで、絞り開口１１１を開く。上部開口１２２は、差込口１６と同様に受容可能な点滴棒２の最大径に合わせて形成される。特に、上部開口１２２は、閉状態において各テーパ面１１２により形成される六角形に内接する円の直径に合わせて形成される。上部ディスク１２０は、剛性を有する金属や樹脂等の比較的頑強な物質により形成される。上部ディスク１２０は、閉状態から中心軸Ｐ回りに６０°回転可能である。上部ディスク１２０は、第１案内部材の一例である。

下部ディスク１３０は、絞り開口１１１の中心軸Ｐ回りに絞り開口１１１を開く方向に複数の絞り羽根１１０を案内する。下部ディスク１３０は、下部突起１１４に嵌合して絞り開口１１１を開く方向に凹設された下部凹溝１３１と、中心軸Ｐ回りに形成された下部開口１３２（第２開口、図４に後述）とを有する。下部ディスク１３０は、下部凹溝１３１に嵌合した下部突起１１４を介して絞り羽根１１０が下部凹溝１３１の長手方向に移動するのを案内することで、絞り開口１１１を開く。下部開口１３２は、差込口１６と同様に受容可能な点滴棒２の最大径に合わせて形成される。下部ディスク１３０は、剛性を有する金属や樹脂等の比較的頑強な物質により形成される。上部ディスク１２０とは異なり、下部ディスク１３０は中心軸Ｐ回りに回転しない。上部ディスク１２０の直径に対して下部ディスク１３０の直径のほうが、少なくとも連結棒１６０の直径分だけ長くてもよい。下部ディスク１３０は、第２案内部材の一例である。

ゼンマイばね１４０は、絞り開口１１１の中心軸Ｐ回りに絞り開口１１１を閉じる方向（鉛直上方から見て時計回りの方向）に複数の絞り羽根１１０を付勢する。ゼンマイばね１４０は、閉状態及び開状態に関わらず常に絞り開口１１１を閉じる方向に付勢する。上記の構成により、閉状態において空気中を漂う微細なゴミや薬剤等の異物が絞り開口１１１に侵入するのを防ぐことができる。ゼンマイばね１４０は、上部ディスク１２０の外縁部における上面に当接して設置される。ゼンマイばね１４０の内周側の一端１４１は、連結棒１５０により上部ディスク１２０と連結される。具体的には、ゼンマイばね１４０の一端１４１は上部ディスク１２０を貫通して鉛直方向に伸びる連結棒１５０に巻き付いて固定される。ゼンマイばね１４０の付勢力は、連結棒１５０を介して上部ディスク１２０に伝達された後、上部ディスク１２０の上部凹溝１２１に嵌合する上部突起１１３を介して絞り羽根１１０に伝達される。

一方、ゼンマイばね１４０の外周側の一端１４２は、連結棒１６０により下部ディスク１３０と連結される。具体的には、ゼンマイばね１４０の一端１４２は、下部ディスク１３０を貫通して鉛直方向に伸びる連結棒１６０に巻き付いて固定される。なお、ゼンマイばね１４０の一端１４２は、上部ディスク１２０よりも水平方向に突出するため、連結棒１６０は上部ディスク１２０を貫通しない。ゼンマイばね１４０の一端１４２は常に同一位置に固定されるため、別の一端１４１の反時計回りの変位が大きいほど、ゼンマイばね１４０に、より大きい時計回りの付勢力が付加される。ゼンマイばね１４０は、弾性を有する金属等の物質により形成される。連結棒１５０，１６０は金属等の比較的頑強な物質により形成される。ゼンマイばね１４０は、付勢部材の一例である。連結棒１５０は第１連結部材の一例であり、連結棒１６０は第２連結部材の一例である。

