特開 2023-183463 Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び医用寝台装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023183463

(43)【公開日】2023-12-28

(54)【発明の名称】Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び医用寝台装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20231221BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 323Z

A61B6/03 370B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096993

(22)【出願日】2022-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】五反田 克己

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA22

4C093CA17

4C093ED01

4C093EE14

4C093EE16

4C093FA47

(57)【要約】

【課題】医用画像診断装置を用いた撮影における生体情報検出装置への電力供給の利便性を従来に比して向上させること。
【解決手段】実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、架台と、寝台と、バッテリとを備える。寝台は、被検体を載置する天板を有し、前記架台の中空へ前記天板を移動させる。バッテリは、前記寝台に設けられ、前記天板と共に移動する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

架台と、
被検体を載置する天板を有し、前記架台の中空へ前記天板を移動させる寝台と、
前記寝台に設けられ、前記天板と共に移動するバッテリと、
を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項2】

前記バッテリは、前記天板の長手方向の両端部のうち、前記架台から遠い前記天板の一端側に設けられる、
請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項3】

前記寝台は、前記バッテリを充電する充電器を有する、
請求項２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項4】

前記充電器は、前記天板が基準位置に配置された場合に前記バッテリと電気的に有線接続又は無線接続され、前記バッテリを充電する、
請求項３に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項5】

長手方向に移動可能であり被検体を載置する天板と、
前記天板と共に移動するバッテリと、
を備える医用寝台装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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及び医用寝台装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置などの画像診断装置や治療装置などの各種の医用装置が検査や治療などの医用行為に使用されている。例えば、寝台を備える医用装置においては、寝台の天板上に心電計や呼吸同期装置（以下、総称して生体情報検出装置ともいう）を載置して、被検体の撮影を行う場合がある。このような場合、心電計や呼吸同期装置が備える電源ケーブルは、検査室の壁に設置されるコンセントに接続することや、寝台に設置されるコンセントに接続することとなる。

【0003】

しかしながら、壁のコンセントに電源ケーブルを接続する場合、天板が動く際に、電源ケーブルが邪魔になってしまう。また、寝台にコンセントを設置する場合、天板の動作時に可動する可動ケーブルが別途必要となり、例えば、天板の動作中に可動ケーブルが破損する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－１５９４９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本明細書等に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、医用画像診断装置を用いた撮影における生体情報検出装置への電力供給の利便性を従来に比して向上させることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態が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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、架台と、寝台と、バッテリとを備える。寝台は、被検体を載置する天板を有し、前記架台の中空へ前記天板を移動させる。バッテリは、前記寝台に設けられ、前記天板と共に移動する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る医用寝台装置が搭載されたＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る医用寝台装置の天板及びバッテリの位置の一例を模式的に示す図である。

【図3】図３は、実施形態に係る医用寝台装置の天板及びバッテリの位置の一例を模式的に示す図である。

【図4】図４は、実施形態に係る医用寝台装置の充電器からバッテリに対して充電するタイミングを説明するための一例を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら各実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置及び医用寝台装置を説明する。なお、以下の説明において、既出の図に関して前述したものと同一又は略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。

【0009】

また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表されている場合もある。また、例えば、図面の視認性を確保する観点から、各図面の説明において主要又は代表的な構成要素だけに参照符号を付し、同一又は略同一の機能を有する構成要素であっても参照符号を付していない場合もある。

【0010】

以下に説明する各実施形態では、各実施形態に係る医用寝台装置がＸ線コンピュータ断層撮影装置の寝台である場合を例示する。

【0011】

例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には、第３世代ＣＴ、第４世代ＣＴ等様々なタイプがあるが、いずれのタイプでも各実施形態へ適用可能である。ここで、第３世代ＣＴは、Ｘ線管と検出器とが一体として被検体の周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅである。第４世代ＣＴは、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅである。

【0012】

なお、各実施形態に係る医用寝台装置は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置以外の他の医用画像診断装置の寝台であっても構わない。他の医用画像診断装置としては、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＳＰＥＣＴ装置とＸ線コンピュータ断層撮影装置とが一体化されたＳＰＥＣＴ－ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＸ線コンピュータ断層撮影装置とが一体化されたＰＥＴ－ＣＴ装置などの種々の医用画像診断装置があり得る。

