知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024078759
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】放射線診断装置
(51)【国際特許分類】
G01T 1/161 20060101AFI20240604BHJP
A61B 6/42 20240101ALI20240604BHJP
G01T 1/20 20060101ALN20240604BHJP
【ＦＩ】
G01T1/161 C
A61B6/03 320W
G01T1/20 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022191288
(22)【出願日】2022-11-30
(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】110001380
【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】木下 博樹
(72)【発明者】
【氏名】雨宮 将太
(72)【発明者】
【氏名】林 奈々世
(72)【発明者】
【氏名】阿部 仁人
【テーマコード（参考）】
2G188
4C093
4C188
【Ｆターム（参考）】
2G188AA02
2G188BB04
2G188CC12
2G188CC21
2G188DD13
2G188DD16
4C093AA22
4C093CA13
4C093CA35
4C093CA41
4C093EB20
4C093EC45
4C188EE02
4C188FF02
4C188FF04
4C188FF07
4C188GG14
4C188GG18
4C188JJ04
(57)【要約】
【課題】放射線診断装置の動作状態が変化しても、発熱体における、温度の均一性を確保しつつ、冷却すること。
【解決手段】実施形態に係る放射線診断装置は、発熱体と、ヒートシンクと、ダクトと、ファンとを備える。ダクトは、発熱体に着接し、ヒートシンクを当該発熱体側に収容し、吸気用開口と当該吸気用開口よりも小さい排気用開口とを有する。ファンは、ダクトの吸気用開口および排気用開口の少なくとも一方に設けられる。ダクトは、発熱体の温度分布に基づいてダクトの内部空間を変形させる変形機構を有する。
【選択図】 図２
【解決手段】実施形態に係る放射線診断装置は、発熱体と、ヒートシンクと、ダクトと、ファンとを備える。ダクトは、発熱体に着接し、ヒートシンクを当該発熱体側に収容し、吸気用開口と当該吸気用開口よりも小さい排気用開口とを有する。ファンは、ダクトの吸気用開口および排気用開口の少なくとも一方に設けられる。ダクトは、発熱体の温度分布に基づいてダクトの内部空間を変形させる変形機構を有する。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発熱体と、
ヒートシンクと、
前記発熱体に着接し、前記ヒートシンクを当該発熱体側に収容し、吸気用開口と当該吸気用開口よりも小さい排気用開口とを有するダクトと、
前記ダクトの前記吸気用開口および前記排気用開口の少なくとも一方に設けられたファンと、
を備え、
前記ダクトは、
前記発熱体の温度分布に基づいて前記ダクトの内部空間を変形させる変形機構、
を有する放射線診断装置。
ヒートシンクと、
前記発熱体に着接し、前記ヒートシンクを当該発熱体側に収容し、吸気用開口と当該吸気用開口よりも小さい排気用開口とを有するダクトと、
前記ダクトの前記吸気用開口および前記排気用開口の少なくとも一方に設けられたファンと、
を備え、
前記ダクトは、
前記発熱体の温度分布に基づいて前記ダクトの内部空間を変形させる変形機構、
を有する放射線診断装置。
【請求項2】
前記変形機構は、前記内部空間のうち、前記発熱体側の温度分布に応じて前記内部空間を変形させる、
請求項１に記載の放射線診断装置。
請求項１に記載の放射線診断装置。
【請求項3】
前記変形機構は、複数箇所において測定した温度の最大差が閾値よりも大きい場合に前記内部空間を小さくするように変形させる、
請求項２に記載の放射線診断装置。
請求項２に記載の放射線診断装置。
【請求項4】
前記変形機構は、所定箇所において測定した温度と、上限閾値および下限閾値との比較結果に応じて、前記内部空間を変形させる、
請求項２に記載の放射線診断装置。
請求項２に記載の放射線診断装置。
【請求項5】
前記変形機構は、前記ダクトの内部空間のうち、前記発熱体側に対向する内側面の形状を変形させる、
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の放射線診断装置。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の放射線診断装置。
【請求項6】
前記変形機構は、
前記発熱体側に対向する内側面を構成する複数の部品と、
前記複数の部品を接続する接続部と、
前記内部空間の温度分布に応じて前記発熱体に近付く方向または前記発熱体から遠ざかる方向に前記接続部を移動させる動力部と、