図４は、第１実施形態に係る絞り機構１００の動作における上部ディスク１２０及び下部ディスク１３０の位置関係の一例を示す平面図である。図４（ａ）は図３（ａ）における閉状態に対応し、図４（ｂ）は図３（ｂ）における開状態に対応する。図４（ｃ）は、閉状態と開状態との間の中間状態（半開状態）を示す。上部ディスク１２０及び下部ディスク１３０は、点滴棒２の挿入に応じて「閉状態→半開状態→開状態」の順に相対的な位置関係を変化させる。逆に、上部ディスク１２０及び下部ディスク１３０は、点滴棒２の抜去に応じて「開状態→半開状態→閉状態」の順に相対的な位置関係を変化させる。

図４（ａ）のように、閉状態において上部ディスク１２０の上部凹溝１２１と下部ディスク１３０の下部凹溝１３１は、互いに重畳する位置関係にある。上部ディスク１２０の上部開口１２２は紙面に対して手前側に位置し、下部ディスク１３０の下部開口１３２は紙面に対して奥側に位置する。中心軸Ｐを起点として連結棒１５０及び連結棒１６０をそれぞれ通る２本の半直線が成す角度は９０°である。

図４（ｃ）のように、閉状態から上部ディスク１２０が反時計回りに３０°回転すると、下部ディスク１３０は回転しないため、下部ディスク１３０に対して上部ディスク１２０が回転方向に３０°ずれる。中心軸Ｐを起点として連結棒１５０及び連結棒１６０をそれぞれ通る２本の半直線が成す角度は１２０°である。

図４（ｂ）のように、半開状態から上部ディスク１２０が反時計回りに３０°回転すると、下部ディスク１３０に対して上部ディスク１２０が回転方向に３０°ずれる。開状態において、上部ディスク１２０の上部凹溝１２１と下部ディスク１３０の下部凹溝１３１は、再び互いに重畳する位置関係にある。ただし、開状態における上部凹溝１２１と下部凹溝１３１との位置関係は、閉状態における当該位置関係と比較して回転方向に６０°ずれる。中心軸Ｐを起点として連結棒１５０及び連結棒１６０をそれぞれ通る２本の半直線が成す角度は１５０°である。

図５は、第１実施形態に係る絞り機構１００の動作における絞り羽根１１０及びゼンマイばね１４０の位置関係の一例を示す平面図である。図４に示される各構成に加えて、図５では絞り羽根１１０及びゼンマイばね１４０がさらに示される。

図５（ａ）のように、閉状態において上部ディスク１２０の上部凹溝１２１には絞り羽根１１０の上部突起１１３が嵌合し、下部ディスク１３０の下部凹溝１３１には絞り羽根１１０の下部突起１１４が嵌合する。上部突起１１３は、下部突起１１４に対して反時計回りに所定の角度だけずれて位置する。また、下部突起１１４は下部凹溝１３１の一端かつ、下部凹溝１３１の長手方向にスライド可能な場所に位置する。前述の通り、閉状態においてゼンマイばね１４０には時計回りの付勢力が常に付加されている。

図５（ｃ）のように、閉状態から上部ディスク１２０が反時計回りに３０°回転すると、上部突起１１３は時計回りに上部凹溝１２１の長手方向にスライドする一方、下部突起１１４は反時計回りに下部凹溝１３１の長手方向にスライドする。同時に、絞り羽根１１０は下部突起１１４を回転の中心軸として反時計回りに回転する。各絞り羽根１１０が同様な動作を行うことで、複数の絞り羽根１１０により囲まれる絞り開口１１１が形成される。絞り開口１１１の中心から見ると、複数の絞り羽根１１０はそれぞれ、反時計回りに回転しながら当該中心から遠ざかるように移動する。また同時に、ゼンマイばね１４０には時計回りの付勢力が付加される。

図５（ｂ）のように、半開状態から上部ディスク１２０が反時計回りに３０°回転すると、上部突起１１３及び下部突起１１４は上記と同様に移動する。ここで、下部突起１１４は下部凹溝１３１の別の一端に到達するため、下部突起１１４の更なるスライドが規制される。これにより、絞り羽根１１０の更なる回転及び移動が規制され、当該時点において絞り開口１１１の径が最大となる。絞り開口１１１の最大径は、六角形の絞り開口１１１に内接する円の直径に相当する。なお、ゼンマイばね１４０には更なる時計回りの付勢力が付加され、当該時点においてゼンマイばね１４０の付勢力も最大となる。