【0013】

図１は、実施形態に係る医用寝台装置が搭載されたＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台１０、寝台３０及びコンソール４０を有する。なお、図１では説明の都合上、架台１０が複数描画されている。架台１０は、被検体ＰをＸ線ＣＴ撮影するための構成を有するスキャン装置である。寝台３０は、Ｘ線ＣＴ撮影の対象となる被検体Ｐを載置し、被検体Ｐを位置決めするための搬送装置である。

【0014】

コンソール４０は、架台１０、寝台３０を制御するコンピュータである。例えば、架台１０及び寝台３０はＣＴ検査室に設置され、コンソール４０はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。架台１０、寝台３０及びコンソール４０は、互いに通信可能に有線又は無線で接続されている。

【0015】

なお、コンソール４０は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール４０は、架台１０及び寝台３０と共に同一の部屋に設置されてもよい。また、コンソール４０が架台１０に組み込まれてもよい。

【0016】

なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交し床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向に直交し床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向と定義する。

【0017】

図１に示すように、架台１０は、Ｘ線管１１、Ｘ線検出器１２、回転フレーム１３、Ｘ線高電圧装置１４、制御装置１５、ウェッジ１６、コリメータ１７及びデータ収集回路（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：ＤＡＳ）１８を有する。

【0018】

Ｘ線管１１は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４から供給される高電圧を用いて、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することにより、被検体Ｐに対してＸ線を照射する。

【0019】

なお、Ｘ線を発生させるハードウェアはＸ線管１１に限られない。例えば、Ｘ線管１１に代えて、第５世代方式を用いてＸ線を発生させることにしても構わない。第５世代方式は、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと、電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Ｐの半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってＸ線を発生させるターゲットリングとを含む。

【0020】

Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射され被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、検出されたＸ線の線量に対応した電気信号をデータ収集回路１８に出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列を有する。

【0021】

Ｘ線検出器１２は、例えば、チャネル方向に複数のＸ線検出素子がスライス方向（列方向，ｒｏｗ方向）に複数配列された構造を有する。また、Ｘ線検出器１２は、例えば、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイ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する。シンチレータは、入射Ｘ線量に応じた光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線入射面側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板を有する。

【0022】

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の光量に応じた電気信号に変換する機能を有する。光センサとしては、例えば、光電子増倍管（フォトマルチプアイヤー：ＰＭＴ）等が用いられる。なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。ここで、Ｘ線検出器１２は、検出部の一例である。

【0023】

回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、後述する制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム１３の開口部１９には、画像視野（ＦＯＶ）が設定される。例えば、回転フレーム１３は、アルミニウムを材料とした鋳物である。

【0024】

なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やウェッジ１６、コリメータ１７及びデータ収集回路１８等をさらに支持することもできる。また、回転フレーム１３は、図１において図示しない種々の構成をさらに支持することもできる。

【0025】

Ｘ線高電圧装置１４は、高電圧発生装置及びＸ線制御装置を有する。高電圧発生装置は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧及びＸ線管１１に供給するフィラメント電流を発生する。Ｘ線制御装置は、Ｘ線管１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行う。

【0026】

高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。Ｘ線高電圧装置１４は、架台１０内の回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台１０内の固定フレーム（図示しない）に設けられても構わない。なお、固定フレームは、回転フレーム１３を回転可能に支持するフレームである。

【0027】

制御装置１５は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構と、この駆動機構を制御するプロセッサ及びメモリ等を有する処理回路とを含む。制御装置１５は、入力インターフェース４３や架台１０に設けられた入力インターフェース等からの入力信号を受けて、架台１０及び寝台３０の動作制御を行う。

【0028】

制御装置１５による動作制御としては、例えば、回転フレーム１３を回転させる制御、架台１０をチルトさせる制御及び寝台３０を動作させる制御等がある。なお、架台１０をチルトさせる制御は、架台１０に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。

【0029】

なお、制御装置１５は架台１０に設けられてもよいし、コンソール４０に設けられてもよい。ここで、制御装置１５は、医用寝台制御装置の一例であり得る。

【0030】

ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。

【0031】

例えば、ウェッジ１６は、ウェッジフィルタ（ｗｅｄｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）やボウタイフィルタ（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等を加工して構成される。