を備える、
請求項５に記載の放射線診断装置。
前記発熱体側に対向する内側面を構成する複数の部品と、
前記複数の部品を接続する接続部と、
前記内部空間の温度分布に応じて前記発熱体に近付く方向または前記発熱体から遠ざかる方向に前記接続部を移動させる動力部と、
を備える、
請求項５に記載の放射線診断装置。
【請求項7】
前記変形機構は、
前記発熱体側に対向する内側面を構成し、前記内部空間の温度分布に応じて弓状に変形するバイメタル
を備える、
請求項５に記載の放射線診断装置。
前記発熱体側に対向する内側面を構成し、前記内部空間の温度分布に応じて弓状に変形するバイメタル
を備える、
請求項５に記載の放射線診断装置。
【請求項8】
前記発熱体は、複数の放射線検出器である、
請求項５に記載の放射線診断装置。
請求項５に記載の放射線診断装置。
【請求項9】
前記内部空間の変形量と撮影条件とを関連付けたテーブルを記憶する記憶部と、
撮影ごとに、当該撮影の撮影条件と前記内部空間の変形量とを関連付けて前記記憶部に記憶させる制御部と、
をさらに備えた請求項１ないし８のいずれか１項に記載の放射線診断装置。
撮影ごとに、当該撮影の撮影条件と前記内部空間の変形量とを関連付けて前記記憶部に記憶させる制御部と、
をさらに備えた請求項１ないし８のいずれか１項に記載の放射線診断装置。
【請求項10】
前記制御部は、
撮影の開始時に、前記テーブルにおいて当該撮影の撮影条件に関連付けられた前記内部空間の変形量を初期値として前記変形機構に与える、
請求項９記載の放射線診断装置。
撮影の開始時に、前記テーブルにおいて当該撮影の撮影条件に関連付けられた前記内部空間の変形量を初期値として前記変形機構に与える、
請求項９記載の放射線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書および図面に開示の実施形態は、放射線診断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置等の放射線診断装置を構成するコンポーネントには、動作に応じて発熱する発熱体が含まれる。たとえば、放射線検出器は、放射線が照射された際に、検出素子や回路基板等が発熱してしまう。このため、この種の発熱体の発熱による撮影画像の画質低下や故障を防ぐよう、発熱体の冷却を行うことが好ましい。
【0003】
発熱体を冷却する方法として、ヒートシンクを利用する方法がある。図９には、直方体形状を有し、上流端と下流端がそれぞれ同形状の吸気用開口と排気用開口として開放されたダクト４ｃの内部に、スリットが入った直方体形状のヒートシンク３が設けられる場合の例を示した。この場合、ダクト４ｃの内部に風を通すことにより、ヒートシンク３を冷却することができる。このため、ダクト４ｃを発熱体（図９では図示せず、たとえば検出器モジュール）に当接させ、ダクト４ｃに空気を通すことにより、ヒートシンク３を介して発熱体を冷却することができる。
【0004】
しかし、図９に示す形状のダクト４ｃを用いた場合、ダクト４ｃに冷風を流すと、風上側の温度は低くなるが、風下側になるほどヒートシンク３の放熱を受けて温度が高くなってしまう。このため、ヒートシンク３の風上から風下に至る温度の均一性を確保することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平９－３０７０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本明細書およ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、放射線診断装置の動作状態が変化しても、発熱体における、温度の均一性を確保しつつ、冷却することである。ただし、本明細書およ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ない。後述する各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付けることもできる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態に係る放射線診断装置は、発熱体と、ヒートシンクと、ダクトと、ファンとを備える。ダクトは、前記発熱体に着接し、前記ヒートシンクを当該発熱体側に収容し、吸気用開口と当該吸気用開口よりも小さい排気用開口とを有する。ファンは、前記ダクトの前記吸気用開口および前記排気用開口の少なくとも一方に設けられる。前記ダクトは、前記発熱体の温度分布に基づいて前記ダクトの内部空間を変形させる変形機構を有する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、放射線診断装置の実施形態について詳細に説明する。
【0010】
［実施形態１］
実施形態１は、２つの部材を回転機構で連結させることにより、ダクトの内部空間を変形させる放射線診断装置１に関する。
実施形態１は、２つの部材を回転機構で連結させることにより、ダクトの内部空間を変形させる放射線診断装置１に関する。
【0011】