図６は、第１実施形態に係る絞り機構１００に点滴棒２が挿入される際の動作例を示す断面図である。具体的には、図６は図５（ａ）の閉状態において絞り開口１１１の中心及びゼンマイばね１４０の一端１４１を通る破断線Ａ－Ａ’における絞り機構１００の断面図である。

図６（ａ）のように、ユーザが点滴棒２を挿入する前の閉状態では、ゼンマイばね１４０の付勢力により絞り開口１１１は閉じられている。

図６（ｃ）のように、ユーザが点滴棒２を鉛直上方から上部ディスク１２０の上部開口１２２を通して絞り羽根１１０のテーパ面１１２に押し当てた場合、点滴棒２上のテーパ面１１２との接地点からテーパ面１１２に対して垂直方向にテーパ面１１２を押し下げる外力が付加される。当該外力は、テーパ面１１２の傾斜により水平方向の分力と鉛直方向の分力とに分解される。当該水平方向の分力がゼンマイばね１４０による付勢力を上回ると、絞り羽根１１０は上部ディスク１２０及び下部ディスク１３０の案内により回転しながら水平方向に移動することで、絞り開口１１１を開く。

図６（ｂ）のように、点滴棒２の径よりも絞り開口１１１の径が上回った場合、点滴棒２は絞り開口１１１を鉛直方向に通過する。絞り開口１１１に挿入された点滴棒２は、絞り開口１１１の下方に設置された鉤型部材１７０により支持される。すなわち、鉤型部材１７０は、点滴棒２の一定深さ以上の鉛直下方への挿入を規制するストッパである。鉤型部材１７０は、Ｌ字型に成形された部材であり、一端で下部ディスク１３０に固定される。鉤型部材１７０の一面は、下部ディスク１３０の下部開口１３２を被覆可能な大きさに設計されると良い。鉤型部材１７０は、金属等の頑強な物質により形成される。鉤型部材１７０は、支持部材の一例である。

鉤型部材１７０の点滴棒２との接地面には、絞り開口１１１に挿入された点滴棒２の挿入を検知するセンサ１８０が設置される。センサ１８０は、点滴棒２の自重による圧力や接触に基づいて点滴棒２の挿入を検知してもよい。あるいは、センサ１８０は挿入された点滴棒２の径を検知してもよい。さらに、センサ１８０による検知結果をユーザに通知するランプ（不図示）が寝台装置１に設置されてもよい。例えば、ランプはハンドルユニット１５に設置され、点滴棒２の挿入時には点灯し、点滴棒２の抜去時には消灯するように構成されてもよい。あるいは、センサ１８０による検知結果をユーザに通知するディスプレイ（不図示）が寝台装置１又は架台装置に設置されてもよい。センサ１８０は、検知部の一例である。ランプ及びディスプレイは、通知部の一例である。

図６（ｂ）のように、点滴棒２が鉤型部材１７０に接触している状態において、点滴棒２はテーパ面１１２を押し下げていない。したがって、絞り羽根１１０を開く水平方向の分力が絞り羽根１１０に付加されず、絞り羽根１１０はゼンマイばね１４０の付勢力によって再び閉じる方向に移動する。これにより、点滴棒２は絞り羽根１１０により側方から締め付けて支持される。

なお、絞り開口１１１の開状態において絞り開口１１１の中心軸に面するように複数の絞り羽根１１０に固定され、略鉛直方向に回転可能なローラ１１５が設置されてもよい。ローラ１１５は、例えば一つの絞り羽根１１０のテーパ面１１２の下方に複数個、直線上に並んで配置される。ローラ１１５は、絞り開口１１１の開状態において点滴棒２に接触可能に突出すると良い。ローラ１１５は水平方向に回転しないため、点滴棒２の水平方向への回転を規制することで、絞り羽根１１０による点滴棒２の保持力を向上させることができる。一方、ローラ１１５は鉛直方向に回転するため、ユーザが鉛直方向に点滴棒２を挿入及び抜去するのを容易にすることができる。すなわち、ローラ１１５は点滴棒２に付加される鉛直方向の摩擦力を、水平方向の摩擦力よりも低減する。ローラ１１５は絞り開口１１１の閉状態においては絞り羽根１１０の内部に格納されるように、絞り羽根１１０の側面に設置空間が確保されると良い。ローラ１１５は、回転部材の一例である。

