JPH03246482A - シングルフオトンｅｃｔスキヤナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被検体に対する放射線検出器の移動時間を短
縮化したシングルフォトンＥＣＴスキャナに関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般的なシングルフォトンＥＣＴスキャナは、第３図に
その概略構成を示すように構成されている。すなわち、
被検体３１を載置する天板を備え、かつ天板を垂直方向
に移動させる天板垂直方向駆動機構Ａ（図示せず）をも
つベツド装置３２と、放射線検出器３３を被検体３１の
体軸周囲で回転させる検出器回転駆動機構Ｂ（図示せず
）をもち、かつそれらをレール３４上で水平方向に移動
させる検出器水平方向駆動機構Ｃ（図示せず）をもつス
タンド３５とにより構成されている。

通常の断層像撮影では、前記駆動機構Ａ−Ｃを停止させ
てＲＩ分布像を得る動作と、前記駆動機構Ａ−Ｃにより
放射線検出器３３と被検体３１との位置関係を変える動
作を繰り返すことにより断層像を得る。

従来のこの種のシングルフォトンＥＣＴスキャすでは、
被検体３１からみた放射線検出器３３の位置につき、第
４図中の矢印イで示す移動を行う場合、前記駆動機構Ａ
−Ｃを各々別個に順次、動作制御することによって行っ
ていた。すなわち、放射線検出器３３のある１点、例え
ば第４図中の０点に着目した場合、前記駆動機構Ａ−Ｃ
の上記一連の動作による０点の軌跡は、第４図中矢印４
１〜４３で示される。矢印４１は天板垂直方向駆動機構
Ａによる天板の垂直方向の移動、矢印４２は放射線検出
器３３（スタンド３５）の水平方向の移動、矢印４３は
放射線検出器３３の回転移動を示す。また、それらの移
動の順序は、被検体３１の安全確保から放射線検出器３
３と被検体３１の接触を避けるため、矢印４１．４２の
移動が矢印４３の移動より先行するように制御される。

第５図は、上記従来のシングルフォトンＥＣＴスキャナ
の各駆動機＃ＩＡ−Ｃによる灰抜垂直方向、放射線検出
器水平方向及び放射線検出器回転の各移動速度の時間的
変化の様子を示したタイムチャートである。第５図から
、駆動機構Ａ〜Ｃを各々別個に順次、動作制御している
ことが分かる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、放射線検出器３３が被検体３１に接
触しないように移動させるなど、被検体３１の安全に対
する配慮は充分されている。しかし、第４図の矢印４１
〜４３で示したように、移動開始（位置口）より移動終
了（位置口′）までの時間がかかり過ぎ、スキャン（、
撮影）に長時間を要するという問題点があった。

本発明の目的は、被検体の安全は従来と同様に確保しつ
つ、放射線検出器と被検体の相対的な位置移動に要する
時間を最少限に抑え、スキャン（撮影）時間の短縮化を
図ったシングルフォトンＥＣＴスキャナを提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、放射線検出器を被検体の体軸周囲で回転可
能にする駆動機構と、前記放射線検出器と被検体との相
対的な位置関係を可変できる。前゛記駆動機構とは別個
の駆動機構とを少なくとも備え、それらの駆動機構の動
作を組み合わせ、前記被検体からみた前記放射線検出器
の移動が円以外の軌跡をとるように制御可能なシングル
フォトンＥＣＴスキャナにおいて、前記各駆動機構を同
時に制御し、それら各駆動機構の同時共働動作により、
前記被検体に接触しない範囲でこの被検体に対して前記
放射線検出器を所望の弧状の軌跡を描いて目標位置まで
移動させる演算制御手段を設けることにより達成される
。