図１は、実施形態１に係る放射線診断装置１の外観を示す斜視図である。放射線診断装置１は、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置等である。
【0012】
放射線診断装置１は、放射線検出器２と、ヒートシンク３と、ダクト４と、ファン５とを備えている。放射線診断装置１がＰＥＴ装置である場合は、放射線検出器２は、ガンマ線を検出するガンマ線検出器であり、複数設置される。放射線検出器２は、発熱体の一例である。図１では、ダクト４の手前側側面および上面を切断してダクト４の内部構造を示してある。
【0013】
たとえば放射線検出器２がガンマ線を検出するガンマ線検出器である場合には、放射線検出器２は、ガンマ線の入射角度を規定するためのコリメータと、コリメータによってコリメートされたガンマ線が入射すると瞬間的な閃光を発するシンチレータと、ライトガイドと、シンチレータから射出された光を検出する２次元に配列された複数の光電子増倍管と、シンチレータ用電子回路などを有する。シンチレータは、たとえばタリウム活性化ヨウ化ナトリウムＮａＩ（Ｔｌ）により構成される。
【0014】
ヒートシンク３は、たとえば、風上側から風下側に貫通する複数のスリットが入った直方体形状をなし、吸収した熱を空気中に発散（放熱）することにより冷却を行う。ヒートシンク３の複数のスリットは、例えば、ヒートシンク３の内部を複数のフィンで区切ることで設けられる。
【0015】
ダクト４は、複数の放射線検出器２に１つの側面が着接し、ヒートシンク３を放射線検出器２側に収容し、吸気用開口４１と、排気用開口４２と、変形機構４３とを有する。吸気用開口４１は、ダクト４外部の空気をダクト４内部に取り入れるための開口であり、ヒートシンク３の高さよりも高い高さを有するよう形成される。排気用開口４２は、ダクト４内部の空気を排出するための開口であり、吸気用開口４１よりも小さいサイズ（たとえばヒートシンク３の高さと同程度の高さを有するサイズ）に形成される。吸気用開口４１と、排気用開口４２との間の距離は、たとえば、２００ｍｍである。変形機構４３は、複数の放射線検出器２の温度分布に基づいてダクト４の内部空間を変形させる。変形機構４３の詳細は、後述する。
【0016】
ファン５は、ダクト４の排気用開口４２に設けられ、ダクト４内部の空気を排気する。なお、ファン５は、ダクト４の吸気用開口４１および排気用開口４２の少なくとも一方に設けられてもよい。すなわち、ファン５は、ダクト４の吸気用開口４１に設けられ、ダクト４外部の空気を吸気してもよい。また、ファン５は、ダクト４の吸気用開口４１および排気用開口４２の両方に設けられ、吸気用開口４１に設けられたファン５がダクト４外部の空気を吸気し、排気用開口４２に設けられたファン５がダクト４内部の空気を排気するようにしてもよい。
【0017】
冷却する空気の温度上昇ΔＴは、式（１）で求められる。
ΔＴ ＝ Ｗ／（Ｃｐ・ρ・Ｑ）・・・（１）
ただし、Ｗは発熱体の発熱量［Ｗ］、Ｃｐは空気の定圧比熱［ｋＪ／ｋｇ・℃］、ρは空気の密度［ｋｇ／ｍ３］、Ｑはヒートシンク３のフィン間を通る風量［ｍ３／ｓ］である。たとえば、図１に示すように排気用開口４２から吸気用開口４１に向かって流路断面積が小さいダクト４を用いる場合、ヒートシンク３のフィン間を通る風量Ｑは、排気用開口４２に向かうほど大きくすることができる。
ΔＴ ＝ Ｗ／（Ｃｐ・ρ・Ｑ）・・・（１）
ただし、Ｗは発熱体の発熱量［Ｗ］、Ｃｐは空気の定圧比熱［ｋＪ／ｋｇ・℃］、ρは空気の密度［ｋｇ／ｍ３］、Ｑはヒートシンク３のフィン間を通る風量［ｍ３／ｓ］である。たとえば、図１に示すように排気用開口４２から吸気用開口４１に向かって流路断面積が小さいダクト４を用いる場合、ヒートシンク３のフィン間を通る風量Ｑは、排気用開口４２に向かうほど大きくすることができる。
【0018】
また、熱伝達による放熱の際の温度上昇ΔＴ’は、式（２）で求められる。
ΔＴ’ ＝ Ｗ／Ｓ・ｈ・・・（２）
ただし、Ｓは面積［ｍ２］、ｈは熱伝導率［Ｗ／ｍ・Ｋ］である。
ΔＴ’ ＝ Ｗ／Ｓ・ｈ・・・（２）
ただし、Ｓは面積［ｍ２］、ｈは熱伝導率［Ｗ／ｍ・Ｋ］である。
【0019】
このように、ヒートシンク３を通る空気の温度ΔＴおよび風量Ｑを調整することにより、全体の温度上昇を調整できることがわかる。そこで、実施形態に係る放射線診断装置１は、ダクト４の風上側から風下側に着接された発熱体を均一に冷却するよう、放射線診断装置１の動作状態、すなわち発熱体発熱状況に合わせて、ダクト４の内部形状を変化させる。
【0020】
図２は、実施形態１に係るダクト４の構造を示す断面図である。放射線検出器２の温度分布は、放射線検出器２の温度を直接計測することで取得することが好ましいが、図２に示すように、たとえばダクト４の内側面のうち、ヒートシンク３が載置された放射線検出器２側の内側面の複数箇所の温度から推定してもよい。この場合、温度センサ６は、図２に示すように、ヒートシンク３の底面と、ダクト４の、放射線検出器２側の内側面との間に、風上から風下にかけて複数箇所に設置される。各温度センサ６は、温度の計測値のデータを制御機能４３５に出力する。
