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JP2024110038A - X-ray computed tomography equipment - Google Patents

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JP2024110038A
JP2024110038A JP2023014348A JP2023014348A JP2024110038A JP 2024110038 A JP2024110038 A JP 2024110038A JP 2023014348 A JP2023014348 A JP 2023014348A JP 2023014348 A JP2023014348 A JP 2023014348A JP 2024110038 A JP2024110038 A JP 2024110038A
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JP
Japan
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frame
opening
annular frame
stand
ray
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Application number
JP2023014348A
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Japanese (ja)
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亮太郎 田中
Ryotaro Tanaka
賢悟 山岡
Kengo Yamaoka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Canon Medical Systems Corp
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Publication date
Application filed by Canon Medical Systems Corp filed Critical Canon Medical Systems Corp
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Abstract

To secure accuracy of an imaging position, and prevent interference between a trestle body and a floor surface.SOLUTION: An X-ray CT apparatus includes: a stationary part having a stationary opening where a subject can be disposed for rotationally supporting a rotation part mounted with an X-ray tube; a stand having a movable part for supporting the stationary part movably in a vertical direction, and supporting the stationary part rotatably around a tilt shaft perpendicular to a vertical direction, which is provided on the floor surface; a first annular frame having a first opening opposed to the stationary part opening, which is connected to the stationary part and the movable part; a second annular frame having a second opening opposed to the first opening through the stationary part opening, which is connected to the movable part; a peripheral frame for connecting an outer periphery of the first annular frame and an outer periphery of the second annular frame; and an arm-shaped frame connected to the movable part for supporting the side face outside the peripheral frame on a stand side of the side face outside the peripheral frame at a plurality of connection points.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、X線コンピュータ断層撮影装置に関する。 The embodiments disclosed in this specification and the drawings relate to an X-ray computed tomography apparatus.

従来、臥位状態または立位状態の被検体を撮影可能なX線コンピュータ断層撮影装置(以下、X線CT(computed tomography)装置と呼ぶ)が知られている。臥位状態の被検体に対する撮影(以下、臥位撮影と呼ぶ)と立位状態の被検体に対する撮影(以下、立位撮影と呼ぶ)との間において、当該X線CT装置では、撮影系を備えた架台本体を回転させる機構を有する。立位撮影および臥位撮影を実行するために、架台本体は、を片持ちでスタンド(スタンドとも称される)に支持されることがある。 Conventionally, there is known an X-ray computed tomography (CT) apparatus capable of imaging a subject in a supine or upright position. Between imaging a subject in a supine position (hereinafter referred to as supine imaging) and imaging a subject in a standing position (hereinafter referred to as upright imaging), the X-ray CT apparatus has a mechanism for rotating a gantry body equipped with an imaging system. To perform upright imaging and supine imaging, the gantry body may be supported by a stand (also referred to as a stand) in a cantilevered manner.

このとき、撮影位置の精度の担保と、立位撮影時における架台本体の下端とスタンドとが床面に干渉することを避けるために、架台本体における回転フレームを支持する固定部の変形を抑えることが重要である。すなわち、架台本体の両側を支持するX線CT装置または立位撮影または臥位撮影のみを実行可能なX線CT装置と異なり、片持ちで架台本体を支持するX線CT装置では、固定部の変形を抑えると同時に、立位撮影および臥位撮影のいずれの撮影状態においても、固定部の変形を抑えられる構造が求められる。 At this time, it is important to suppress deformation of the fixed part that supports the rotating frame of the gantry body in order to ensure the accuracy of the shooting position and to prevent the lower end of the gantry body and the stand from interfering with the floor surface during upright shooting. In other words, unlike X-ray CT devices that support both sides of the gantry body or X-ray CT devices that can only perform upright or supine shooting, X-ray CT devices that support the gantry body with one arm require a structure that suppresses deformation of the fixed part while also suppressing deformation of the fixed part in both upright and supine shooting positions.

図8は、架台本体を片持ちで支持する従来の機構において、固定部における回転部の支持面(回転支持面)RSSの傾き、および回転部支持面RSSにおけるスタンドSTとは反対側(回転部支持面RSSの自由端側FE)のたわみの一例を示す図である。図8において、鉛直方向をZ軸方向、水平方向をX方向、およびZ方向とX方向とに互いに直交する方向をY軸方向としてそれぞれ示されている。図8に示すように、従来、架台本体を片持ちで支持する機構では、架台本体の自重により、回転支持面RSSが傾くことTL、および回転部支持面RSSの自由端側FEがたわむことBDが想定される。回転部支持面RSSが傾くことTLにより、本来、地面(床面)に対して水平な画像を撮影するつもりが地面に対して傾いた画像が撮影され、撮影位置の精度が悪化することが考えられる。また、回転部支持面RSSは水平を保っていて自由端FEがたわむ場合BDにおいても、架台本体か床面に近づくと、架台本体と床面との間のクリアランス、または架台本体と周囲の部品との間のクリアランスが減少することがある。これらのクリアランスの減少により、架台本体と床面、架台本体と数位の部品との干渉が発生することが考えられる。 Figure 8 is a diagram showing an example of the inclination of the support surface (rotation support surface) RSS of the rotating part at the fixed part and the deflection of the opposite side of the stand ST (free end side FE of the rotating part support surface RSS) of the rotating part support surface RSS in a conventional mechanism that supports the pedestal body by a cantilever. In Figure 8, the vertical direction is shown as the Z axis direction, the horizontal direction is shown as the X direction, and the direction perpendicular to the Z direction and the X direction is shown as the Y axis direction. As shown in Figure 8, in the conventional mechanism that supports the pedestal body by a cantilever, it is assumed that the rotation support surface RSS will be tilted TL and the free end side FE of the rotating part support surface RSS will be deflected BD due to the weight of the pedestal body. Due to the inclination TL of the rotating part support surface RSS, an image that is intended to be taken horizontally with respect to the ground (floor surface) will be taken that is tilted with respect to the ground, and it is considered that the accuracy of the shooting position will deteriorate. Also, even when the rotating part support surface RSS remains horizontal and the free end FE bends BD, as the base body approaches the floor, the clearance between the base body and the floor, or between the base body and surrounding components, may decrease. This reduction in clearance may cause interference between the base body and the floor, or between the base body and several components.

従来、架台本体を片持ちで支持する機構を有するX線CT装置において、回転支持面RSSの傾き、および回転部支持面RSSの自由端側FEのたわみ(ダレ)BDを低減するために、回転部支持面RSSの底面に補強リブが追加されることがある。このとき、立位撮影時および臥位撮影時の両者で重力がかかる方向にリブが必要になると同時に、架台の大型化、ひいては立位撮影時の撮影ストローク(架台本体の移動範囲)の減少につながる。 Conventionally, in X-ray CT scanners having a mechanism for supporting the gantry body on a cantilever, reinforcing ribs are sometimes added to the bottom surface of the rotating support surface RSS in order to reduce the inclination of the rotating support surface RSS and the deflection (sagging) BD of the free end side FE of the rotating support surface RSS. In this case, a rib is required in the direction in which gravity is applied during both upright and prone position imaging, and this leads to an increase in the size of the gantry and ultimately a reduction in the imaging stroke (range of movement of the gantry body) during upright imaging.

米国特許出願公開第2018/17747号明細書US Patent Application Publication No. 2018/17747

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、撮影位置の精度を担保しつつ、架台本体と床面との干渉を防止可能なX線CT装置を実現することにある。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。 One of the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve is to realize an X-ray CT device that can prevent interference between the gantry body and the floor surface while ensuring the accuracy of the imaging position. However, the problems that the embodiments disclosed in this specification and the drawings attempt to solve are not limited to the above problem. Problems that correspond to the effects of each configuration shown in the embodiments described below can also be positioned as other problems.

本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、固定部と、スタンドと、第1の円環状フレームと、第2の円環状フレームと、外周フレームと、アーム状フレームと、を有する。固定部は、被検体が配置可能な固定部開口を有する。固定部は、X線管を搭載した回転部を回転可能に支持する。スタンドは、前記固定部を鉛直方向に移動可能に支持し、かつ前記固定部を前記鉛直方向に垂直なチルト軸を中心に回動可能に支持する可動部を有する。スタンドは、床面に設けられる。第1の円環状フレームは、前記固定部開口に対向する第1の開口を有する。第1の円環状フレームは、前記固定部と前記可動部とに接続される。第2の円環状フレームは、前記固定部開口を介して前記第1の開口に対向する第2の開口を有する。第2の円環状フレームは、前記可動部に接続される。外周フレームは、前記第1の円環状フレームの外周と前記第2の円環状フレームの外周とを接続する。アーム状フレームは、前記外周フレームの外側の側面のうち、スタンド側に関する前記外周フレームの外側の側面を複数の接続点で支持する。アーム状フレームは、前記可動部に接続される。 The X-ray computed tomography apparatus according to this embodiment has a fixed section, a stand, a first annular frame, a second annular frame, an outer peripheral frame, and an arm-shaped frame. The fixed section has a fixed section opening in which a subject can be placed. The fixed section rotatably supports a rotating section on which an X-ray tube is mounted. The stand has a movable section that supports the fixed section movably in the vertical direction and supports the fixed section rotatably around a tilt axis perpendicular to the vertical direction. The stand is provided on a floor surface. The first annular frame has a first opening that faces the fixed section opening. The first annular frame is connected to the fixed section and the movable section. The second annular frame has a second opening that faces the first opening via the fixed section opening. The second annular frame is connected to the movable section. The outer peripheral frame connects the outer periphery of the first annular frame and the outer periphery of the second annular frame. The arm-shaped frame supports the outer side of the outer peripheral frame, the outer side of the outer peripheral frame that is on the stand side, at multiple connection points. The arm-shaped frame is connected to the movable part.