〔作用〕

上記演算制御手段は、放射線検出器と被検体の相対的な
位置移動において、各駆動機構を同時に制御し、それら
各駆動機構の同時共働動作により、被検体に接触しない
ｗ４！てこの被検体に対して放射線検出器を所望の弧状
Ｑ軌跡を描いて目標位置まで移動させる。これにより、
被検体の安全を従半と同様に確保し２つ、放射線検出器
と被検体の相対的な位置移動に要する時間は最少限に抑
え峰れ、スキャン（撮影）時間は短縮化される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は、本発明によるシングルフォトンＥＣＴスキャナの一
実施例の要部（移動制御部）を示すブロック図で、図中
１１は、スキャナ移動制御部を制御するサブＣＰＵであ
る。このサブＣＰＵＩＩは、メインＣＰＵ１２の命令に
より、天板垂直方向駆動機構Ａ、検出器回転駆動機構Ｂ
及び検出器（スタンド３５）水平方向駆動機構Ｃの同時
制御を行う。ここで、天板垂直方向駆動機構Ａは被検体
３１　（第３図参照）を載置する天板を垂直方向に移動
させ、検出器回転駆動機構Ｂは放射線検出器３３（第３
図参照）を被検体３１の体軸周囲で回転させ、検出器水
平方向駆動機構Ｃはスタンド３ゆ（第３図参照）を介し
て放射線検出器３３を水平方向に移動さするものである
。

轡出器回転駆動機構Ｂは、ここではステッピングモータ
１３．モータドライバ１４．パルスジェネレータ１５及
びカウンタ１６で構成されている。

この場合、ステッピングモータ１３は、放射線検出器３
３を被検体３１の体軸の周りに回転させるためのモータ
で、モータドライバ１４に接続される。モータドライバ
１４は、入力パルスに基づきステッピングモータ１３を
駆動する。放射線検出器３３が回転する角度はモータド
ライバ１４に入力するパルス数に比例する。これにより
、放射線検出器３３の回転速度はモータドライバ１４に
入力するパルスの周波数に比例する。パルスジェネレー
タ１５は、サブＣＰＵＩＩの命令で出力パルス数（移動
量）９周波数（移動速度）の制御を行う。

カウンタ１６は、パルスジェネレータ１５の出力パルス
をカウントすることにより、サブＣＰＵ１１に放射線検
出器３３の回転角の情報を与える。

検出器水平方向駆動機構Ｃは、ここではＤＣモータ１７
．サーボアンプ１８．Ｄ／Ａコンバータ１９、ロータリ
エンコーダ２０及びカウンタ２１で構成されている。こ
の場合、ＤＣモータ１７は、スタンド３５全体を水平方
向に移動させることにより放射線検出器３３を水平方向
に移動させるためのモータで、サーボアンプ１８により
駆動される。サーボアンプ１８の入力は、Ｄ／Ａコンバ
ータ１９の出力端と接続され、サブＣＰＵＩＩにより放
射線検出器３３（スタンド３５）の移動速度が可変とな
っている。ロータリエンコーダ２０とカウンタ２１は、
サブＣＰＵＩ　１が放射線検出器３３（スタンド３５）
の水平方向の位置情報を得るためのものである。

天板垂直方向駆動機構Ａは、ここではＤＣモータ２２．
サーボアンプ２３．Ｄ／Ａコンバータ２４、ロータリエ
ンコーダ２５及びカウンタ２６で構成されている。この
場合、ＤＣモータ２２は、ベツド装置３２の天板を垂直
方向に移動させるためのモータで、サーボアンプ２３に
より駆動される。サーボアンプ２３の入力は、Ｄ／Ａコ
ンバータ２４の出力端と接続され、サブＣＰＵＩＩによ
り天板の移動速度が可変となっている。ロータリエンコ
ーダ２５とカウンタ２６は、サブＣＰＵ１１が天板の水
平方向の位置情報を得るためのものである。

なお２７は、前記サブＣＰＵＩＩとで演算制御手段の主
構成をなすメモリである。

すなわち本発明は、上記演算制御手段により。

３つの異なる駆動機構Ａ−Ｃ（具体的には３つの異なる
モータ１３，１７．２２）を同時に制御し、それら各駆
動機構Ａ−Ｃの同時共働動作により、前記被検体３１に
接触しない範囲でこの被検体３１に対して前記放射線検
出器３３を所望の弧状の軌跡を描いて目標位置まで移動
させるものである。

以下、上述本発明ＥＣＴスキャナにより、第４図中の位
置口より位置口′までについての被検体３１に対する放
射線検出器３３の位置移動が矢印４４で示す弧状の軌跡
を描いて行われるよう制御する場合の動作例を述べる。

放射線検出器３３（スタンド３５）の水平方向位置Ｘ及
びベツド装置３２の天板の垂直方向位置Ｙは、放射線検
出器３３の回転角度θの関数、すなわちＸ＝ｆ（θ）、
Ｙ＝ｇ（θ）として表され、メモリ２７に格納される。