【0021】
変形機構４３は、ダクト４の内部空間のうち、放射線検出器２側の温度分布に応じて当該内部空間を変形させる。変形機構４３は、ダクト４の内部空間のうち、放射線検出器２側に対向する内側面の形状を変形させる。変形機構４３は、板状部材４３１、４３２と、回転機構４３３と、移動機構４３４と、制御機能４３５と、支持部４３６、４３７とを備えている。
【0022】
変形機構４３の板状部材４３１、４３２は、ダクト４の、放射線検出器２側の内側面に対向する内側面を構成する。板状部材４３１、４３２は、複数の部品の一例である。回転機構４３３は、板状部材４３１および４３２を、回転機構４３３を軸に回動自在に接続する。たとえば回転機構４３３が上下に移動することにより、板状部材４３１と、４３２とがなす角度が任意の角度に変更される。回転機構４３３は、たとえば、蝶番などを用いて構成することができる。回転機構４３３は、接続部の一例である。なお、板状部材は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。たとえば、板状部材が３つである場合には、回転機構は、２つ用いられる。板状部材の数を増やすことにより、ダクト４の放射線検出器２側の内側面に対向する内側面の形状の自由度を高めることができる。
【0023】
移動機構４３４は、制御機能４３５による制御の下において、放射線検出器２に近付く方向または放射線検出器２から遠ざかる方向に回転機構４３３を移動させる機構を含む。図２に示すように、移動機構４３４は、たとえば、回転機構４３３を上下方向（放射線検出器２側の内側面に垂直な方向）に移動させる。移動機構４３４は、たとえば、モータの回転運動を当該上下運動に変換するラックアンドピニオン等であり、動力部の一例である。
【0024】
制御機能４３５は、複数の温度センサ６から温度の計測値を示すデータを取得し、ダクト４内部の、放射線検出器２側の温度分布に応じて、移動機構４３４を制御して、回転機構４３３を上下方向に移動させる機能を含む。なお、移動機構４３４および制御機能４３５は、板状部材４３１、４３２の上側側面とダクト４とで形成される空間（図１右上のデッドスペース（板状部材４３１、４３２の上側）参照）に設けてもよい。
【0025】
制御機能４３５は、プロセッサがＲＡＭおよびＲＯＭをはじめとする記憶媒体などに記憶されたプログラムを読み出し実行することで実現される。記憶媒体には、プログラムのほか、撮影条件と変形機構４３によるダクト４の内部空間の変形量とを関連付けたテーブルが記憶されるとよい。記憶媒体は、記憶部の一例である。
【0026】
このテーブルは、制御機能４３５によって撮影ごとに更新されるとよい。具体的には、制御機能４３５は、撮影ごとに、当該撮影の撮影条件に関連付けられてテーブルに記憶された変形量を、当該撮影を行うことで前記変形機構が実行した変形の結果としての撮影終了時における前記内部空間の変形量で更新するとよい。テーブルの更新例については図３を用いて後述する。制御機能４３５は、制御部の一例である。
【0027】
支持部４３６は、板状部材４３１の左端部、すなわち、板状部材４３１の、回転機構４３３とは反対側の端部を支持する。支持部４３６は、たとえばコの字状の断面を有する。支持部４３７は、板状部材４３２の右端部、すなわち、板状部材４３２の、回転機構４３３とは反対側の端部を支持する。支持部４３７は、たとえばコの字状の断面を有する。
【0028】
板状部材４３１の左端と、板状部材４３２の右端とは、回転機構４３３の上下移動に応じて、支持部４３６、４３７から引き出されたり、押し込められたりする。図２に示す支持部４３６、４３７は、その厚み方向において板状部材４３１、４３２との間に隙間があることで角度が変化する動きを許容する。また、支持部４３６、４３７の長さは、板状部材４３１、４３２が脱落しない長さを有する。
【0029】
上述したように、図１に示すように排気用開口４２から吸気用開口４１に向かって流路断面積が小さいダクト４を用いる場合、風量Ｑは、排気用開口４２に向かうほど大きくすることができる。また、吸気用開口４１側の空間は取り込んだばかりの外気により冷めやすい。換言すれば、ダクト４内部の中央部分は、吸気用開口４１側および排気用開口４２側に比べ、冷却しづらく高温になりやすい。そこで、回転機構４３３を下方向に移動させ、回転機構４３３直下の流路断面積を小さくすることで、高温となる中央部分の内部空間が冷却されやすくする。
【0030】
【0031】
ステップＳ１において、制御機能４３５は、設定された撮影条件を取得する。撮影条件には、たとえばスキャン方法、スライス厚、ウィンドウレベル、ウィンドウ幅などの情報が含まれる。なお、制御機能４３５は、ユーザがコンソールを介して手動で設定した撮影条件を取得してもよいし、検査オーダなどに含まれて自動設定された撮影条件を取得してもよい。
【0032】
ステップＳ２において、制御機能４３５は、回転機構４３３の初期位置を移動機構４３４に設定する。移動機構４３４は、制御機能４３５からの初期位置の設定を受けて、回転機構４３３を当該初期位置に移動させる。
【0033】