図1は、実施形態に係るX線CT装置の構成例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of the arrangement of an X-ray CT apparatus according to an embodiment. 図2は、実施形態に係り、立位撮影状態において、スタンドと、固定部を支持するリング状フレームと、アーム状フレームとの位置関係の一例を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing an example of the positional relationship between the stand, a ring-shaped frame supporting a fixed portion, and an arm-shaped frame in a standing position shooting state in the embodiment. 図3は、実施形態に係り、図2において、スタンドと固定部とを取り除いた一例を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an example in which a stand and a fixing portion are removed from FIG. 2 according to the embodiment. 図4は、実施形態に係り、臥位撮影状態において、スタンドと、固定部を支持するリング状フレームと、アーム状フレームとの位置関係の一例を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing an example of the positional relationship between the stand, a ring-shaped frame supporting a fixed portion, and an arm-shaped frame in a lying-down position imaging state according to the embodiment. 図5は、実施形態に係り、図4において、スタンドと固定部とを取り除いた一例を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing an example in which a stand and a fixing portion are removed from FIG. 4 in the embodiment. 図6は、実施形態の変形例に係り、立位撮影状態において、リング状フレームとアーム状フレームと肉抜き部分との位置関係の一例を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing an example of the positional relationship between the ring-shaped frame, the arm-shaped frame, and the hollowed-out portion in a standing position shooting state according to a modified example of the embodiment. 図7は、実施形態の変形例に係り、臥位撮影状態において、リング状フレームとアーム状フレームと肉抜き部分との位置関係の一例を示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing an example of the positional relationship between the ring-shaped frame, the arm-shaped frame, and the hollowed-out portion in a supine position imaging state according to a modified example of the embodiment. 図8は、架台本体を片持ちで支持する従来の機構において、固定部における回転部の支持面の傾き、および回転部支持面におけるスタンドとは反対側のたわみの一例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of the inclination of the support surface of the rotating part in the fixed part and the deflection of the support surface of the rotating part on the side opposite to the stand in a conventional mechanism that supports the pedestal body by cantilevering.

以下、図面を参照しながら、X線コンピュータ断層撮影装置(以下、X線CT(computed tomography)装置と呼ぶ)の実施形態について説明する。本実施形態に係るX線CT装置は、被検体を立位で撮影可能な立位撮影状態と、被検体を臥位で撮影可能な臥位撮影状態との間で、架台の姿勢を変更可能な構造を有し、かつ架台本体を片持ちで支持する構造をさらに有する。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。 Below, an embodiment of an X-ray computed tomography apparatus (hereinafter referred to as an X-ray CT (computed tomography) apparatus) will be described with reference to the drawings. The X-ray CT apparatus according to this embodiment has a structure that allows the posture of the gantry to be changed between an upright imaging state in which the subject can be imaged in an upright position and a lying-down imaging state in which the subject can be imaged in a lying-down position, and further has a structure that supports the gantry body with a cantilever. In the following embodiments, parts with the same reference numbers perform similar operations, and duplicated descriptions will be omitted as appropriate.

(実施形態)
図1は、実施形態に係るX線CT装置1の構成例を示す図である。図1に示すように、X線CT装置1は、架台装置10と、寝台装置40と、コンソール装置100とを有する。例えば、架台装置10および寝台装置40はCT検査室に設置され、コンソール装置100はCT検査室に隣接する制御室に設置される。架台装置10と寝台装置40とコンソール装置100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及び寝台装置40は、コンソール装置100を介したユーザからの操作、或いは架台装置10、又は寝台装置40に設けられた操作部を介したユーザからの操作に基づいて動作する。なお、本実施形態では、床面に対し垂直である軸方向すなわち鉛直方向をZ軸方向、Z軸方向に直交し、かつ互いに直交する2方向を、X軸方向およびY軸方向としてそれぞれ定義するものとする。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an X-ray CT apparatus 1 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 1 includes a gantry 10, a bed 40, and a console 100. For example, the gantry 10 and the bed 40 are installed in a CT examination room, and the console 100 is installed in a control room adjacent to the CT examination room. The gantry 10, the bed 40, and the console 100 are connected to each other by wire or wirelessly so as to be able to communicate with each other. The gantry 10 and the bed 40 operate based on a user's operation via the console 100, or a user's operation via an operation unit provided on the gantry 10 or the bed 40. In this embodiment, an axial direction perpendicular to the floor surface, i.e., a vertical direction, and two directions perpendicular to the Z-axis direction and perpendicular to each other are defined as an X-axis direction and a Y-axis direction, respectively.

架台装置10は、立位状態または臥位状態の被検体Pに対して、X線CT撮影をするための構成を有するスキャン装置である。コンソール装置100は、架台装置10を制御するコンピュータである。架台装置10は、架台(架台本体、ガントリとも称される)11と、スタンド(支柱とも称される)13と、回転駆動装置23と、架台制御装置25と、を備える。架台11は、被検体Pの撮影に関する撮影系と当該被検体Pを挿入可能な開口15とを有する。スタンド13は、鉛直方向と水平方向との間で開口15の向きを変更可能に、かつ架台11を鉛直方向に沿って移動可能に、当該架台11を支持する。なお、スタンド13は、スタンド部と称されてもよい。 The gantry device 10 is a scanning device configured to perform X-ray CT imaging on a subject P in an upright or lying position. The console device 100 is a computer that controls the gantry device 10. The gantry device 10 includes a gantry (also called a gantry body or a gantry) 11, a stand (also called a support) 13, a rotation drive device 23, and a gantry control device 25. The gantry 11 has an imaging system for imaging the subject P and an opening 15 into which the subject P can be inserted. The stand 13 supports the gantry 11 so that the orientation of the opening 15 can be changed between the vertical and horizontal directions and so that the gantry 11 can be moved along the vertical direction. The stand 13 may also be called a stand unit.

架台11は、被検体Pの撮影に関する撮影空間を成す開口15を有する。架台11は、開口15が形成された略円筒形状の構造体である。図1に示すように、架台11は、開口15を挟んで対向するように配置されたX線管17とX線検出器19とを収容する。X線管17とX線検出器19とは、本実施形態における被検体Pの撮影に関する撮影系に含まれる。なお、撮影系は、さらに、データ収集回路(以下、DAS(Data Acquisition System)と呼ぶ)33、高電圧発生器31、コリメータ、およびウェッジ等を含んでもよい。すなわち、架台11は、被検体Pの撮影に関する撮影系を有する。架台11は、スタンド13に沿って鉛直方向に移動可能に、スタンド13に支持される。また、架台11は、鉛直方向と水平方向との間で開口15の向きを変更可能に、スタンド13に支持される。開口15の向きは、例えば立位撮影状態である場合、回転軸A1に沿った方向に対応する。回転軸A1は、例えば、立位撮影状態である場合は鉛直方向であり、臥位撮影状態である場合は水平方向である。 The gantry 11 has an opening 15 that forms an imaging space for imaging the subject P. The gantry 11 is a substantially cylindrical structure in which the opening 15 is formed. As shown in FIG. 1, the gantry 11 houses an X-ray tube 17 and an X-ray detector 19 arranged to face each other across the opening 15. The X-ray tube 17 and the X-ray detector 19 are included in an imaging system for imaging the subject P in this embodiment. The imaging system may further include a data acquisition circuit (hereinafter referred to as a DAS (Data Acquisition System)) 33, a high-voltage generator 31, a collimator, a wedge, and the like. That is, the gantry 11 has an imaging system for imaging the subject P. The gantry 11 is supported by the stand 13 so as to be movable in the vertical direction along the stand 13. The gantry 11 is also supported by the stand 13 so as to be able to change the orientation of the opening 15 between the vertical direction and the horizontal direction. The orientation of the opening 15 corresponds to the direction along the rotation axis A1, for example, when the camera is in an upright shooting position. The rotation axis A1 is, for example, vertical when the camera is in an upright shooting position, and horizontal when the camera is in a lying down shooting position.

架台11は、アルミ等の金属により形成された固定部12と、立位撮影状態である場合固定部12により回転軸A1回りに軸受等を介して回転可能に支持された回転部21と、固定部12を支持するリング状フレーム(円筒状フレームと称されてもよい)14と、リング状フレーム14を支持するアーム状フレーム(図1では不図示)とを有する。固定部12は、被検体Pが配置可能な固定部開口を有し、X線管17を搭載した回転部21を回転可能に支持する。固定部開口は、固定部12に設けられた開口15に相当する。以下、開口15に関して、固定部12に設けられた開口に注目する場合、当該開口15を、必要に応じて固定部開口と呼ぶこととする。固定部12は、例えば、メインフレーム、または固定フレームとも称される。また、回転部21は、回転フレーム21と称される。メインフレーム12と回転フレーム21との接触部には環状電極(図示せず)が設けられている。メインフレームの当該接触部には環状電極に摺り接触するように導電性の摺動子(図示せず)が取り付けられている。リング状フレーム14とアーム状フレームとについては後ほど説明する。 The gantry 11 has a fixed part 12 made of metal such as aluminum, a rotating part 21 rotatably supported by the fixed part 12 around a rotation axis A1 via bearings or the like when in a standing position imaging state, a ring-shaped frame (which may also be called a cylindrical frame) 14 supporting the fixed part 12, and an arm-shaped frame (not shown in FIG. 1) supporting the ring-shaped frame 14. The fixed part 12 has a fixed part opening in which the subject P can be placed, and rotatably supports the rotating part 21 carrying the X-ray tube 17. The fixed part opening corresponds to an opening 15 provided in the fixed part 12. Hereinafter, when focusing on the opening provided in the fixed part 12 with respect to the opening 15, the opening 15 will be referred to as the fixed part opening as necessary. The fixed part 12 is also referred to as, for example, a main frame or a fixed frame. The rotating part 21 is also referred to as a rotating frame 21. A ring-shaped electrode (not shown) is provided at the contact part between the main frame 12 and the rotating frame 21. A conductive slider (not shown) is attached to the contact portion of the main frame so that it makes sliding contact with the ring electrode. The ring-shaped frame 14 and the arm-shaped frame will be explained later.