【0032】

コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を限定する。コリメータ１７は、Ｘ線を遮蔽する複数の鉛板をスライド可能に支持し、複数の鉛板により形成されるスリットの形態を調節する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。

【0033】

データ収集回路１８は、Ｘ線検出器１２により検出されたＸ線の線量に応じた電気信号をＸ線検出器１２から読み出す。データ収集回路１８は、読み出した電気信号を増幅し、ビュー期間に亘り電気信号を積分（加算）することにより当該ビュー期間に亘るＸ線の線量に応じたデジタル値を有する検出データを収集する。検出データは、投影データと呼ばれる。

【0034】

データ収集回路１８は、例えば、投影データを生成可能な回路素子を搭載した特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）により実現される。投影データは、非接触データ伝送装置等を介してコンソール４０に伝送される。ここで、データ収集回路１８は、検出部の一例である。

【0035】

なお、データ収集回路１８が生成した検出データは、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ： ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によって架台１０の非回転部分（例えば、固定フレーム。図１での図示は省略している。）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４０へと転送される。なお、回転部分の回転フレーム１３から架台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、非接触型のデータ転送であれば如何なる方式を採用しても構わない。

【0036】

なお、本実施形態では、積分型のＸ線検出器１２が搭載されたＸ線コンピュータ断層撮影装置１を例として説明するが、本実施形態に係る技術は、光子計数型のＸ線検出器が搭載されたＸ線コンピュータ断層撮影装置１として実現することもできる。

【0037】

寝台３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、架台１０の中空へ天板３３を移動させる装置である。寝台３０は、基台３１、寝台駆動装置３２、天板３３及び支持フレーム３４を有する。基台３１は、支持フレーム３４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３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を、天板３３の長手方向に移動する駆動機構である。寝台駆動装置３２は、モータ及びアクチュエータ等を含む。

【0038】

天板３３は、被検体Ｐを載置する板である。天板３３は、支持フレーム３４の上面に設けられる。天板３３は、被検体Ｐの全身が撮影可能となるように、寝台３０から架台１０側へ突出する（長手方向に移動可能である）ことが可能である。天板３３は、例えば、Ｘ線の透過性と、剛性及び強度等の物理特性とが良好な炭素繊維強化樹脂（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ；ＣＦＲＰ）により形成される。また、例えば、天板３３の内部は、空洞である。

【0039】

支持フレーム３４は、天板３３を、天板３３の長手方向に移動可能に支持する。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長手方向に移動させてもよい。なお、寝台３０は、医用寝台装置の一例である。

【0040】

例えば、寝台３０を備える医用装置においては、寝台３０の天板３３上に心電計や呼吸同期装置を載置して、被検体Ｐの撮影を行う場合がある。このような場合、心電計や呼吸同期装置が備える電源ケーブルは、検査室の壁に設置されるコンセントに接続することや、寝台に設置されるコンセントに接続することとなる。

【0041】

しかしながら、壁のコンセントに電源ケーブルを接続する場合、天板３３をＺ軸方向に移動させる際に、電源ケーブルが邪魔になってしまう。また、寝台３０にコンセントを設置する場合、天板３３の動作時に可動する可動ケーブルが別途必要となり、例えば、天板２３３の動作中に可動ケーブルが破損する可能性がある。そこで、実施形態に係る寝台３０は、心電計や呼吸同期装置に電力を供給するためのバッテリを設ける。

【0042】

ここで、寝台３０に設けるバッテリについて、図２及び図３を用いて説明する。図２及び図３は、実施形態に係る医用寝台装置の天板３３及びバッテリ３５の位置の一例を模式的に示す図である。

【0043】

バッテリ３５は、寝台３０に設けられ、天板３３と共に移動する。例えば、バッテリ３５は、Ｘ線管１１によるＸ線の照射範囲に入らないように、例えば、天板３３の長手方向の両端部のうち、架台１０から遠い一端側に設ける。バッテリ３５は、第１電源ケーブル３５２を介して、生体情報検出装置３５１に対して、電力を供給する。第１電源ケーブル３５２は、例えば、バッテリ３５に接続することができる２股コンセント接続ケーブルである。なお、第１電源ケーブル３５２は、バッテリ３５に接続することができる接続ケーブルであれば良く、ＵＳＢ接続ケーブルであっても良く、これに限定されない。