具体的には、制御機能４３５は、記憶媒体に記憶され撮影条件と回転機構４３３の移動量とが関連付けられたテーブルから、ステップＳ１において設定された撮影条件に関連付けられた回転機構４３３の移動量の値を取得して、初期位置の決定に利用する。当該テーブルに格納される移動量の初期値としては、たとえば基準位置が用いられる。この初期値は、ステップＳ１１において実際に行われた撮影における移動量に置き替えられることで、撮影ごとに適応的に更新される。
【0034】
ステップＳ３において、制御機能４３５は、ダクト４内部の、放射線検出器２側の温度の計測値を、吸気用開口４１と排気用開口４２との間に設置された、複数の温度センサ６から取得する。なお、温度センサ６は、放射線検出器２と一対一に対応している必要はない。温度センサ６は、回転機構４３３の直下（図２に示す板状部材が２つの場合の例では中間地点）に必ず設けられるようにしてもよい（図２参照）。
【0035】
ステップＳ４において、制御機能４３５は、複数箇所の温度計測値の幅（以下、温度幅という）が基準値以内であるか否かを判定する。温度幅は、たとえば、温度計測値の最大値から最小値を引いた値であり、温度の最大差の一例である。温度幅が基準値以内である場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、制御機能４３５は、ステップＳ９の処理に進む。他方、温度幅が基準値より大きい場合（ステップＳ４のＮＯ）、制御機能４３５は、ステップＳ５の処理に進む。なお、制御機能４３５は、所定地点（たとえば回転機構４３３の直下）の温度が下限閾値と上限閾値との間にあるか否かを判定してもよい。
【0036】
ステップＳ５において、制御機能４３５は、回転機構４３３の位置を示す制御信号を移動機構４３４から受信する。
【0037】
ステップＳ６において、制御機能４３５は、温度幅に応じて回転機構４３３の位置を変更するように、移動機構４３４に制御信号を送信する。移動機構４３４は、制御機能４３５から制御信号を受信し、当該制御信号が示す位置に回転機構４３３を移動させる。たとえば、変形機構４３は、複数箇所において測定した温度幅が基準値よりも大きい場合には、ダクト４の内部空間を小さくすることで冷却効率を上げるよう、回転機構４３３を下げる。
【0038】
なお、制御機能４３５は、所定地点（たとえば回転機構４３３の直下）の温度が上限閾値を上回ると回転機構４３３を下方向（放射線検出器２側の内側面に垂直な方向に沿って当該内側面に近づく方向）に移動させ、所定地点の温度が下限閾値を下回ると回転機構４３３を上方向に移動させるように、移動機構４３４に制御信号を送信してもよい。すなわち、変形機構４３は、所定地点において測定した温度と、上限閾値および下限閾値との比較結果に応じて、ダクト４の内部空間を小さく、または、大きくなるように変形させてもよい。
【0039】
ステップＳ７において、回転機構４３３が移動することにより、ダクト４の上面（放射線検出器２側の内側面に対向する内側面）の形状が変化する。たとえば、回転機構４３３が下方向に移動すると、ダクト４の上面の中央部分が下がり、凹むような形状に変化する。これにより、ダクト４の内部空間が小さくなる。一方、回転機構４３３が上方向に移動すると、ダクト４の上面の中央部分が上がり、突出するような形状に変化する。これにより、ダクト４の内部空間が大きくなる。
【0040】
ステップＳ８において、ダクト４の上面の中央部分が上下移動することにより、ダクト４内部の温度が変化する。たとえば、中央部分が下がると、ダクト４内部の温度が下がる。一方、中央部分が上がると、ダクト４内部の温度が上がる。
【0041】
ステップＳ９において、制御機能４３５は、一定時間が経過するのを待つ。一定時間が経過すると、制御機能４３５は、ステップＳ１０の処理に進む。これにより、ステップＳ１０の判定において制御終了にならない限り、ステップＳ３～Ｓ８の処理が一定時間ごとに行われることになる。
【0042】
ステップＳ１０において、制御機能４３５は、制御終了か否かを判定する。たとえばユーザにより温度制御の終了が指示された場合や、放射線診断装置１が稼働を終了している場合には、制御終了と判定される。制御終了でない場合（ステップＳ１０のＮＯ）、制御機能４３５は、ステップＳ３の処理に戻る。
【0043】
一方、制御終了の場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、制御機能４３５は、記憶媒体に記憶されたテーブルに対して、今回の撮影条件と、最終的な回転機構４３３の移動量、すなわち温度のばらつきを最小化する回転機構４３３の移動量とを関連付けて格納する。このように、撮影ごとにステップＳ１－Ｓ１１を繰り返すことにより、撮影条件と回転機構４３３の最適な移動量とを関連付けたテーブルが更新される。このため、制御機能４３５は、ステップＳ２の初期位置設定において、撮影ごとに繰り返し更新されてダクト４等の個体差が反映された最適な移動量が関連付けられたテーブルを利用することができる。
【0044】