スタンド13は、架台11を床面から離反して支持する基体である。スタンド13は、例えば、円柱形状や角柱形状等の柱状形状を有する。スタンド13は、例えば、架台11の側面部に取付けられる。スタンド13は、座位または立位姿勢の被検体PをX線CT撮影するため、開口15の回転軸A1が床面に対して略垂直を向いた状態の架台11を、鉛直方向にスライド可能に支持する。具体的には、スタンド13は、例えば、被検体Pを検査する検査室の床面に設けられる。また、スタンド13は、固定部12を鉛直方向に移動可能に支持し、かつ当該固定部12を鉛直方向に垂直なチルト軸を中心に回動可能に支持する可動部133を有する。可動部133については、後ほど説明する。 The stand 13 is a base that supports the gantry 11 away from the floor surface. The stand 13 has a columnar shape, such as a cylindrical shape or a rectangular column shape. The stand 13 is attached, for example, to the side of the gantry 11. The stand 13 supports the gantry 11 in a vertically slidable manner with the rotation axis A1 of the opening 15 facing approximately perpendicular to the floor surface in order to perform X-ray CT imaging of the subject P in a seated or standing position. Specifically, the stand 13 is provided, for example, on the floor surface of an examination room in which the subject P is examined. The stand 13 also has a movable part 133 that supports the fixed part 12 so that it can move in the vertical direction and supports the fixed part 12 so that it can rotate around a tilt axis perpendicular to the vertical direction. The movable part 133 will be described later.

典型的には、スタンド13は、架台11の一つの側部に設けられる。また、スタンド13は柱状形状を有するとしたが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、スタンド13は、架台11の少なくとも一方の側部を支持可能であれば、U字形状等の如何なる形状を有していてもよい。なお、スタンド13は、検査室の床面に設置されることに限定されず、スタンド13の一端が検査室の床面に固定されスタンド13の他端は、検査室の天井に固定されてもよい。 Typically, the stand 13 is provided on one side of the pedestal 11. Although the stand 13 has been described as having a columnar shape, this embodiment is not limited to this. For example, the stand 13 may have any shape, such as a U-shape, as long as it can support at least one side of the pedestal 11. Note that the stand 13 is not limited to being installed on the floor of the examination room, and one end of the stand 13 may be fixed to the floor of the examination room and the other end of the stand 13 may be fixed to the ceiling of the examination room.

スタンド13は、回転軸A1が鉛直方向と水平方向との間で、床面に対して平行する水平軸(以下、チルト軸と呼称する。)回りに回転可能に、架台11を支持する。スタンド13と架台11とは、架台11がチルト軸回りに回転可能に、例えば旋回座軸受等を介して接続される。具体的には、スタンド13には、鉛直方向に沿って直動ガイドが設けられる。直動ガイドに沿って移動可能なブロックには、旋回座軸受けが設けられる。ブロックは、移動制御回路27による制御の下でのモータの駆動により、直動ガイドに沿って移動する。また、旋回座軸受における歯車(内歯)と嵌合する歯車は、所定のトルクを生じさせる各種歯車等を介してモータの回転軸と接続される。旋回座軸受における内歯は、移動制御回路27による制御の下でのモータの駆動により、回転する。これらにより、架台11は、図1におけるX軸を回転軸として回転可能であって、鉛直方向に沿って移動可能となる。上記直動ガイドおよび旋回座軸受けは、架台11の移動に関する可動部133に相当する。すなわち、可動部133は、スタンド13に搭載される。 The stand 13 supports the platform 11 so that the rotation axis A1 can rotate between the vertical and horizontal directions around a horizontal axis (hereinafter referred to as the tilt axis) parallel to the floor surface. The stand 13 and the platform 11 are connected, for example, via a swivel bearing, so that the platform 11 can rotate around the tilt axis. Specifically, the stand 13 is provided with a linear guide along the vertical direction. A swivel bearing is provided on a block that can move along the linear guide. The block moves along the linear guide by driving a motor under the control of the movement control circuit 27. In addition, a gear that engages with a gear (internal teeth) in the swivel bearing is connected to the rotating shaft of the motor via various gears that generate a predetermined torque. The internal teeth in the swivel bearing rotate by driving a motor under the control of the movement control circuit 27. As a result, the platform 11 can rotate around the X-axis in FIG. 1 as the rotation axis and can move along the vertical direction. The linear guide and the swivel bearing correspond to the movable part 133 related to the movement of the base 11. In other words, the movable part 133 is mounted on the stand 13.

架台移動機構131は、移動制御回路27による制御の下で、鉛直方向に沿って配置された直動ガイドに沿ってブロックを移動させることで、架台11を移動させる。これにより、架台11は、鉛直方向に沿って、上下に移動が可能となる。なお、鉛直方向に沿った架台11の移動に関する機構は、直動ガイドなどに限定されず例えばラックアンドピニオンなどの既知の機構により実現されてもよい。また、架台移動機構131は、移動制御回路27による制御の下で、旋回座軸受けにおける内歯の回転により、水平方向と鉛直方向との間で架台11を回転させる。なお、架台11を回転させる回転機構は、旋回座軸受けに限定されず、既知の機構により、実現されてもよい。回転機構による架台11の回転により、立位撮影状態と臥位撮影状態との切り替えが可能となる。 Under the control of the movement control circuit 27, the gantry movement mechanism 131 moves the block along a linear guide arranged along the vertical direction to move the gantry 11. This allows the gantry 11 to move up and down along the vertical direction. Note that the mechanism for moving the gantry 11 along the vertical direction is not limited to a linear guide, and may be realized by a known mechanism such as a rack and pinion. Also, under the control of the movement control circuit 27, the gantry movement mechanism 131 rotates the gantry 11 between the horizontal and vertical directions by rotating the internal teeth of the swivel bearing. Note that the rotation mechanism for rotating the gantry 11 is not limited to a swivel bearing, and may be realized by a known mechanism. The rotation of the gantry 11 by the rotation mechanism allows switching between an upright shooting state and a lying down shooting state.

例えば、被検体Pに対して臥位撮影を行う場合、架台移動機構131は、移動制御回路27による制御の下で、開口15が垂直になるように架台11を回転させる。被検体Pが天板43に横たわった後、寝台駆動装置32により天板43を移動させることで、通常のX線CT装置と同様に被検体Pに対する臥位撮影が可能となる。また、被検体Pに対して立位撮影を行う際は、架台移動機構131における回転機構は、移動制御回路27による制御の下で、開口15が水平になるように架台11を回転させる。被検体Pは開口15の真下で立ち、架台11が上下することで立位撮影が実行される。立位撮影状態と臥位撮影状態とにおける架台11の構造については、後ほど説明する。 For example, when performing supine imaging of the subject P, the gantry movement mechanism 131 rotates the gantry 11 under the control of the movement control circuit 27 so that the opening 15 is vertical. After the subject P lies on the top board 43, the bed drive device 32 moves the top board 43, making it possible to perform supine imaging of the subject P in the same manner as with a normal X-ray CT device. When performing upright imaging of the subject P, the rotation mechanism in the gantry movement mechanism 131 rotates the gantry 11 under the control of the movement control circuit 27 so that the opening 15 is horizontal. The subject P stands directly under the opening 15, and the gantry 11 moves up and down to perform upright imaging. The structure of the gantry 11 in the upright imaging state and the supine imaging state will be explained later.

X線管17は、高電圧発生器31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。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17における管球焦点で発生したX線は、例えばコリメータ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。例えば、X線管17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。なお、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17とX線検出器19との複数のペアを回転フレーム21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。 The X-ray tube 17 is a vacuum tube that generates X-rays by irradiating thermoelectrons from a cathode (filament) to an anode (target) by applying a high voltage from a high voltage generator 31 and supplying a filament current. X-rays are generated when the thermoelectrons collide with the target. The X-rays generated at the tube focus of the X-ray tube 17 are shaped into a cone beam, for example, via a collimator, and irradiated onto the subject P. For example, the X-ray tube 17 may be a rotating anode type X-ray tube that generates X-rays by irradiating a rotating anode with thermoelectrons. Note that this embodiment can be applied to both a single-tube X-ray CT device and a so-called multi-tube X-ray CT device in which multiple pairs of X-ray tubes 17 and X-ray detectors 19 are mounted on a rotating frame 21.

X線検出器19は、X線管17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DAS33へと出力する。X線検出器19は、例えば、X線管17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検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。X線検出器19は、例えば、当該検出素子列がスライス方向(列方向、row方向)に複数配列された構造を有する。なお、X線CT装置1には、X線管17とX線検出器19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)、および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17のみが被検体Pの周囲を回転するStationary/Rotate-Type(第4世代CT)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。以下、説明を具体的にするために、本実施形態のX線CT装置1は、第3世代CTを例にとり説明する。 The X-ray detector 19 detects the X-rays emitted from the X-ray tube 17 and passing through the subject P, and outputs an electrical signal corresponding to the amount of X-rays to the DAS 33. The X-ray detector 19 has, for example, a plurality of detector element rows in which a plurality of detector elements are arranged in the channel direction along one arc centered on the focal point of the X-ray tube 17. The X-ray detector 19 has, for example, a structure in which the detector element rows are arranged in a slice direction (row direction). The X-ray CT device 1 includes a Rotate/Rotate-Type (third generation CT) in which the X-ray tube 17 and the X-ray detector 19 rotate together around the subject P, and a Stationary/Rotate-Type (fourth generation CT) in which a large number of X-ray detector elements arrayed in a ring shape are fixed and only the X-ray tube 17 rotates around the subject P, and either type can be applied to this embodiment. For the sake of specificity, the following description will use a third-generation CT as an example of the X-ray CT device 1 of this embodiment.

また、X線検出器19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。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、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次元コリメータ又は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光量に応じた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19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。また、X線検出器19は、光子計数型X線検出器であってもよい。X線検出器19は、X線検出部の一例である。 The X-ray detector 19 is an indirect conversion type detector having, for example, a grid, a scintillator array, and an optical sensor array. The scintillator array has a plurality of scintillators, and the scintillator has a scintillator crystal that outputs light with a photon amount corresponding to the amount of incident X-rays. The grid is arranged on the X-ray incident side of the scintillator array and has an X-ray shielding plate that has a function of absorbing scattered X-rays. The grid is sometimes called a collimator (one-dimensional collimator or two-dimensional collimator). The optical sensor array has a function of converting the amount of light from the scintillator into an electrical signal corresponding to the amount of light, and has an optical sensor such as a photomultiplier tube (PMT). The X-ray detector 19 may be a direct conversion type detector having a semiconductor element that converts the incident X-rays into an electrical signal. The X-ray detector 19 may also be a photon counting type X-ray detector. The X-ray detector 19 is an example of an X-ray detection unit.