【0044】

生体情報検出装置３５１は、被検体Ｐの生体情報を検出する。例えば、生体情報検出装置３５１は、生体情報が心電波形である場合、心電計に相当する。このとき、生体情報検出装置３５１は、被検体Ｐの心電波形を、後述する処理回路４４に出力する。なお、生体情報は心電波形に限定されず、例えば、呼吸波形、脈波形などであってもよい。これらの場合、生体情報検出装置３５１は、呼吸波形検出器、脈波計などに対応する。

【0045】

また、生体情報検出装置３５１は、一つの計測装置に限定されず、例えば、心電計と呼吸波形検出器とを有していてもよい。このとき、心電計は被検体Ｐの心電波形を後述する処理回路４４に出力し、呼吸波形検出器は被検体Ｐの呼吸波形を処理回路４４に出力する。生体情報検出装置３５１として既知の装置が適用可能であるため、説明は省略する。

【0046】

また、バッテリ３５は、所定の位置に達すると、支持フレーム３４に設ける充電器３６から充電する。具体的には、バッテリ３５は、天板３３がアウトリミットに位置する（図２参照）と、充電器３６から充電する。

【0047】

充電器３６は、例えば、寝台３０に設けられる。具体的には、充電器３６は、例えば、寝台３０の長手方向の両端部のうち、架台１０から遠い天板３３の一端側に設ける。充電器３６は、第２電源ケーブル３６１を介して、バッテリ３５に対して、電力を供給する。第２電源ケーブル３６１は、架台１０に接続する。

【0048】

ここで、バッテリ３５が充電器３６から充電するタイミングについて、図４を用いて説明する。図４は、実施形態に係る医用寝台装置の充電器３６からバッテリ３５に対して充電するタイミングを説明するための一例を模式的に示す図である。図４に示す天板３３及び支持フレーム３４は、天板３３がアウトリミットに位置しない状態を示す。

【0049】

天板３３は、第１端子３３１を備える。第１端子３３１は、バッテリ３５及び充電器３６を電気的に接続するための部材である。例えば、第１端子３３１は、金属製の板バネであり、電極である。第１端子３３１は、架台１０から遠い天板３３の一端側に設ける。また、第１端子３３１は、天板３３の下部側に設ける。また、第１端子３３１は、電気的にバッテリ３５と接続する。

【0050】

支持フレーム３４は、第２端子３４１を備える。第２端子３４１は、バッテリ３５及び充電器３６を電気的に接続するための部材である。例えば、第２端子３４１は、金属製の電極である。第２端子３４１は、架台１０から遠い支持フレーム３４の一端側に設ける。また、第２端子３４１は、支持フレーム３４の上部側に設ける。また、第２端子３４１は、電気的に充電器３６と接続する。

【0051】

例えば、図４に示す天板３３は、Ｚ軸方向負側に移動し、天板３３がアウトリミットに位置すると、板バネとしての第１端子３３１が弾性変形しながら第２端子３４１と接する。充電器３６は、天板３３に設けられる第１端子３３１と、支持フレーム３４に設けられる第２端子３４１と、が接すると、後述する充電制御機能４４５に従って、バッテリ３５に対して、充電を開始する。

【0052】

第１端子３３１は、バッテリ３５に電気的に接続し、第２端子３４１は、充電器３６に電気的に接続している。そのため、第１端子３３１と第２端子３４１が接すると、バッテリ３５と充電器３６は電気的に接続する。これにより、充電器３６は、バッテリ３５に対して、電力を供給する。なお、第１端子３３１の形態は、第２端子３４１と接することで、バッテリ３５と充電器３６が電気的に接続できれば良く、金属製の板バネに限定されない。

【0053】

図１に戻る。コンソール４０は、メモリ４１、ディスプレイ４２、入力インターフェース４３及び処理回路４４を有する。メモリ４１とディスプレイ４２と入力インターフェース４３と処理回路４４との間のデータ通信は、バス（ＢＵＳ）を介して行われる。なお、コンソール４０は架台１０とは別体として説明するが、架台１０にコンソール４０又はコンソール４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。ここで、コンソール４０は、医用寝台制御装置の一例である。