図４は、実施形態１に係る変形機構４３の一例を示す断面図である。図４に示す例では、支持部４３６、４３７が固定される。回転機構４３３は、移動機構４３４（図２参照）により上下方向にのみ移動可能であり、水平方向には移動不可である。
【0045】
図４（Ａ）では、板状部材４３１、４３２が一直線状に位置し、板状部材４３１、４３２が回転機構４３３を中心に１８０度の角度をなす。板状部材４３１の下面の左端部は、支持部４３６の下側内側面に接している。また、板状部材４３２の下面の右端部は、支持部４３７の下側内側面に接している。なお、この状態における回転機構４３３の位置を基準位置としてもよい。
【0046】
図４（Ｂ）では、回転機構４３３が図４（Ａ）の位置から下方向に移動している。回転機構４３３の下方向への移動に伴って、板状部材４３１の左端部は、支持部４３６から引き出されて、図４（Ａ）の状態よりも放射線検出器２側の内側面に平行な面（以下、水平面という）との角度が大きくなる。一方、支持部４３６は固定されたままである。その結果、板状部材４３１の下面の左端は支持部４３６の下側内側面から離れて浮いた状態となり、板状部材４３１の下面は支持部４３６の下側内側面の右先端により支持される。
【0047】
一方、回転機構４３３の下方向への移動に伴って、板状部材４３２の右端部は、支持部４３７の奥に押し込まれて、図４（Ａ）の状態よりも水平面との角度が小さくなる。一方、支持部４３７は固定されたままである。その結果、板状部材４３２の下面の右先端は支持部４３７の下側内側面から離れ、板状部材４３２の下面は支持部４３７の下側内側面の左先端により支持される。
以上の動作により、板状部材４３１、４３２は、回転機構４３３の付近が凹んだ状態になる。
以上の動作により、板状部材４３１、４３２は、回転機構４３３の付近が凹んだ状態になる。
【0048】
図４（Ｃ）では、回転機構４３３が図４（Ａ）の位置から上方向に移動している。回転機構４３３の、上方向への移動に伴って、板状部材４３１の左端部は、支持部４３６の奥に押し込まれて、図４（Ａ）の状態よりも水平面との角度が小さくなる。一方、支持部４３６は固定されたままである。その結果、板状部材４３１の下面の左端部の左先端以外は支持部４３６の下側内側面から離れ、板状部材４３１の下面の左先端のみが支持部４３６の下側内側面により支持される。
【0049】
また、回転機構４３３の、上方向への移動に伴って、板状部材４３２の右端部は、支持部４３７から引き出されて、図４（Ａ）の状態よりも水平面との角度が大きくなる。一方、支持部４３７は固定されたままである。その結果、板状部材４３２の下面の右端部の右先端以外は支持部４３７の下側内側面から離れ、板状部材４３２の下面の右先端のみが支持部４３７の下側内側面により支持される。
以上の動作により、板状部材４３１、４３２は、回転機構４３３の付近が上に突出した状態になる。
以上の動作により、板状部材４３１、４３２は、回転機構４３３の付近が上に突出した状態になる。
【0050】
図５は、実施形態１に係る変形機構４３の他の例を示す断面図である。図５に示す例では、支持部４３６、４３７が回転機構４３３の上下移動に応じて回動可能である。板状部材４３１は、回転機構４３３の上下移動に応じて、支持部４３６の上側内側面と下側内側面とに挟持されつつ摺動する。同様に、板状部材４３２は、回転機構４３３の上下移動に応じて、支持部４３７の上側内側面と下側内側面とに挟持されつつ摺動する。
【0051】
【0052】
図５（Ａ）では、回転機構４３３が図４（Ａ）の位置から下方向に移動している。回転機構４３３の下方向への移動に伴って、板状部材４３１の左端部は、支持部４３６から引き出されて、図４（Ａ）の状態よりも水平面との角度が大きくなる。これに伴い、支持部４３６は下方向に回動する。その結果、板状部材４３１の下面の左端部は、支持部４３６の下側内側面に接したまま引き出されるように摺動するため、板状部材４３１の下面の左端部と、支持部４３６の下側内側面とが接する部分の面積は減少する。
【0053】
一方、回転機構４３３の下方向への移動に伴って、板状部材４３２の右端部は、支持部４３７の奥に押し込まれて、図４（Ａ）の状態よりも水平面との角度が小さくなる。これに伴い、支持部４３７は下方向に回動する。その結果、板状部材４３２の下面の右端部は、支持部４３７の下側内側面に接したまま押し込まれるように摺動するため、板状部材４３２の下面の右端部と、支持部４３７の下側内側面とが接する面積は増加する。
以上の動作により、図４（Ｂ）に示す例と同様に、板状部材４３１、４３２は、回転機構４３３の付近が凹んだ状態になる。
以上の動作により、図４（Ｂ）に示す例と同様に、板状部材４３１、４３２は、回転機構４３３の付近が凹んだ状態になる。
【0054】
図５（Ｂ）では、回転機構４３３が図４（Ａ）の位置から上方向に移動している。回転機構４３３の上方向への移動に伴って、板状部材４３１の左端部は、支持部４３６の奥に押し込まれて、図４（Ａ）の状態よりも水平面との角度が小さくなる。これに伴い、支持部４３６は上方向に回動する。その結果、板状部材４３１の下面の左端部は、支持部４３６の下側内側面に接したまま、支持部４３６の下側内側面の右先端から遠ざかる。すなわち、板状部材４３１の下面の左端部と、支持部４３６の下側内側面とが接する部分の面積は増加する。