回転フレーム21は、開口15を有し、X線を発生するX線管17が取り付けられる。具体的には、回転フレーム21は、X線管17とX線検出器19とを対向支持し、後述する架台制御装置25によってX線管17とX線検出器19とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム21は、支持軸受を介してメインフレーム12に回転可能に支持される。回転フレーム21は、架台制御装置25による制御の下での回転駆動装置23からの動力を受けて、回転軸A1回りに一定の角速度で回転する。 The rotating frame 21 has an opening 15, and an X-ray tube 17 that generates X-rays is attached to it. Specifically, the rotating frame 21 is an annular frame that supports the X-ray tube 17 and the X-ray detector 19 facing each other and rotates the X-ray tube 17 and the X-ray detector 19 using a gantry control device 25 described below. The rotating frame 21 is rotatably supported on the main frame 12 via a support bearing. The rotating frame 21 receives power from a rotation drive device 23 under the control of the gantry control device 25 and rotates at a constant angular velocity around the rotation axis A1.

なお、回転フレーム21は、X線管17とX線検出器19とに加えて、高電圧発生器31やDAS33を更に備えて支持する。このような回転フレーム21は、撮影空間をなす開口15が形成された略円筒形状の筐体に収容されている。開口15の中心軸は、回転フレーム21の回転軸A1に一致する。なお、DAS33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10の非回転部分(例えばメインフレーム12)に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置100へと転送される。なお、回転フレーム21から架台装置10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。 The rotating frame 21 further includes and supports the high voltage generator 31 and the DAS 33 in addition to the X-ray tube 17 and the X-ray detector 19. The rotating frame 21 is housed in a substantially cylindrical housing in which an opening 15 that forms the imaging space is formed. The central axis of the opening 15 coincides with the rotation axis A1 of the rotating frame 21. The detection data generated by the DAS 33 is transmitted by optical communication from a transmitter having a light-emitting diode (LED), for example, to a receiver having a photodiode provided in a non-rotating part of the gantry 10 (for example, the main frame 12), and is transferred to the console device 100. The method of transmitting the detection data from the rotating frame 21 to the non-rotating part of the gantry 10 is not limited to the optical communication described above, and any method of non-contact data transmission may be used.

回転駆動装置23は、架台制御装置25からの制御に従って回転フレーム21を回転させるための動力を発生する。回転駆動装置23は、架台制御装置25からの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、動力を発生する。回転駆動装置23は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。回転駆動装置23は、例えば、架台11に収容されている。 The rotation drive device 23 generates power to rotate the rotating frame 21 under control of the gantry control device 25. The rotation drive device 23 generates power by driving at a rotation speed according to the duty ratio of the drive signal from the gantry control device 25. The rotation drive device 23 is realized by a motor such as a direct drive motor or a servo motor. The rotation drive device 23 is housed in the gantry 11, for example.

架台制御装置25は、コンソール装置100からの指令に従い、高電圧発生器31、回転駆動装置23、移動制御回路27およびDAS33などを制御する。架台制御装置25は、コンソール装置100や架台装置10に取り付けられた入力インタフェースからの入力信号を受けて、架台装置10の動作制御を行う機能を有する。例えば、架台制御装置25は、入力信号を受けて回転フレーム21を回転させる制御や、架台装置10をチルトさせる制御などを行う。なお、架台制御装置25は、架台装置10におけるスタンド13に設けられてもよいし、コンソール装置100に設けられても構わない。また、架台制御装置25により実現される機能は、コンソール装置100における処理回路107において、架台制御機能として搭載されてもよい。 The gantry control device 25 controls the high voltage generator 31, the rotation drive device 23, the movement control circuit 27, the DAS 33, etc. according to commands from the console device 100. The gantry control device 25 has a function of receiving input signals from an input interface attached to the console device 100 or the gantry device 10 and controlling the operation of the gantry device 10. For example, the gantry control device 25 receives an input signal and controls the rotation of the rotating frame 21 or the tilt of the gantry device 10. The gantry control device 25 may be provided in the stand 13 of the gantry device 10 or in the console device 100. The function realized by the gantry control device 25 may be installed as a gantry control function in the processing circuit 107 in the console device 100.

架台制御装置25は、ハードウェア資源として、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等の処理装置(プロセッサ)とROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶装置(メモリ)とを有する。また、架台制御装置25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。 The platform control device 25 has, as hardware resources, processing devices (processors) such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit), and storage devices (memories) such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The platform control device 25 may also be implemented using an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), other complex programmable logic devices (CPLDs), or simple programmable logic devices (SPLDs).

当該処理装置は、当該記憶装置に保存されたプログラムを読み出して実現することで、上記機能を実現する。なお、当該記憶装置にプログラムを保存する代わりに、当該処理装置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、当該処理装置は、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機能を実現する。 The processing device realizes the above functions by reading and executing the program stored in the storage device. Note that instead of storing the program in the storage device, the processing device may be configured to directly incorporate the program into the circuitry. In this case, the processing device realizes the above functions by reading and executing the program embedded in the circuitry.

操作パネル29等を介したユーザの指示として開口15の向きが鉛直方向である立位撮影状態を実現させる指示が入力されると、移動制御回路27は、架台移動機構131の旋回座軸受けにおける内歯の回転により、水平方向から鉛直方向に架台11を回転させる。また、操作パネル29等を介したユーザの指示として開口15の向きが水平方向である臥位撮影状態を実現させる指示が入力されると、移動制御回路27は、架台移動機構131の旋回座軸受けにおける内歯の回転により、鉛直方向から水平方向に架台11を回転させる。操作パネル29等を介したユーザによりチルト角が入力されると、移動制御回路27は、架台移動機構131の旋回座軸受けにおける内歯の回転により、入力されたチルト角を実現するように、架台11を回転させる。 When a user instruction is input via the operation panel 29 or the like to realize an upright shooting state in which the orientation of the opening 15 is vertical, the movement control circuit 27 rotates the gantry 11 from the horizontal direction to the vertical direction by rotating the inner teeth of the swivel bearing of the gantry movement mechanism 131. When a user instruction is input via the operation panel 29 or the like to realize a lying-down shooting state in which the orientation of the opening 15 is horizontal, the movement control circuit 27 rotates the gantry 11 from the vertical direction to the horizontal direction by rotating the inner teeth of the swivel bearing of the gantry movement mechanism 131. When a tilt angle is input by the user via the operation panel 29 or the like, the movement control circuit 27 rotates the gantry 11 so as to realize the input tilt angle by rotating the inner teeth of the swivel bearing of the gantry movement mechanism 131.

また、臥位撮影時において、操作パネル29等を介したユーザにより架台11の移動指示が入力されると、移動制御回路27は、架台移動機構131のブロックを移動させることで、架台11を水平方向に沿って移動させる。また、立位撮影時において、操作パネル29等を介したユーザにより架台11の移動指示が入力されると、移動制御回路27は、架台移動機構131のブロックを移動させることで、架台11を鉛直方向に沿って移動させる。 When imaging in the supine position, if a command to move the gantry 11 is input by the user via the operation panel 29 or the like, the movement control circuit 27 moves the block of the gantry movement mechanism 131 to move the gantry 11 in the horizontal direction. When imaging in the upright position, if a command to move the gantry 11 is input by the user via the operation panel 29 or the like, the movement control circuit 27 moves the block of the gantry movement mechanism 131 to move the gantry 11 in the vertical direction.

移動制御回路27は、上述のプロセッサなどにより実現される。移動制御回路27により実行される各種移動制御の処理を実現するプロセッサは、移動制御部に相当する。なお、図1では、移動制御回路27は、スタンド13に搭載されているが、架台11に搭載されてもよいし、コンソール装置100に搭載されてもよい。また、移動制御回路27により実現される機能は、移動制御機能として、処理回路107に搭載されてもよいし、架台制御装置25に搭載されてもよい。 The movement control circuit 27 is realized by the above-mentioned processor or the like. The processor that realizes the various movement control processes executed by the movement control circuit 27 corresponds to the movement control unit. Note that in FIG. 1, the movement control circuit 27 is mounted on the stand 13, but it may be mounted on the platform 11 or the console device 100. In addition, the function realized by the movement control circuit 27 may be mounted on the processing circuit 107 or the platform control device 25 as a movement control function.

操作パネル29は、スイッチボタン、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、および表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等により実現される。操作パネル29は、ユーザから受け取った入力操作を電気信号へ変換し、架台制御装置25へ出力する。操作パネル29は、例えば、立位姿勢の被検体Pの撮影に関する立位モード、または臥位姿勢の被検体Pの撮影に関する臥位モードを選択する選択操作を受け付ける。操作パネル29は、例えばスタンド13に設けられる。 The operation panel 29 is realized by switch buttons, a touch pad for performing input operations by touching the operation surface, a touch panel display in which a display screen and a touch pad are integrated, etc. The operation panel 29 converts input operations received from the user into electrical signals and outputs them to the gantry control device 25. The operation panel 29 accepts a selection operation to select, for example, an upright mode for imaging a subject P in an upright position, or a supine mode for imaging a subject P in a supine position. The operation panel 29 is provided, for example, on the stand 13.

高電圧発生器31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17に印加する高電圧及びX線管17に供給するフィラメント電流を発生する。また、高電圧発生器31は、X線管17が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行う。高電圧発生器31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、高電圧発生器31は、回転フレーム21に設けられてもよいし、架台11のメインフレーム12側に設けられても構わない。 The high voltage generator 31 has electrical circuits such as a transformer and a rectifier, and generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 17 and a filament current to be supplied to the X-ray tube 17. The high voltage generator 31 also controls the output voltage according to the X-rays emitted by the X-ray tube 17. The high voltage generator 31 may be of a transformer type or an inverter type. The high voltage generator 31 may be provided on the rotating frame 21 or on the main frame 12 side of the gantry 11.