【0054】

メモリ４１は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。また、例えば、メモリ４１は、各種のプログラムを記憶する。なお、メモリ４１の保存領域は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１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。ここで、メモリ４１は、記憶部の一例である。

【0055】

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を表示する。ディスプレイ４２に表示される情報は、実施形態に係る寝台制御における通知情報を含む。ディスプレイ４２としては、種々の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。

【0056】

例えば、ディスプレイ４２として、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ（ＣＲＴ）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＥＬＤ）又はプラズマディスプレイが使用可能である。

【0057】

なお、ディスプレイ４２は、制御室の如何なる場所に設けられてもよい。また、ディスプレイ４２は、架台１０に設けられてもよい。また、ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール４０の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。また、ディスプレイ４２として、１又は２以上のプロジェクタが用いられてもよい。ここで、ディスプレイ４２は、表示部の一例である。

【0058】

入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、撮影条件や、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像データに対する画像処理条件等を操作者から受け付ける。

【0059】

入力インターフェース４３としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。

【0060】

なお、本実施形態において、入力インターフェース４３は、これらの物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。

【0061】

また、入力インターフェース４３は、架台１０及び／又は寝台３０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール４０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。ここで、入力インターフェース４３は、入力部の一例である。

【0062】

処理回路４４は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１全体の動作を制御する。処理回路４４は、ハードウェア資源として、プロセッサと、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路４４は、メモリにロードされたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能４４１、画像生成機能４４２、画像処理機能４４３、位置検知機能４４４、充電制御機能４４５及び表示制御機能４４６等を実行する。ここで、処理回路４４は、処理部の一例である。

【0063】

システム制御機能４４１において処理回路４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。例えば、処理回路４４は、寝台３０の天板３３の位置を制御する。処理回路４４は、架台１０で行われるＣＴスキャンを制御する。また、処理回路４４は、ＣＴスキャンで得られた検出データを取得する。なお、処理回路４４は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の外部から被検体Ｐに関する検出データを取得してもよい。

【0064】

画像生成機能４４２において処理回路４４は、データ収集回路１８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。処理回路４４は、生成されたデータをメモリ４１に格納する。

【0065】

なお、前処理前のデータ（検出データ）及び前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。処理回路４４は、生成された投影データ（前処理後の投影データ）に対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法、機械学習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。処理回路４４は、生成されたＣＴ画像データをメモリ４１に格納する。

【0066】

画像処理機能４４３において処理回路４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、画像生成機能４４２によって生成されたＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。例えば、処理回路４４は、当該ＣＴ画像データにボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画像値投影処理、ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ－Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理、ＣＰＲ（Ｃｕｒｖｅｄ ＭＰＲ）処理等の３次元画像処理を施して、任意視点方向のレンダリング画像データを生成する。

【0067】

なお、任意視点方向のレンダリング画像データ等の３次元画像データ、すなわちボリュームデータの生成は、画像生成機能４４２が直接行っても構わない。処理回路４４は、断層像データや３次元画像データをメモリ４１に格納する。

【0068】

位置検知機能４４４において処理回路４４は、実施形態に係る天板３３の位置を検知する。具体的には、処理回路４４は、天板３３及び支持フレーム３４の架台１０に対する天板３３の長手方向の相対位置を検知する。

【0069】

充電制御機能４４５において処理回路４４は、充電器３６を用いたバッテリ３５の充電に関する制御を行う。具体的には、処理回路４４は、天板３３が長手方向の移動におけるアウトリミット（基準位置の一例）に位置した場合に、バッテリ３５と充電器３６との電気的接続が確立されると、充電器３６を制御してバッテリ３５を充電する。また、充電制御機能４４５において処理回路４４は、位置検知機能４４４によって得られる位置情報に基づいてバッテリ３５が充電器３６に対して所定位置に配置されたことをトリガとして、充電器３６を制御してバッテリ３５を充電することもできる。