【0055】
一方、回転機構４３３の上方向への移動に伴って、板状部材４３２の右端部は、支持部４３７から引き出されて、図４（Ａ）の状態よりも水平面との角度が大きくなる。これに伴い、支持部４３７は上方向に回動する。その結果、板状部材４３２の下面の右端部は、支持部４３７の下側内側面に接したまま、支持部４３７の下側内側面の左先端に近付く。すなわち、板状部材４３２の下面の右端部と、支持部４３７の下側内側面とが接する面積は減少する。
以上の動作により、板状部材４３１、４３２は、回転機構４３３の付近が突出した状態になる。
以上の動作により、板状部材４３１、４３２は、回転機構４３３の付近が突出した状態になる。
【0056】
［実施形態２］
実施形態２は、弾性変形する素材によりダクトの内部空間を変形させる放射線診断装置１ａに関する。本実施形態は、変形機構４３ａが弾性変形する部材を有する点で実施形態１と異なる。実施形態１と同じ構成については、同じ符号を用いて説明を省略する。
実施形態２は、弾性変形する素材によりダクトの内部空間を変形させる放射線診断装置１ａに関する。本実施形態は、変形機構４３ａが弾性変形する部材を有する点で実施形態１と異なる。実施形態１と同じ構成については、同じ符号を用いて説明を省略する。
【0057】
図６は、実施形態２に係るダクト４ａの構造を示す断面図である。ダクト４ａは、実施形態１と同様に、放射線検出器２に着接し、ヒートシンク３を放射線検出器２側に収容し、吸気用開口４１と、排気用開口４２と、変形機構４３ａとを有する。
【0058】
変形機構４３ａは、ダクト４ａの内部空間のうち、放射線検出器２側の温度分布に応じて当該内部空間を変形させる。変形機構４３ａは、部材４３１ａと、作用点４３３ａと、移動機構４３４ａと、制御機能４３５と、支持部４３６ａ、４３７ａとを備えている。
【0059】
部材４３１ａは、ダクト４ａの、放射線検出器２側に対向する内側面を構成する。部材４３１ａは、外力を加えると変形するとともに外力を取り除くと元の形状に戻る弾性変形をする部材であり、たとえば、ゴム等を用いることができる。この場合、部材４３１ａは１つの部材で構成することができる。作用点４３３ａは、部材４３１ａの、長さ方向の中央に位置するとよい。なお、作用点は複数箇所に設定されてもよい。
【0060】
移動機構４３４ａは、制御機能４３５による制御の下において、放射線検出器２に近付く方向または放射線検出器２から遠ざかる方向に作用点４３３ａを移動させる機構を含む。図６に示すように、移動機構４３４ａは、作用点４３３ａを上下方向に移動させる。移動機構４３４ａは、たとえば、モータの回転運動を上下運動に変換するラックアンドピニオン等である。
【0061】
支持部４３６ａは、部材４３１ａの左端部を支持する。支持部４３７ａは、部材４３１ａの右端部を支持する。支持部４３６ａ、４３７ａは、固定されていてもよいし、部材４３１ａの作用点４３３ａの上下移動に応じて回動可能であってもよい。
【0062】
放射線診断装置１ａの制御機能４３５の処理、および、当該処理に応じた変形機構４３ａの動作は、実施形態１と同様である。一方、実施形態１の板状部材４３１、４３２、回転機構４３３、および、支持部４３６、４３７は、実施形態２の部材４３１ａ、作用点４３３ａ、および、支持部４３６ａ、４３７ａに置き換わる。実施形態２に係る放射線診断装置１ａによっても、実施形態１に係る放射線診断装置１ａと同様の効果を奏する。
【0063】
［実施形態３］
実施形態３は、バイメタルによりダクトの内部空間を変形させる放射線診断装置１ｂに関する。本実施形態は、変形機構４３ｂが熱変形するバイメタルを有する点で実施形態１と異なる。実施形態１、２と同じ構成については、同じ符号を用いて説明を省略する。
実施形態３は、バイメタルによりダクトの内部空間を変形させる放射線診断装置１ｂに関する。本実施形態は、変形機構４３ｂが熱変形するバイメタルを有する点で実施形態１と異なる。実施形態１、２と同じ構成については、同じ符号を用いて説明を省略する。
【0064】
図７は、実施形態３に係るダクト４ｂの構造を示す断面図である。ダクト４ｂは、放射線検出器２に着接し、ヒートシンク３を放射線検出器２側に収容し、吸気用開口４１と、排気用開口４２と、変形機構４３ｂを有する。
【0065】
変形機構４３ｂは、ダクト４ｂの内部空間のうち、放射線検出器２側の温度分布に応じて当該内部空間を変形させる。変形機構４３ｂは、バイメタル４３１ｂと、支持部４３６ｂ、４３７ｂとを備えている。
【0066】
バイメタル４３１ｂは、放射線検出器２側に対向する内側面を構成し、ダクト４ｂの内部空間の温度分布に応じて弓状に変形する。バイメタル４３１ｂは、ヒートシンク３の発熱によりダクト４ｂの内部空間の温度が上昇すると、下方向に湾曲するように設置される。これにより、ダクト４ｂの内部空間が小さくなるので、当該内部空間の温度が調整される。バイメタル４３１ｂは周囲の温度の変化に応じて自律的に湾曲するので、変形機構４３ｂは移動機構および制御機能が不要になる。温度センサも不要である。
【0067】