不図示のウェッジは、X線管17から照射されたX線のX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジは、X線管17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17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。ウェッジは、例えばウェッジフィルタ(wedge filter)またはボウタイフィルタ(bow-tie filter)であり、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。 The wedge, not shown, is a filter for adjusting the amount of X-rays irradiated from the X-ray tube 17. Specifically, the wedge is a filter that transmits and attenuates the X-rays irradiated from the X-ray tube 17 so that the X-rays irradiated from the X-ray tube 17 to the subject P have a predetermined distribution. The wedge is, for example, a wedge filter or bow-tie filter, and is a filter made of processed aluminum to have a predetermined target angle and a predetermined thickness.

不図示のコリメータは、ウェッジを透過したX線をX線照射範囲に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。 The collimator (not shown) is a lead plate or the like that focuses the X-rays that have passed through the wedge into the X-ray irradiation range, and a slit is formed by combining multiple lead plates or the like.

DAS33は、X線検出器19の各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有し、検出データを生成する。DAS33が生成した検出データは、コンソール装置100へと転送される。 The DAS 33 has an amplifier that performs an amplification process on the electrical signals output from each X-ray detection element of the X-ray detector 19, and an A/D converter that converts the electrical signals into digital signals, and generates detection data. The detection data generated by the DAS 33 is transferred to the console device 100.

寝台装置40は、スキャン対象の被検体Pを載置、移動させる装置であり、基台41と、寝台駆動装置42と、天板43と、天板支持フレーム44とを備えている。基台41は、天板支持フレーム44を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置42は、被検体Pが載置された天板43を天板43の長軸方向に移動させるモータあるいはアクチュエータである。寝台駆動装置42は、コンソール装置100による制御に従い、天板43を移動する。天板支持フレーム44の上面に設けられた天板43は、被検体Pが載置される板である。なお、寝台駆動装置42は、天板43に加え、天板支持フレーム44を天板43の長軸方向に移動してもよい。 The bed device 40 is a device for placing and moving the subject P to be scanned, and includes a base 41, a bed drive device 42, a top plate 43, and a top plate support frame 44. The base 41 is a housing that supports the top plate support frame 44 so that it can move in the vertical direction. The bed drive device 42 is a motor or actuator that moves the top plate 43 on which the subject P is placed in the longitudinal direction of the top plate 43. The bed drive device 42 moves the top plate 43 under the control of the console device 100. The top plate 43, which is provided on the upper surface of the top plate support frame 44, is a plate on which the subject P is placed. The bed drive device 42 may move the top plate support frame 44 in the longitudinal direction of the top plate 43 in addition to the top plate 43.

コンソール装置100は、メモリ101と、ディスプレイ103と、入力インタフェース105と、処理回路107とを有する。メモリ101と、ディスプレイ103と、入力インタフェース105と、処理回路107との間のデータ通信は、例えば、バス(BUS)を介して行われる。 The console device 100 has a memory 101, a display 103, an input interface 105, and a processing circuit 107. Data communication between the memory 101, the display 103, the input interface 105, and the processing circuit 107 is performed, for example, via a bus (BUS).

メモリ101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101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101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101の保存領域は、コンソール装置100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。また、メモリ101は、本実施形態に係る制御プログラムを記憶する。メモリ101は、プリスキャンや本スキャンにより生成されたボリュームデータなどを記憶する。 The memory 101 is a storage device such as a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), or an integrated circuit storage device that stores various information. The memory 101 stores, for example, projection data and reconstructed image data. In addition to an HDD or SSD, the memory 101 may be a drive device that reads and writes various information between a portable storage medium such as a compact disc (CD), a digital versatile disc (DVD), or a flash memory, or a semiconductor memory element such as a random access memory (RAM). The storage area of the memory 101 may be in the console device 100 or in an external storage device connected via a network. The memory 101 also stores a control program according to this embodiment. The memory 101 stores volume data generated by a pre-scan or a main scan.

ディスプレイ103は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ103は、処理回路107によって生成された医用画像(CT画像)や、ユーザ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103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103は、架台装置10に設けられてもよい。また、ディスプレイ103は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置100本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。ディスプレイ103は、表示部に相当する。 The display 103 displays various information. For example, the display 103 outputs medical images (CT images) generated by the processing circuit 107, a GUI (Graphical User Interface) for receiving various operations from the user, and the like. For example, the display 103 may be a liquid crystal display (LCD), a cathode ray tube (CRT) display, an organic electroluminescence display (OELD), a plasma display, or any other display, as appropriate. The display 103 may also be provided on the pedestal device 10. The display 103 may also be a desktop type, or may be configured as a tablet terminal capable of wireless communication with the console device 100 main body. The display 103 corresponds to a display unit.

入力インタフェース105は、ユーザ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107に出力する。例えば、入力インタフェース105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ユーザから受け付ける。入力インタフェース105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。 The input interface 105 accepts various input operations from the user, converts the accepted input operations into electrical signals, and outputs them to the processing circuit 107. For example, the input interface 105 accepts from the user acquisition conditions when acquiring projection data, reconstruction conditions when reconstructing CT images, image processing conditions when generating post-processed images from CT images, and the like. As the input interface 105, for example, a mouse, keyboard, trackball, switch, button, joystick, touchpad, touch panel display, and the like can be used as appropriate.

なお、本実施形態において、入力インタフェース105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107へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース105の例に含まれる。また、入力インタフェース105は、入力部の一例である。また、入力インタフェース105は、架台装置10に設けられてもよい。また、入力インタフェース105は、コンソール装置100本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。入力インタフェース105は、入力部に相当する。 In this embodiment, the input interface 105 is not limited to having physical operation parts such as a mouse, keyboard, trackball, switch, button, joystick, touchpad, and touch panel display. For example, an example of the input interface 105 includes an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the device and outputs the electrical signal to the processing circuit 107. The input interface 105 is also an example of an input unit. The input interface 105 may be provided in the pedestal device 10. The input interface 105 may be configured as a tablet terminal or the like that can wirelessly communicate with the console device 100 main body. The input interface 105 corresponds to an input unit.

処理回路107は、入力インタフェース105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1全体の動作を制御する。例えば、処理回路107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107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111、前処理機能113、再構成機能115、および画像処理機能117を実行する。 The processing circuitry 107 controls the operation of the entire X-ray CT apparatus 1 in response to electrical signals of input operations output from the input interface 105. For example, the processing circuitry 107 has, as hardware resources, processors such as a CPU, MPU, and GPU (Graphics Processing Unit), and memories such as ROM and RAM. The processing circuitry 107 executes a system control function 111, a preprocessing function 113, a reconstruction function 115, and an image processing function 117 by a processor that executes a program deployed in the memory.

システム制御機能111、前処理機能113、再構成機能115、および画像処理機能117をそれぞれ実行する処理回路107は、システム制御部、前処理部、画像生成部、および画像処理部に相当する。なお、システム制御機能111、前処理機能113、再構成機能115、および画像処理機能117各々は、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システム制御機能111、前処理機能113、再構成機能115、および画像処理機能117各々を実現するものとしても構わない。 The processing circuit 107 that executes the system control function 111, the preprocessing function 113, the reconstruction function 115, and the image processing function 117 corresponds to a system control unit, a preprocessing unit, an image generation unit, and an image processing unit. Note that the system control function 111, the preprocessing function 113, the reconstruction function 115, and the image processing function 117 are not limited to being realized by a single processing circuit. A processing circuit may be configured by combining multiple independent processors, and each processor may execute a program to realize the system control function 111, the preprocessing function 113, the reconstruction function 115, and the image processing function 117.

処理回路107は、システム制御機能111により、入力インタフェース105を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、処理回路107の各機能を制御する。具体的には、システム制御機能111は、メモリ101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107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1の各部を制御する。例えば、処理回路107は、入力インタフェース105を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、処理回路107の各機能を制御する。 The processing circuit 107 controls each function of the processing circuit 107 based on an input operation received from a user via the input interface 105 by the system control function 111. Specifically, the system control function 111 reads out a control program stored in the memory 101, expands it on the memory in the processing circuit 107, and controls each part of the X-ray CT device 1 according to the expanded control program. For example, the processing circuit 107 controls each function of the processing circuit 107 based on an input operation received from a user via the input interface 105.

処理回路107は、前処理機能113により、DAS33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、前処理前のデータを生データ、前処理後のデータを投影データと称する。 The processing circuit 107 uses the preprocessing function 113 to generate data that has been subjected to preprocessing such as logarithmic conversion, offset correction, inter-channel sensitivity correction, and beam hardening correction on the detection data output from the DAS 33. Note that data before preprocessing is referred to as raw data, and data after preprocessing is referred to as projection data.

処理回路107は、再構成機能115により、前処理機能113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。すなわち、再構成機能115は、撮影系からの出力に基づいて画像を生成する。再構成機能115は、再構成されたCT画像のデータをメモリ101に格納する。 The processing circuitry 107 generates CT image data by performing reconstruction processing using the filtered back projection method (FBP method) or the iterative reconstruction method, etc., on the projection data generated by the preprocessing function 113 using the reconstruction function 115. In other words, the reconstruction function 115 generates an image based on the output from the imaging system. The reconstruction function 115 stores the reconstructed CT image data in the memory 101.

処理回路107は、画像処理機能117により、再構成機能115により再構成されたCT画像に種々の画像処理を施す。例えば、画像処理機能117は、当該CT画像にボリュームレンダリングや、サーフェスボリュームレンダリング、画像値投影処理、MPR(Multi-Planer Reconstruction)処理、CPR(Curved MPR)処理等の3次元画像処理を施して表示画像を生成する。 The processing circuitry 107 uses the image processing function 117 to perform various image processing on the CT image reconstructed by the reconstruction function 115. For example, the image processing function 117 performs three-dimensional image processing such as volume rendering, surface volume rendering, image value projection processing, MPR (Multi-Planer Reconstruction) processing, and CPR (Curved MPR) processing on the CT image to generate a display image.