前述の通り、ローラ１１５が絞り羽根１１０に設置される場合、点滴棒２は鉛直方向に容易に移動可能となる。したがって、点滴棒２が一定深さ以上に鉛直方向に進入するのを防ぐストッパとして鉤型部材１７０が設置される。一方、ローラ１１５が絞り羽根１１０に設置されない場合、鉤型部材１７０は設置されなくともよい。代わりに、点滴棒２は絞り羽根１１０により直接押圧されることで、静止摩擦力により保持され得る。もちろん、後者の場合に鉤型部材１７０が設置されても構わない。

図７は、第１実施形態に係る絞り機構１００から点滴棒２が抜去される際の動作例を示す断面図である。図７（ｂ）のように、ユーザが点滴棒２を抜去する際には、絞り羽根１１０の側面に設置されたローラ１１５が鉛直上向きに回転する。図７（ｃ）のように、点滴棒２との接触を失うと、センサ１８０は点滴棒２が抜去されたことを検知する。このとき、通知部は点滴棒２が抜去されたことを検知結果としてユーザに通知してもよい。点滴棒２が絞り開口１１１から抜去されると、ゼンマイばね１４０の付勢力により絞り開口１１１が自動的に閉まることで、図７（ａ）のように絞り羽根１１０は閉状態に戻る。

以上、第１実施形態に係る寝台装置１及び絞り機構１００について説明した。上記の構成を備えた寝台装置１及び絞り機構１００によれば、ユーザは点滴棒２の径に配慮することなく、寝台装置１の差込口１６に点滴棒２を差すことができる。例えば、ユーザが差込口１６に対して細い点滴棒２を差した場合であっても、絞り機構１００により点滴棒２が側方から締め付けられることで点滴棒２が安定的に支持される。これにより、点滴棒２が不安定な状態になり移動時等に外れるおそれが解消される。また、寝台装置１に複数の差込口１６を設ける必要がないため、寝台装置１の使用性や美観を損なうおそれが解消される。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３の構成例を示す全体図である。図８に示すＸ線ＣＴ装置３は、架台装置４と、寝台装置１と、コンソール装置５とを有する。Ｘ線ＣＴ装置３は、架台装置４及び寝台装置１を伴う医用画像診断装置の一例である。例えば、架台装置４及び寝台装置１はＣＴ検査室に設置され、コンソール装置５はＣＴ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５は、架台装置４及び寝台装置１とともに同一の部屋に設置されてもよい。架台装置４と、寝台装置１と、コンソール装置５とは互いに通信可能に有線又は無線で接続される。

架台装置４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４は、Ｘ線管４１と、検出器４２と、回転フレーム４３と、Ｘ線高電圧装置４４と、制御装置４５と、ウェッジ４６と、コリメータ４７と、ＤＡＳ４８とを含む。

Ｘ線管４１は、Ｘ線高電圧装置４４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。例えば、Ｘ線管４１には回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管がある。Ｘ線管４１で発生したＸ線は、例えばコリメータ４７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。

検出器４２は、Ｘ線管４１から照射され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、Ｘ線量に対応した電気信号をＤＡＳ４８へと出力する。検出器４２は、例えば、Ｘ線管４１の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャンネル方向に複数の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。検出器４２は、例えば、チャンネル方向に複数の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。