支持部４３６ｂは、バイメタル４３１ｂの左端部を支持する。支持部４３７ｂは、バイメタル４３１ｂの右端部を支持する。バイメタル４３１ｂの湾曲状態に応じてバイメタル４３１ｂの左端部、右端部の角度（たとえば、水平面との間の角度）が変化するので、支持部４３６ａ、４３７ａは、回動可能であることが好適である。
【0068】
バイメタル４３１ｂは、形状、材質、寸法等を変更することにより、温度変化に応じた変形量を調整することができる。ここで、変形量とは、水平面上にバイメタル４３１ｂを設置した場合、上方向に湾曲したバイメタル４３１ｂの中央部分と、水平面との間の距離である。一例として、ステンレスおよびアルミニウムの部材をそれぞれ幅２ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍに成形し、各部材を重ね合わせたバイメタル４３１ｂを作製する。このバイメタル４３１ｂは、周囲の温度を２０℃から４０℃まで上昇させた場合、変形量が０．７４ｍｍになるという解析結果がある。実施形態３に係る放射線診断装置１ａによっても、実施形態１に係る放射線診断装置１ａと同様の効果を奏する。
【0069】
［実施形態４］
放射線診断装置１の操作によって放射線検出器２が発熱することが推定される場合には、実際に放射線診断装置１が動作を開始する前に、制御機能４３５が移動機構４３４を通じて当該動作により推定される温度変化に応じて回転機構４３３をあらかじめ移動しておいてもよい。なお、当該動作は、ユーザによる操作に基づく動作に限られない。制御機能４３５は、たとえば、スキャンプロトコルや検査オーダから自動的に推定される、これから行われようとしている検査における放射線検出器２の発熱量から、回転機構４３３をあらかじめ移動するか否かを判定するとともに、移動する場合はあらかじめ移動させておく移動量を決定してもよい。
放射線診断装置１の操作によって放射線検出器２が発熱することが推定される場合には、実際に放射線診断装置１が動作を開始する前に、制御機能４３５が移動機構４３４を通じて当該動作により推定される温度変化に応じて回転機構４３３をあらかじめ移動しておいてもよい。なお、当該動作は、ユーザによる操作に基づく動作に限られない。制御機能４３５は、たとえば、スキャンプロトコルや検査オーダから自動的に推定される、これから行われようとしている検査における放射線検出器２の発熱量から、回転機構４３３をあらかじめ移動するか否かを判定するとともに、移動する場合はあらかじめ移動させておく移動量を決定してもよい。
【0070】
［シミュレーション結果例］
図８は、実施形態１のシミュレーション結果を示す図である。図８は、放射線検出器２の発熱量１～３［Ｗ］の時の、ダクト４内の温度のばらつきと、実施形態１で示した回転機構４３３の移動量との関係を示している。温度のばらつきは、ダクト４内の各位置における、温度の最大値と、最小値との差である。
図８は、実施形態１のシミュレーション結果を示す図である。図８は、放射線検出器２の発熱量１～３［Ｗ］の時の、ダクト４内の温度のばらつきと、実施形態１で示した回転機構４３３の移動量との関係を示している。温度のばらつきは、ダクト４内の各位置における、温度の最大値と、最小値との差である。
【0071】
本シミュレーションでは、移動量が－５～５ｍｍの範囲内で回転機構４３３を上下移動させることにより、効率的な冷却を維持しつつ、温度の均一性を確保できることがわかった。特に、放射線検出器２の発熱量が１Ｗの場合、回転機構４３３の移動量が－５ｍｍのとき、すなわち、回転機構４３３を基準位置から５ｍｍ下げたとき、温度のばらつきが最小になることがわかった（図８の破線の丸で囲ったプロット参照）。このように、回転機構４３３には、発熱量に応じて最適な位置があることがわかる。
【0072】
本シミュレーションによれば、放射線診断装置１の動作状態（放射線検出器２などの発熱体の発熱量）が変化して発熱体の温度が変化した場合においても、変形機構４３を用いることで複数地点の冷却を均一に行うことができることがわかる。
【0073】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、放射線診断装置の動作状態が変化しても、発熱体における、温度の均一性を確保しつつ、冷却することができる。
【0074】
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。
【符号の説明】
【0075】
１、１ａ、１ｂ…放射線診断装置
２…放射線検出器
３…ヒートシンク
４、４ａ、４ｂ…ダクト
５…ファン
４１…吸気用開口
４２…排気用開口
４３、４３ａ、４３ｂ…変形機構
４３１、４３２…板状部材
４３１ｂ…バイメタル
４３３…回転機構
４３４…移動機構
２…放射線検出器
３…ヒートシンク
４、４ａ、４ｂ…ダクト
５…ファン
４１…吸気用開口
４２…排気用開口
４３、４３ａ、４３ｂ…変形機構
４３１、４３２…板状部材
４３１ｂ…バイメタル
４３３…回転機構
４３４…移動機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】