以上のように構成された本実施形態のX線CT装置1に関して、リング状フレーム14とアーム状フレームとの構造などについて、図2乃至図5を用いて説明する。図2は、立位撮影状態において、スタンド13と、固定部12を支持するリング状フレーム14と、アーム状フレーム16との位置関係の一例を示す斜視図である。図3は、図2において、スタンド13と固定部12とを取り除いた一例を示す斜視図である。また、図4は、臥位撮影状態において、スタンド13と、固定部12を支持するリング状フレーム14と、アーム状フレーム16との位置関係の一例を示す斜視図である。図5は、図4において、スタンド13と固定部12とを取り除いた一例を示す斜視図である。 The structure of the ring-shaped frame 14 and the arm-shaped frame of the X-ray CT device 1 of this embodiment configured as above will be described with reference to Figs. 2 to 5. Fig. 2 is a perspective view showing an example of the positional relationship between the stand 13, the ring-shaped frame 14 supporting the fixed part 12, and the arm-shaped frame 16 in an upright position shooting state. Fig. 3 is a perspective view showing an example in which the stand 13 and the fixed part 12 have been removed from Fig. 2. Fig. 4 is a perspective view showing an example of the positional relationship between the stand 13, the ring-shaped frame 14 supporting the fixed part 12, and the arm-shaped frame 16 in a lying position shooting state. Fig. 5 is a perspective view showing an example in which the stand 13 and the fixed part 12 have been removed from Fig. 4.

図2および図4に示すように、固定部12は、リング状フレーム14における凹部に嵌合されている。このとき、開口15は、リング状フレーム14における開口(以下、第1の開口と呼ぶ)147に対向している。図3および図5に示すように、リング状フレーム14は、第1の円環状フレーム141と、第2の円環状フレーム143と、外周フレーム145とを有する。 As shown in Figures 2 and 4, the fixing portion 12 is fitted into a recess in the ring-shaped frame 14. At this time, the opening 15 faces an opening (hereinafter referred to as the first opening) 147 in the ring-shaped frame 14. As shown in Figures 3 and 5, the ring-shaped frame 14 has a first annular frame 141, a second annular frame 143, and an outer peripheral frame 145.

第1の円環状フレーム141は、固定部開口15に対向する第1の開口147を有する。図3および図5に示すように、第1の開口147の大きさは、固定部開口15よりも大きいが、これに限定されない。例えば、第1の開口147の大きさは、固定部開口15と同程度であってもよい。第1の円環状フレーム141は、固定部12と可動部133とに接続される。これにより、第1の円環状フレーム141は、立位撮影状態において、図3に示すように固定部12の下面を、鉛直方向上向きに支える。 The first annular frame 141 has a first opening 147 facing the fixed part opening 15. As shown in Figs. 3 and 5, the size of the first opening 147 is larger than the fixed part opening 15, but is not limited to this. For example, the size of the first opening 147 may be approximately the same as the fixed part opening 15. The first annular frame 141 is connected to the fixed part 12 and the movable part 133. As a result, in the standing shooting state, the first annular frame 141 supports the lower surface of the fixed part 12 vertically upward as shown in Fig. 3.

第2の円環状フレーム143は、図2乃至図5に示すように、固定部開口15を介して第1の開口147に対向する第2の開口を有する。第2の開口は、第2の円環状フレーム143における内側の空間に相当する。例えば、架台装置10の組み立て時において、固定部12は、第2の開口を介して、リング状フレーム14の凹部に嵌合されて第1の円環状フレーム141に接続される。第2の円環状フレーム143は、図2乃至図5に示すように、可動部133に接続される。第2の円環状フレーム143は、第1の円環状フレーム141における外縁に対向する他方の外縁に相当する。 The second annular frame 143 has a second opening that faces the first opening 147 through the fixing part opening 15, as shown in Figs. 2 to 5. The second opening corresponds to the inner space in the second annular frame 143. For example, when assembling the gantry 10, the fixing part 12 is fitted into the recess of the ring-shaped frame 14 through the second opening and connected to the first annular frame 141. The second annular frame 143 is connected to the movable part 133, as shown in Figs. 2 to 5. The second annular frame 143 corresponds to the other outer edge that faces the outer edge of the first annular frame 141.

外周フレーム145は、図2乃至図5に示すように、第1の円環状フレーム141の外周と第2の円環状フレーム143の外周とを接続する。外周フレーム145は、リング状フレーム14の側面を形成するフレームに相当する。説明の都合上、第1の円環状フレーム141と、第2の円環状フレーム143と、外周フレーム145とは、異なる構造として説明したが、リング状フレーム14の製造において、第1の円環状フレーム141と、第2の円環状フレーム143と、外周フレーム145とは一体的に製造されてもよい。 As shown in Figures 2 to 5, the outer periphery frame 145 connects the outer periphery of the first annular frame 141 and the outer periphery of the second annular frame 143. The outer periphery frame 145 corresponds to a frame that forms the side of the ring-shaped frame 14. For convenience of explanation, the first annular frame 141, the second annular frame 143, and the outer periphery frame 145 are described as having different structures, but in manufacturing the ring-shaped frame 14, the first annular frame 141, the second annular frame 143, and the outer periphery frame 145 may be manufactured integrally.

図1乃至図5に示すように、スタンド13は、可動部133と第1の円環状フレーム141と第2の円環状フレーム143と外周フレーム145とを介して、固定部12を片持ち状態で支持する。また、図2乃至図5に示すように、スタンド13は、可動部133を介して、固定部開口15の向きを、鉛直方向と水平方向との間で回動させる。また、図2および図4に示すように、固定部開口15が床面を向き、かつ第1の開口147の上方に第2の開口が位置している場合、すなわち、立位撮影場である場合、第2の円環状フレーム143は、外周フレーム145を介して第1の円環状フレーム141を鉛直方向に引っ張る作用により、固定部12を支持する第1の円環状フレーム141を支持する。 As shown in Figs. 1 to 5, the stand 13 supports the fixed part 12 in a cantilevered state via the movable part 133, the first annular frame 141, the second annular frame 143, and the outer peripheral frame 145. Also, as shown in Figs. 2 to 5, the stand 13 rotates the orientation of the fixed part opening 15 between the vertical and horizontal directions via the movable part 133. Also, as shown in Figs. 2 and 4, when the fixed part opening 15 faces the floor surface and the second opening is located above the first opening 147, that is, in a standing shooting site, the second annular frame 143 supports the first annular frame 141 that supports the fixed part 12 by pulling the first annular frame 141 in the vertical direction via the outer peripheral frame 145.

アーム状フレーム16は、図2乃至図5に示すように、外周フレーム145の外側の側面のうち、スタンド13側に関する外周フレーム145の外側の側面を、複数の接続点で支持する。例えば、アーム状フレーム16は、スタンド13側に関する外周フレーム145の外側の側面を、連続的に支持する。アーム状フレーム16は、可動部133に接続される。図2乃至図5に示すように、アーム状フレーム16は、固定部12を支持する第1の円環状フレーム141に接続された外周フレーム145を、複数の接続点により挟んで支持する。例えば、アーム状フレーム16は、可動部133との接続点を中心として、外周フレーム145を対称的に外側から挟んで支持する。 As shown in Figs. 2 to 5, the arm-shaped frame 16 supports the outer side of the outer peripheral frame 145, the outer side of the outer peripheral frame 145 that is related to the stand 13, at multiple connection points. For example, the arm-shaped frame 16 continuously supports the outer side of the outer peripheral frame 145 that is related to the stand 13. The arm-shaped frame 16 is connected to the movable part 133. As shown in Figs. 2 to 5, the arm-shaped frame 16 supports the outer peripheral frame 145, which is connected to the first annular frame 141 that supports the fixed part 12, by sandwiching it at multiple connection points. For example, the arm-shaped frame 16 supports the outer peripheral frame 145 by sandwiching it symmetrically from the outside, centered on the connection point with the movable part 133.

以上に述べた実施形態に係るX線CT装置1は、被検体Pが配置可能な固定部開口15を有し、X線管17を搭載した回転部21を回転可能に支持する固定部12と、当該固定部12を鉛直方向に移動可能に支持し、かつ当該固定部12を鉛直方向に垂直なチルト軸を中心に回動可能に支持する可動部133を有し、床面に設けられるスタンド13と、当該固定部開口15に対向する第1の開口147を有し、当該固定部12と当該可動部133とに接続される第1の円環状フレーム141と、当該固定部開口15を介して第1の開口147に対向する第2の開口を有し、当該可動部133に接続される第2の円環状フレーム143と、当該第1の円環状フレーム141の外周と当該第2の円環状フレーム143の外周とを接続する外周フレーム145と、当該外周フレーム145の外側の側面のうち、スタンド13側に関する外周フレーム145の外側の側面を複数の接続点で支持し、当該可動部133に接続されたアーム状フレーム16と、を有する。 The X-ray CT apparatus 1 according to the embodiment described above has a fixed part opening 15 in which a subject P can be placed, a fixed part 12 that rotatably supports a rotating part 21 on which an X-ray tube 17 is mounted, a movable part 133 that supports the fixed part 12 so that it can move in the vertical direction and rotatably supports the fixed part 12 around a tilt axis perpendicular to the vertical direction, a stand 13 that is provided on a floor surface, a first annular frame that has a first opening 147 facing the fixed part opening 15 and is connected to the fixed part 12 and the movable part 133, The arm 141 has a second annular frame 143 that has a second opening that faces the first opening 147 through the fixed part opening 15 and is connected to the movable part 133, a peripheral frame 145 that connects the outer periphery of the first annular frame 141 to the outer periphery of the second annular frame 143, and an arm-shaped frame 16 that supports the outer side of the peripheral frame 145 that is on the stand 13 side at multiple connection points and is connected to the movable part 133.