回転フレーム４３は、Ｘ線管４１と検出器４２とを回転軸Ｚ回りに回転可能に支持する。具体的には、回転フレーム４３は、Ｘ線管４１と検出器４２とを対向支持し、制御装置４５によってＸ線管４１と検出器４２とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム４３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（不図示）に回転可能に支持される。詳しくは、回転フレーム４３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４３は、制御装置４５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４３は、Ｘ線管４１と検出器４２とに加えて、Ｘ線高電圧装置４４やＤＡＳ４８を更に備えて支持する。このような回転フレーム４３は、撮影空間をなすボア４９が形成された略円筒形状の筐体に収容されている。ボア４９はＦＯＶに略一致する。ボア４９の中心軸は、回転フレーム４３の回転軸Ｚに一致する。なお、ＤＡＳ４８が生成した撮影データは、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４の非回転部分（固定フレーム）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機（不図示）に送信され、コンソール装置５へと転送される。なお、回転フレーム４３から架台装置４の非回転部分への撮影データの送信方法は、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よい。

Ｘ線高電圧装置４４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４１に印加する高電圧及びＸ線管４１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４１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よい。なお、Ｘ線高電圧装置４４は、回転フレーム４３に設けられてもよいし、架台装置４の固定フレーム側に設けられてもよい。

制御装置４５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４５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４５は、コンソール装置５からの指令に従い、Ｘ線高電圧装置４４及びＤＡＳ４８等を制御する。

また、制御装置４５は、架台装置４又はコンソール装置５に取り付けられた、入力インタフェース５３からの入力信号を受けて、架台装置４及び寝台装置１の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置４５は、入力信号を受けて回転フレーム４３を回転させる制御や、架台装置４をチルトさせる制御、及び寝台装置１及び天板１１を動作させる制御を行う。なお、架台装置４をチルトさせる制御は、架台装置４に取り付けられた入力インタフェース５３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４５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム４３を回転させることによって実現される。また、制御装置４５は架台装置４に設けられてもよいし、コンソール装置５に設けられてもよい。なお、制御装置４５は、前述のメモリにプログラムを保存する代わりに、前述の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よい。

ウェッジ４６は、Ｘ線管４１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４６は、Ｘ線管４１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４１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４６（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４７は、ウェッジ４６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４７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。

ＤＡＳ４８は、検出器４２が積分型検出器である場合、検出器４２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、検出器４２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、撮影データともいう）を生成する。撮影データは、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。一方、ＤＡＳ４８は、検出器４２がフォトンカウンティング型検出器である場合、検出器４２により検出されたＸ線光子のカウント値を示す撮影データを、複数のエネルギー帯域毎に生成する。撮影データは、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）を示すビュー番号、及びエネルギー・ビン番号により識別されたカウント値のデータのセットである。ＤＡＳ４８は、例えば、撮影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。撮影データは、コンソール装置５へと転送される。

寝台装置１は、第１実施形態と同様である。第２実施形態において、寝台装置１の駆動機構１３は、コンソール装置５又は制御装置４５による制御に従い、天板１１を移動する。例えば、駆動機構１３は、天板１１に載置された被検体Ｐの体軸が回転フレーム４３のボア４９の中心軸に一致するよう、天板１１を被検体Ｐに対して直交方向に移動する。また、駆動機構１３は、架台装置４を用いて実行されるＸ線ＣＴ撮影に応じて、天板１１を被検体Ｐの体軸方向に沿って移動してもよい。天板１１が架台装置４のボア４９に進入した状態で被検体Ｐが撮影される。なお、駆動機構１３は、天板１１のみならず支持フレーム１２を天板１１の長手方向に移動してもよい。換言すれば、駆動機構１３は、支持フレーム１２に設けられた案内レールに沿って天板１１を長手方向に移動させるのみならず、支持フレーム１２を天板１１の長手方向に移動させる二段階のスライドを制御してもよい。さらに、駆動機構１３は、被検体Ｐの天板１１への乗り降りに応じて天板１１を鉛直方向に移動してもよい。

コンソール装置５は、メモリ５１と、ディスプレイ５２と、入力インタフェース５３と、処理回路５４とを有する。メモリ５１と、ディスプレイ５２と、入力インタフェース５３と、処理回路５４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５は架台装置４とは別体として説明するが、架台装置４にコンソール装置５又はコンソール装置５の各構成要素の一部が含まれてもよい。