【0070】

また、充電制御機能４４５において処理回路４４は、撮影準備或いは撮影において天板３３がアウトリミットから長手方向に移動する場合には、当該天板移動前の所定のタイミングで充電器３６を制御してバッテリ３５への充電を停止する。また、充電制御機能４４５において処理回路４４は、バッテリ３５が満充電状態になると、充電器３６に対して、バッテリ３５に電力を供給することを停止するように制御を行う。充電器３６は、天板３３がアウトリミットに位置すると、バッテリ３５に電力を供給する。すなわち、バッテリ３５は、検査と検査の間の装置の待機時間、翌日までの検査開始までの時間等において、天板３３がアウトリミットに位置し充電器３６との電気的接続が確立された状態にあれば、常に充電可能な状態となる。したがって、ユーザによる充電のための作業を必要とせずに、生体情報検出装置３５１の使用時におけるバッテリ３５の充電不足を抑制することができる。

【0071】

表示制御機能４４６において処理回路４４は、画像処理機能４４３により生成された各種画像データに基づいて、画像をディスプレイ４２に表示させる。また、ディスプレイ４２に表示させる画像は、ＣＴ画像データに基づくＣＴ画像、任意断面の断面画像データに基づく断面画像、任意視点方向のレンダリング画像データに基づく任意視点方向のレンダリング画像等を含む。また、ディスプレイ４２に表示させる画像は、操作画面を表示するための画像や操作者への通知及び警告を表示するための画像を含む。ここで、表示制御機能４４６を実現する処理回路４４は、表示制御部の一例である。

【0072】

なお、各機能４４１～４４６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４４を構成し、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各機能４４１～４４６を実現するものとしても構わない。ここで、各機能４４１～４４６は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

【0073】

なお、コンソール４０は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。例えば、画像生成機能４４２、画像処理機能４４３、位置検知機能４４４及び充電制御機能４４５等の処理回路４４の機能を分散して有しても構わない。

【0074】

なお、処理回路４４の一部又は全部は、コンソール４０に含まれる場合に限らず、複数の医用画像診断装置にて取得された検出データに対する処理を一括して行う統合サーバに含まれてもよい。

【0075】

なお、後処理及び表示処理のうちの少なくとも１の処理は、コンソール４０又は外部のワークステーションのどちらで実施することにしても構わない。また、コンソール４０とワークステーションの両方で同時に処理することにしても構わない。ワークステーションとしては、例えば、各処理に対応する機能を実現するプロセッサと、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとをハードウェア資源として有するコンピュータ等が適宜利用可能である。

【0076】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ、プログラマブル論理デバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）等の回路を意味する。ＰＬＤは、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ）を含む。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。プログラムが保存された記憶回路は、コンピュータ読取可能な非一時的記録媒体である。

【0077】

なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、プログラムを実行するのではなく、論理回路の組合せにより当該プログラムに対応する機能を実現してもよい。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

【0078】

なお、Ｘ線ＣＴ画像データの再構成においては、フルスキャン再構成方式及びハーフスキャン再構成方式のいずれの再構成方式が適用されてもよい。例えば、画像生成機能４４２において処理回路４４は、フルスキャン再構成方式では、被検体Ｐの周囲一周、３６０度分の投影データを用いる。また、処理回路４４は、ハーフスキャン再構成方式では、１８０度＋ファン角度分の投影データを用いる。以下では、説明の簡単のため、処理回路４４は、被検体Ｐの周囲一周、３６０度分の投影データを用いて再構成するフルスキャン再構成方式を用いるものとする。

【0079】

なお、本実施形態に係る技術は、一管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置にも、Ｘ線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置にも適用可能である。

【0080】

なお、本実施形態に係る技術は、デュアルエネルギー方式で撮影できるように構成されたＸ線コンピュータ断層撮影装置１にも適用可能である。このとき、Ｘ線高電圧装置１４は、例えば２種の電圧値の高速スイッチングにより、Ｘ線管１１から射出されるＸ線のエネルギースペクトルを交互に切り替えることができる。つまり、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、管電圧変調の制御信号に従うタイミングで管電圧を変調しながら各収集ビューで投影データを収集できるように構成されている。被検体Ｐを異なる管電圧で撮影することにより、Ｘ線のエネルギースペクトルごとの物質のエネルギー透過性に基づいて、ＣＴ画像における濃淡のコントラストを向上させることができる。

【0081】

なお、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、逐次読み出し方式でＸ線検出器１２から電気信号を読み出すように構成されているとする。