また、実施形態に係るX線CT装置1におけるスタンド13は、当該可動部133と当該第1の円環状フレーム141と当該第2の円環状フレーム143と当該外周フレーム145とを介して、固定部12を片持ち状態で支持し、当該スタンド13は、当該可動部133を介して、当該固定部開口15の向きを、鉛直方向と水平方向との間で回動させる。 The stand 13 in the X-ray CT device 1 according to the embodiment supports the fixed part 12 in a cantilevered state via the movable part 133, the first annular frame 141, the second annular frame 143, and the outer peripheral frame 145, and the stand 13 rotates the orientation of the fixed part opening 15 between the vertical and horizontal directions via the movable part 133.

また、実施形態に係るX線CT装置1において、当該固定部開口15が検査室の床面を向き、かつ第1の開口147の上方に第2の開口が位置している場合、当該第2の円環状フレーム143は、当該外周フレーム145を介して当該第1の円環状フレーム141を鉛直方向に引っ張る作用により、固定部12を支持する第1の円環状フレーム141を支持する。また、実施形態に係るX線CT装置1において、アーム状フレーム16は、当該固定部12を支持する当該第1の円環状フレーム141に接続された当該外周フレーム145を、複数の接続点により挟んで支持する。 In the X-ray CT apparatus 1 according to the embodiment, when the fixed part opening 15 faces the floor of the examination room and the second opening is located above the first opening 147, the second annular frame 143 supports the first annular frame 141 that supports the fixed part 12 by pulling the first annular frame 141 vertically via the outer peripheral frame 145. In the X-ray CT apparatus 1 according to the embodiment, the arm-shaped frame 16 supports the outer peripheral frame 145 connected to the first annular frame 141 that supports the fixed part 12 by clamping it at multiple connection points.

これらのことから、実施形態に係るX線CT装置1によれば、アーム状フレーム16により、固定部12における回転部支持面の傾きを抑制することができる。また、実施形態に係るX線CT装置1によれば、図2および図3に示すように、立位撮影状態において、固定部12のスタンド13側と、固定部12のスタンド13側とは反対側との間の中間点で、外周フレーム145を支えることができる。すなわち、実施形態に係るX線CT装置1によれば、立位撮影状態において、可動部133(チルト固定面)とアーム状フレーム16の2つの支持点との少なくとも3点で、リング状フレーム14を支持することで、固定部12における回転部支持面の傾きを抑制することができる。 For these reasons, according to the X-ray CT device 1 of the embodiment, the arm-shaped frame 16 can suppress tilting of the rotating part support surface in the fixed part 12. Also, according to the X-ray CT device 1 of the embodiment, as shown in Figs. 2 and 3, in the upright shooting state, the outer peripheral frame 145 can be supported at the midpoint between the stand 13 side of the fixed part 12 and the side opposite the stand 13 side of the fixed part 12. That is, according to the X-ray CT device 1 of the embodiment, in the upright shooting state, the ring-shaped frame 14 is supported at least at three points, the movable part 133 (tilt fixed surface) and the two support points of the arm-shaped frame 16, thereby suppressing tilting of the rotating part support surface in the fixed part 12.

また、実施形態に係るX線CT装置1によれば、図4および図5に示すように、臥位撮影状態において、アーム状フレーム16の下方(下部アーム)で固定部12の下側を支えつつ、アーム状フレーム16の上方(上部アーム)で固定部12を引っ張り上げる作用により、固定部12が重力により変形することを防ぐことができる。 In addition, with the X-ray CT device 1 according to the embodiment, as shown in Figs. 4 and 5, in the supine position imaging state, the lower side of the fixed part 12 is supported by the lower part (lower arm) of the arm-shaped frame 16, while the fixed part 12 is pulled up by the upper part (upper arm) of the arm-shaped frame 16, thereby preventing the fixed part 12 from being deformed by gravity.

また、実施形態に係るX線CT装置1によれば、リング状フレーム14により、回転支持面自由端側のたわみの原因となる荷重を、リング状フレーム14の円筒面(外周フレーム145)に沿って逃がすことができ、固定部12のたわみを抑制することができる。さらに、実施形態に係るX線CT装置1によれば、リング状フレーム14の自由端側およびアーム状フレーム16の外側には構造物が不要となり、架台11の厚みを変えることなく、片持ちで支持された架台11の剛性に関する補強を施すことができる。 In addition, according to the X-ray CT device 1 of the embodiment, the ring-shaped frame 14 allows the load that causes the deflection of the free end side of the rotation support surface to escape along the cylindrical surface (outer peripheral frame 145) of the ring-shaped frame 14, thereby suppressing the deflection of the fixed part 12. Furthermore, according to the X-ray CT device 1 of the embodiment, no structures are required on the free end side of the ring-shaped frame 14 or on the outside of the arm-shaped frame 16, and the rigidity of the cantilever-supported gantry 11 can be reinforced without changing the thickness of the gantry 11.

以上のことから、実施形態に係るX線CT装置1によれば、リング状フレーム14とアーム状フレーム16とを用いたフレーム構造により、固定部開口15に垂直な方向に沿った架台11の厚みを変えることなく、当該架台11の変形を抑えることができる。すなわち、実施形態に係るX線CT装置1によれば、リング状フレーム14とアーム状フレーム16との作用により立位撮影状態および臥位撮影状態のいずれの撮影時においても、撮影時の位置精度を担保し、かつ、架台11と検査室床面との干渉の原因となるたわみやダレを抑制することができる。 As described above, according to the X-ray CT device 1 of the embodiment, the frame structure using the ring-shaped frame 14 and the arm-shaped frame 16 can suppress deformation of the gantry 11 without changing the thickness of the gantry 11 along the direction perpendicular to the fixed part opening 15. In other words, according to the X-ray CT device 1 of the embodiment, the action of the ring-shaped frame 14 and the arm-shaped frame 16 ensures positional accuracy during imaging in both the upright imaging state and the lying-down imaging state, and suppresses bending and sagging that cause interference between the gantry 11 and the floor of the examination room.

図8に示すように、従来では、回転部支持面RSSが傾くことで大きく変位が発生している。これに対し、本実施形態に係るX線CT装置1では、アーム状フレーム16を追加することで、固定部12の傾きを抑制することができる。例えば、実施形態に係るX線CT装置1によれば、固定部12の変位は、従来に比べて、アーム状フレーム16の作用により1.0%程度まで低減することができる。 As shown in FIG. 8, in the conventional method, a large displacement occurs due to the tilt of the rotating part support surface RSS. In contrast, in the X-ray CT device 1 according to the present embodiment, the tilt of the fixed part 12 can be suppressed by adding the arm-shaped frame 16. For example, with the X-ray CT device 1 according to the embodiment, the displacement of the fixed part 12 can be reduced to about 1.0% compared to the conventional method due to the action of the arm-shaped frame 16.

加えて、本実施形態に係るX線CT装置1では、リング状フレーム14がさらに追加されているため、回転部支持面の自由端側のたわみを抑制することができる。また、本実施形態に係るX線CT装置1によれば、架台11の厚みを増やすことなく架台11の剛性を補強することが可能であり、架台11の省スペース化、立位撮影時のストローク確保(立位時の被検体Pの足元に対する撮影など)が可能となる。 In addition, in the X-ray CT device 1 according to this embodiment, a ring-shaped frame 14 is further added, so that deflection on the free end side of the rotating part support surface can be suppressed. Furthermore, according to the X-ray CT device 1 according to this embodiment, it is possible to reinforce the rigidity of the gantry 11 without increasing the thickness of the gantry 11, making it possible to save space in the gantry 11 and ensure a stroke when shooting in a standing position (such as shooting at the feet of the subject P when standing).

(変形例)
本変形例は、第1の円環状フレーム141と外周フレーム145とのうち少なくとも一つを軽量化することにある。具体的には、第1の円環状フレーム141と外周フレーム145とのうち少なくとも一つは、外周フレーム145とアーム状フレーム16とが接続される複数の接続点を除く部分において複数の肉抜き部分を有する。例えば、複数の接続点を除く部分は、第1の円環状フレーム141と外周フレーム145とのうち少なくとも一つにおいて、スタンド13側とは反対側の領域に位置する。換言すれば、複数の接続点を除く部分すなわち肉抜き部分は、リング状フレーム14の自由端側に位置する。
(Modification)
This modification aims to reduce the weight of at least one of the first annular frame 141 and the outer peripheral frame 145. Specifically, at least one of the first annular frame 141 and the outer peripheral frame 145 has a plurality of lightening portions except for a plurality of connection points where the outer peripheral frame 145 and the arm-shaped frame 16 are connected. For example, the portion except for the plurality of connection points is located in an area opposite to the stand 13 side in at least one of the first annular frame 141 and the outer peripheral frame 145. In other words, the portion except for the plurality of connection points, i.e., the lightening portion, is located on the free end side of the ring-shaped frame 14.

複数の肉抜き部分は、例えば、第1の円環状フレーム141と外周フレーム145とのうち少なくとも一つに設けられた穴(抜き穴とも称される)に対応する。なお、複数の肉抜き部分は、複数の接続点に対応する部分の厚みより薄くてもよい。このとき、複数の肉抜き部分は、ラーメン構造、トラス構造、ハニカム構造などの各種肉抜き構造により実現される。なお、肉抜き構造は、ラーメン構造、トラス構造、ハニカム構造などに限定されず他の構造により実現されてもよい。 The multiple cutout portions correspond to holes (also called cutout holes) provided in at least one of the first annular frame 141 and the outer peripheral frame 145, for example. The multiple cutout portions may be thinner than the thickness of the portions corresponding to the multiple connection points. In this case, the multiple cutout portions are realized by various cutout structures such as a rigid frame structure, a truss structure, a honeycomb structure, etc. The cutout structure is not limited to a rigid frame structure, a truss structure, a honeycomb structure, etc., and may be realized by other structures.

図6は、立位撮影状態において、リング状フレーム14とアーム状フレーム16と肉抜き部分149との位置関係の一例を示す斜視図である。図7は、臥位撮影状態において、リング状フレーム14とアーム状フレーム16と肉抜き部分149との位置関係の一例を示す斜視図である。図6および図7に示す肉抜き部分149は、リング状フレーム14の自由端側に設けられた穴として示されている。 Figure 6 is a perspective view showing an example of the positional relationship between the ring-shaped frame 14, the arm-shaped frame 16, and the cutout portion 149 in an upright shooting state. Figure 7 is a perspective view showing an example of the positional relationship between the ring-shaped frame 14, the arm-shaped frame 16, and the cutout portion 149 in a lying-down shooting state. The cutout portion 149 shown in Figures 6 and 7 is shown as a hole provided on the free end side of the ring-shaped frame 14.