メモリ５１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５１は、例えば、撮影データや再構成画像データを記憶する。メモリ５１は、ＨＤＤやＳＳＤ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５１の保存領域は、Ｘ線ＣＴ装置３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５１は、ＣＴ画像や表示画像のデータを記憶する。また、メモリ５１は、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５２は、種々の情報を表示する。例えば、ディスプレイ５２は、処理回路５４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）を出力する。例えば、ディスプレイ５２としては、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５２は、架台装置４に設けられてもよい。また、ディスプレイ５２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置５本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されてもよい。本実施形態において、ディスプレイ５２はセンサ１８０による点滴棒２の挿入状態に関する検知結果をユーザに表示してもよい。

入力インタフェース５３は、操作者からの種々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５４に出力する。例えば、入力インタフェース５３は、撮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。入力インタフェース５３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、入力インタフェース５３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有するものに限られない。例えば、コンソール装置５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５４へ出力する電気信号の処理回路も、入力インタフェース５３の例に含まれる。入力インタフェース５３は、架台装置４に設けられてもよい。また、入力インタフェース５３は、コンソール装置５本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されてもよい。

処理回路５４は、入力インタフェース５３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３全体の動作を制御する。例えば、処理回路５４は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＭＰＵ、ＧＰＵ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５４は、当該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、各機能（システム制御機能５４１、前処理機能５４２、再構成処理機能５４３、表示制御機能５４４）を実行する。なお、各機能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よい。

システム制御機能５４１は、入力インタフェース５３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５４の各機能を制御する。具体的には、システム制御機能５４１は、メモリ５１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５４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３の各部を制御する。

前処理機能５４２は、ＤＡＳ４８から出力された撮影データに対して、対数変換処理やオフセット補正処理、チャン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補正撮影データを生成する。

再構成処理機能５４３は、前処理機能５４２にて生成された補正撮影データに対して、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５４４は、処理回路５４の各機能又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５２を制御する。

なお、処理回路５４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４４に高電圧を供給させて、Ｘ線管４１にＸ線を照射させる等、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、入力インタフェース５３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５４３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５４は、コンソール装置５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５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よい。例えば、別々のコンソールが前処理機能５４２、再構成処理機能５４３等の処理回路５４の機能を分散して有してもよい。

図９は、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３の動作例を示す側面図である。図９において、図２に示す寝台装置１が模式的に示される。点滴棒２が絞り機構１００により支持された状態で、天板１１に載置された被検体Ｐは、寝台装置１の駆動機構１３により架台装置４のボア４９に移動される。なお、絞り機構１００はハンドルユニット１５及び天板１１のみならず、天板１１の下方に位置する支持フレーム１２や駆動機構１３に亘り鉛直方向に延在してもよい。この場合、架台装置４のボア４９に向かうＺ軸方向の天板１１の移動に伴い絞り機構１００及び点滴棒２が掃く領域に相当する空間が、支持フレーム１２や駆動機構１３の内部に確保されていればよい。

以上、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３について説明した。上記の構成を備えたＸ線ＣＴ装置３によれば、第１実施形態と同様な寝台装置１を含むため、第１実施形態と同様な効果が得られる。加えて、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置３は、架台装置４又はコンソール装置５による制御を介して、点滴棒２が安定的に支持された寝台装置１を任意の方向に移動させることができる。これにより、Ｘ線ＣＴ装置３は、被検体Ｐが架台装置４に進入した状態で、被検体Ｐに点滴を施しながら被検体Ｐを撮影することができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、種々の径を有する点滴棒を支持することができる。