【0082】

なお、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台１０及び寝台３０が移動可能な移動型ＣＴとして構成されていても構わない。

【0083】

なお、実施形態に係る寝台制御は、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１のコンソール４０により実現されるが、制御装置１５により実現されてもよいし、架台１０又は寝台３０に搭載されたコンピュータにより実現されても構わない。

【0084】

以上のように、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台１０と、被検体Ｐを載置する天板３３を有し、架台１０の中空へ天板３３を移動させる寝台３０と、寝台３０に設けられ、天板３３と共に移動するバッテリ３５と、を備える。また、本実施形態に係るバッテリ３５は、天板３３が基準位置に配置された場合に、充電器３６と電気的に接続され、充電器３６から充電される。

【0085】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、例えば、生体情報検出装置３５１の第１電源ケーブル３５２をバッテリ３５に接続することで、生体情報検出装置３５１に電力を供給することができる。これにより、生体情報検出装置３５１は、寝台３０の天板上に載置して、被検体Ｐの撮影を行いながら、使用することができる。また、生体情報検出装置３５１の第１電源ケーブル３５２は、バッテリ３５に接続するため、天板３３が移動しても、天板３３に追従することができる。

【0086】

また、例えば、バッテリ３５は、天板３３が基準位置に配置された場合に、充電器３６と電気的に接続され、充電器３６から充電されることで、生体情報検出装置３５１の使用時に充電不足であることを抑制することができる。したがって、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、医用画像診断装置を用いた撮影における生体情報検出装置３５１への電力供給の利便性を従来に比して向上させることができる。

【0087】

（実施形態の変形例）
上記実施形態においては、バッテリ３５は、天板３３に設けられる第１端子３３１と、支持フレーム３４に設けられる第２端子３４１と、が接すると、充電を開始する場合を例とした。これに対し、天板３３にバッテリ３５と電気的に接続する充電部と、支持フレーム３４に外部電源と電気的に接続する送電部を設け、充電部と送電部が重なる（天板３３がアウトリミットに位置する）と、充電器３６は、バッテリ３５を無線充電してもよい。なお、無線充電として既知の装置が適用可能であるため、説明は省略する。

【0088】

これにより、バッテリ３５は、天板３３が基準位置に配置された場合に、充電器３６と電気的に接続され、充電器３６から充電されることで、生体情報検出装置３５１の使用時に充電不足であることを抑制することができる。

【0089】

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

【0090】

以上の実施形態に関し、発明の一側面及び選択的な特徴として以下の付記を開示する。

【0091】

（付記１）
架台と、
被検体を載置する天板を有し、前記架台の中空へ前記天板を移動させる寝台と、
前記寝台に設けられ、前記天板と共に移動するバッテリと、
を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【0092】

（付記２）
前記バッテリは、前記天板の長手方向の両端部のうち、前記架台から遠い前記天板の一端側に設けられてもよい。

【0093】

（付記３）
前記寝台は、前記バッテリを充電する充電器を有してもよい。

【0094】

（付記４）
前記充電器は、前記天板が基準位置に配置された場合に前記バッテリと電気的に有線接続又は無線接続され、前記バッテリを充電してもよい。

【0095】

（付記５）
長手方向に移動可能であり被検体を載置する天板と、
前記天板と共に移動するバッテリと、
を備える医用寝台装置。

【符号の説明】

【0096】

１ Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（医用画像診断装置）
１０ 架台
１１ Ｘ線管
１２ Ｘ線検出器
１３ 回転フレーム
１４ Ｘ線高電圧装置
１５ 制御装置（制御部）
１６ ウェッジ
１７ コリメータ
１８ データ収集回路
１９ 開口部
３０ 寝台（医用寝台装置）
３１ 基台
３２ 寝台駆動装置
３３ 天板
３４ 支持フレーム
３５ バッテリ
３６ 充電器
４０ コンソール
４１ メモリ
４２ ディスプレイ
４３ 入力インターフェース
４４ 処理回路
３３１ 第１端子
３４１ 第２端子
４４１ システム制御機能
４４２ 画像生成機能
４４３ 画像処理機能
４４４ 位置検知機能
４４５ 充電制御機能
４４６ 表示制御機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】