以上に述べた実施形態の変形例に係るX線CT装置1において、第1の円環状フレーム141と外周フレーム145とのうち少なくとも一つは、複数の接続点を除く部分において複数の肉抜き部分149を有する。例えば、実施形態の変形例に係るX線CT装置1における複数の肉抜き部分149は、第1の円環状フレーム141と外周フレーム145とのうち少なくとも一つにおいて、スタンド13側とは反対側の領域に位置する。実施形態の変形例に係るX線CT装置1における複数の肉抜き部分149は、第1の円環状フレーム141と外周フレーム145とのうち少なくとも一つに設けられた穴に対応する。なお、実施形態の変形例に係るX線CT装置1における複数の肉抜き部分149は、複数の接続点に対応する部分の厚みより薄くてもよい。 In the X-ray CT device 1 according to the modified embodiment described above, at least one of the first annular frame 141 and the outer peripheral frame 145 has a plurality of lightening portions 149 in a portion excluding the plurality of connection points. For example, the plurality of lightening portions 149 in the X-ray CT device 1 according to the modified embodiment are located in an area opposite the stand 13 side in at least one of the first annular frame 141 and the outer peripheral frame 145. The plurality of lightening portions 149 in the X-ray CT device 1 according to the modified embodiment correspond to holes provided in at least one of the first annular frame 141 and the outer peripheral frame 145. Note that the plurality of lightening portions 149 in the X-ray CT device 1 according to the modified embodiment may be thinner than the thickness of the portion corresponding to the plurality of connection points.

これらのことから、実施形態の変形例に係るX線CT装置1によれば、回転部21が固定される面に対応する第1の円環状フレーム141と第2の円環状フレーム143とが、架台11の厚み方向に沿った外周フレーム145を介して接続されることで、外周フレーム145における複数の肉抜き部分149以外の部材を介して可動部133(チルト固定面)へ荷重を伝えることができる。このため、図6および図7に示すように、第1の円環状フレーム141と外周フレーム145とに肉抜き構造を設けることでアーム状フレーム16によるリング状フレーム14の複数の支持点より先の構造体(リング状フレーム14の自由端側)において、アーム状フレーム16およびリング状フレーム14の自重により発生する自由端のたわみを、肉抜き部分149による軽量化により、さらに低減することができる。本変形例における他の効果は、実施形態と同様なため、説明は省略する。 For these reasons, according to the X-ray CT device 1 of the modified embodiment, the first annular frame 141 and the second annular frame 143 corresponding to the surface to which the rotating part 21 is fixed are connected via the outer peripheral frame 145 along the thickness direction of the gantry 11, so that the load can be transmitted to the movable part 133 (tilt fixing surface) via members other than the multiple lightening portions 149 in the outer peripheral frame 145. For this reason, as shown in Figs. 6 and 7, by providing a lightening structure in the first annular frame 141 and the outer peripheral frame 145, the deflection of the free end caused by the weight of the arm-shaped frame 16 and the ring-shaped frame 14 in the structure (the free end side of the ring-shaped frame 14) beyond the multiple support points of the ring-shaped frame 14 by the arm-shaped frame 16 can be further reduced by the lightening caused by the lightening portion 149. Other effects of this modified embodiment are the same as those of the embodiment, so a description thereof will be omitted.

以上説明した少なくとも1つの実施形態、変形例などによれば、撮影位置の精度を担保しつつ、架台本体11と床面との干渉を防止可能なX線CT装置1を実現することができる。 According to at least one of the embodiments and modified examples described above, it is possible to realize an X-ray CT device 1 that can prevent interference between the gantry body 11 and the floor surface while ensuring the accuracy of the imaging position.

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。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, and combinations of embodiments can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and spirit of the invention.

1 X線CT装置
10 架台装置
11 架台(ガントリ)
12 固定部(メインフレーム、固定フレーム)
13 スタンド(支柱)
14 リング状フレーム
15 開口(固定部開口)
16 アーム状フレーム
17 X線管
19 X線検出器
21 回転フレーム
23 回転駆動装置
25 架台制御装置
27 移動制御回路
29 操作パネル
31 高電圧発生器
33 DAS(Data Acquisition System)
100 コンソール装置
101 メモリ
103 ディスプレイ
105 入力インタフェース
107 処理回路
111 システム制御機能
113 前処理機能
115 再構成機能
117 画像処理機能
131 架台移動機構
133 可動部
141 第1の円環状フレーム
143 第2の円環状フレーム
145 外周フレーム
147 第1の開口
149 肉抜き部分
1 X-ray CT device 10 Mount device 11 Mount (gantry)
12 Fixed part (main frame, fixed frame)
13 Stand (support)
14 Ring-shaped frame 15 Opening (fixing part opening)
16 Arm-shaped frame 17 X-ray tube 19 X-ray detector 21 Rotating frame 23 Rotation drive device 25 Frame control device 27 Movement control circuit 29 Operation panel 31 High voltage generator 33 DAS (Data Acquisition System)
REFERENCE SIGNS LIST 100 Console device 101 Memory 103 Display 105 Input interface 107 Processing circuit 111 System control function 113 Pre-processing function 115 Reconstruction function 117 Image processing function 131 Frame moving mechanism 133 Movable part 141 First annular frame 143 Second annular frame 145 Peripheral frame 147 First opening 149 Hollowed-out portion

Claims (8)

被検体が配置可能な固定部開口を有し、X線管を搭載した回転部を回転可能に支持する固定部と、
前記固定部を鉛直方向に移動可能に支持し、かつ前記固定部を前記鉛直方向に垂直なチルト軸を中心に回動可能に支持する可動部を有し、床面に設けられるスタンドと、
前記固定部開口に対向する第1の開口を有し、前記固定部と前記可動部とに接続される第1の円環状フレームと、
前記固定部開口を介して前記第1の開口に対向する第2の開口を有し、前記可動部に接続される第2の円環状フレームと、
前記第1の円環状フレームの外周と前記第2の円環状フレームの外周とを接続する外周フレームと、
前記外周フレームの外側の側面のうち、スタンド側に関する前記外周フレームの外側の側面を複数の接続点で支持し、前記可動部に接続されたアーム状フレームと、
を備えるX線コンピュータ断層撮影装置。
a fixed part having an opening in which a subject can be placed and rotatably supporting a rotating part having an X-ray tube mounted thereon;
a stand provided on a floor surface, the stand having a movable part supporting the fixed part so as to be movable in a vertical direction and supporting the fixed part so as to be rotatable about a tilt axis perpendicular to the vertical direction;
a first annular frame having a first opening facing the fixed portion opening and connected to the fixed portion and the movable portion;
a second annular frame having a second opening facing the first opening with the fixed portion opening interposed therebetween and connected to the movable portion;
an outer periphery frame connecting an outer periphery of the first annular frame and an outer periphery of the second annular frame;
an arm-shaped frame that supports an outer side surface of the outer peripheral frame that is connected to a stand at a plurality of connection points and is connected to the movable part;
An X-ray computed tomography apparatus comprising:
前記スタンドは、前記可動部と前記第1の円環状フレームと前記第2の円環状フレームと前記外周フレームとを介して、前記固定部を片持ち状態で支持し、
前記スタンドは、前記可動部を介して、前記固定部開口の向きを、前記鉛直方向と水平方向との間で回動させる、
請求項1に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
the stand supports the fixed portion in a cantilever state via the movable portion, the first annular frame, the second annular frame, and the outer peripheral frame,
The stand rotates the orientation of the fixed portion opening between the vertical direction and the horizontal direction via the movable portion.
2. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1.
前記固定部開口が前記床面を向き、かつ前記第1の開口の上方に前記第2の開口が位置している場合、前記第2の円環状フレームは、前記外周フレームを介して前記第1の円環状フレームを前記鉛直方向に引っ張る作用により、前記固定部を支持する前記第1の円環状フレームを支持する、
請求項2に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
When the fixing portion opening faces the floor surface and the second opening is located above the first opening, the second annular frame supports the first annular frame that supports the fixing portion by pulling the first annular frame in the vertical direction via the outer circumferential frame.
3. An X-ray computed tomography apparatus according to claim 2.
前記アーム状フレームは、前記固定部を支持する前記第1の円環状フレームに接続された前記外周フレームを、前記複数の接続点により挟んで支持する、
請求項1に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
the arm-shaped frame supports the outer circumferential frame connected to the first annular frame supporting the fixed portion by sandwiching the outer circumferential frame at the plurality of connection points;
2. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1.
前記第1の円環状フレームと前記外周フレームとのうち少なくとも一つは、前記複数の接続点を除く部分において複数の肉抜き部分を有する、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
At least one of the first annular frame and the outer peripheral frame has a plurality of hollowed-out portions except for the plurality of connection points.
5. An X-ray computed tomography apparatus according to claim 1.
前記複数の肉抜き部分は、前記第1の円環状フレームと前記外周フレームとのうち少なくとも一つにおいて、前記スタンド側とは反対側の領域に位置する、
請求項5に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The plurality of hollowed-out portions are located in an area of at least one of the first annular frame and the outer peripheral frame opposite to the stand side.
6. An X-ray computed tomography apparatus according to claim 5.
前記複数の肉抜き部分は、前記第1の円環状フレームと前記外周フレームとのうち少なくとも一つに設けられた穴に対応する、
請求項5に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The plurality of hollowed-out portions correspond to holes provided in at least one of the first annular frame and the outer peripheral frame.
6. An X-ray computed tomography apparatus according to claim 5.
前記複数の肉抜き部分は、前記複数の接続点に対応する部分の厚みより薄い、
請求項5に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The thickness of the plurality of hollowed-out portions is thinner than the thickness of the portions corresponding to the plurality of connection points.
6. An X-ray computed tomography apparatus according to claim 5.
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