通常、被検体３１の断層形状を楕円とみなし、この被検
体３１に接触しない被検体３１の体軸周囲の位置として
上記Ｘ＝ｆ　（θ）　＋　Ｙ＝ｇ　（θ）を求め、その
集合を被検体３１に対する放射線検出器３３の軌道デー
タとしてメモリ２７に格納される。

サブＣＰＵＩＩは、まず、ステッピングモータ１３の初
期速度とメモリ２７に格納されている上記軌道データと
現在の回転角度θより、ＤＣモータ１７，２２の初期速
度を計算する。次にサブＣＰＵＩ　１は、放射線検出器
３３の重量や強度。

安全性あるいはステッピングモータ１３の出力特性など
から定められた速度カーブに基づき、放射線検出器３３
が一定角度回転するようにパルスジェネレータ１５に命
令を送り、ステッピングモータ１３を回転させる。同時
に、ＤＣモータ１７゜２２も予め計算されている初期速
度で回転させる。

そして、サブＣＰＵＩ　１は、ステッピングモータ１３
の停止を検出するまで、以下に述べるフィードバック制
御を行う。

すなわち、現在位置を示すカウンタ１６，２１゜２６と
、メモリ２７に格納されている目標位置（Ｘ＝ｆ　（θ
）、　Ｙ＝ｇ　（θ）とを比較し、目標位置と現在位置
との差、その差の時間的変化及び速度の時間的変化によ
りＤ／Ａコンバータ１９゜２４にセットする値を計算す
る。そして、その計算値に従ってＤＣモータ１７，２２
を回転させるものである。

以上の動作により、ベツド装置３２の天板の垂直方向移
動の速度、放射線検出器３３（スタンド３５）の水平方
向移動の速度及び放射線検出器３３の回転速度の各変化
を示すタイムチャートは第２図に示すようになり、放射
線検出器３３と被検体３１の相対的な位置移動に要する
時間が最少限に抑えられることが分かる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、被検体の安全は従来と同様に確保しつ
つ、放射線検出器と被検体の相対的な位置移動に要する
時間を最少限に抑えることができ、スキャン（撮影）時
間の短縮化が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシングルフォトンＥＣＴスキャナ
の一実施例の要部を示すブロック図、第２図は同上スキ
ャナの各部移動速度の変化の一例を示すタイムチャート
、第３図は一般的なシングルフォトンＥＣＴスキャナの
概略構成を示す図。 第４図は被検体よりみた放射線検出器の移動の様子を示
す図、第５図は従来のシングルフォトンＥＣＴスキャナ
の各部移動速度の変化を示すタイムチャートである。 １１・・・メインＣＰＵ、１２・・・サブＣＰＵ、Ａ・
・・天板垂直方向駆動機構、Ｂ・・・検出器回転駆動機
構、Ｃ・・・検出器（スタンド）水平方向駆動機構、１
３・・・ステッピングモータ、１４・・・モータドライ
バ、１５・・・パルスジェネレータ、１６，２１．２６
・・・カウンタ、１７．２２・・・ＤＣモータ、１８．
２３・・・サーボアンプ、１９．２４・・・Ｄ／Ａコン
バータ、２０．２５・・・ロータリエンコーダ、２７・
・・メモリ、３１・・・被検体、３２・・・ベツド装置
、３３・・・放射線茅４ 固 Ｐｒ１ｔｌ　− 華 目 ｆＴ閉− 羊 困

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、放射線検出器を被検体の体軸周囲で回転可能にする
   駆動機構と、前記放射線検出器と被検体との相対的な位
   置関係を可変できる、前記駆動機構とは別個の駆動機構
   とを少なくとも備え、それらの駆動機構の動作を組み合
   わせ、前記被検体からみた前記放射線検出器の移動が円
   以外の軌跡をとるように制御可能なシングルフォトンＥ
   ＣＴスキャナにおいて、前記各駆動機構を同時に制御し
   、それら各駆動機構の同時共働動作により、前記被検体
   に接触しない範囲でこの被検体に対して前記放射線検出
   器を所望の弧状の軌跡を描いて目標位置まで移動させる
   演算制御手段を具備することを特徴とするシングルフォ
   トンＥＣＴスキャナ。