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、実施形態同士の組み合わせ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 寝台装置
２ 点滴棒
３ Ｘ線ＣＴ装置
４ 架台装置
５ コンソール装置
１１ 天板
１２ 支持フレーム
１３ 駆動機構
１４ 基台
１５ ハンドルユニット
１６ 差込口
４１ Ｘ線管
４２ 検出器
４３ 回転フレーム
４４ Ｘ線高電圧装置
４５ 制御装置
４６ ウェッジ
４７ コリメータ
４８ ＤＡＳ
４９ ボア
５１ メモリ
５２ ディスプレイ
５３ 入力インタフェース
５４ 処理回路
１００ 絞り機構
１１０ 絞り羽根
１１１ 絞り開口
１１２ テーパ面
１１３ 上部突起
１１４ 下部突起
１１５ ローラ
１２０ 上部ディスク
１２１ 上部凹溝
１２２ 上部開口
１３０ 下部ディスク
１３１ 下部凹溝
１３２ 下部開口
１４０ ゼンマイばね
１４１，１４２ 一端
１５０，１６０ 連結棒
１７０ 鉤型部材
１８０ センサ
５４１ システム制御機能
５４２ 前処理機能
５４３ 再構成処理機能
５４４ 表示制御機能

Claims (7)

1. 被検体を載置する天板と、
   前記天板を少なくとも水平方向に駆動する駆動機構と、
   前記天板に固定された絞り機構と、
   を具備する寝台装置であって、
   前記絞り機構は、略鉛直方向に向いた可変の絞り開口を形成し、前記絞り開口の中心軸に向けて狭窄しながら前記水平方向に対し斜め下方に延在するテーパ面をそれぞれ有する複数の絞り部材と、
   前記絞り開口の中心軸回りに前記絞り開口を開く方向に前記複数の絞り部材を案内する案内部材と、
   前記絞り開口の中心軸回りに前記絞り開口を閉じる方向に前記複数の絞り部材を付勢する付勢部材と、
   を具備する寝台装置。
2. 前記絞り開口の開状態において前記絞り開口の中心軸に面するように前記複数の絞り部材に固定され、前記略鉛直方向に回転可能な回転部材と、
   をさらに具備する請求項１に記載の寝台装置。
3. 前記絞り開口の下方に設置され、前記絞り開口に挿入された物体を支持する支持部材と、
   をさらに具備する請求項１又は請求項２に記載の寝台装置。
4. 前記絞り開口の下方に設置され、前記絞り開口に挿入された物体の挿入を検知する検知部と、
   前記検知部による検知結果を通知する通知部と、
   をさらに具備する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の寝台装置。
5. 前記複数の絞り部材は、上部に凸設された第１突起と下部に凸設された第２突起とをそれぞれ有し、
   前記案内部材は、前記第１突起に嵌合して前記絞り開口を開く方向に凹設された第１凹溝と、前記絞り開口の中心軸回りに形成された第１開口とを有する第１案内部材と、
   前記第２突起に嵌合して前記絞り開口を開く方向に凹設された第２凹溝と、前記絞り開口の中心軸回りに形成された第２開口とを有する第２案内部材と、
   をさらに具備し、
   前記第１案内部材は、前記絞り開口の中心軸回りに回転可能である、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の寝台装置。
6. 前記付勢部材の一端と前記第１案内部材とを連結する第１連結部材と、
   前記付勢部材の別の一端と前記第２案内部材とを連結する第２連結部材と、
   をさらに具備する請求項５に記載の寝台装置。
7. 被検体を撮影する架台装置と、寝台装置とを具備する医用画像診断装置であって、
   前記寝台装置は、
   前記被検体を載置する天板と、
   前記天板を少なくとも水平方向に駆動する駆動機構と、
   前記天板に固定された絞り機構と、
   を具備し、
   前記絞り機構は、前記絞り機構の略鉛直方向に向いた可変の絞り開口を形成し、前記絞り開口の中心軸に向けて狭窄しながら前記水平方向に対し斜め下方に延在するテーパ面をそれぞれ有する複数の絞り部材と、
   前記絞り開口の中心軸回りに前記絞り開口を開く方向に前記複数の絞り部材を案内する案内部材と、
   前記絞り開口の中心軸回りに前記絞り開口を閉じる方向に前記複数の絞り部材を付勢する付勢部材と、
   を具備する医用画像診断装置。