特許 7073091 Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び架台装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-13

(45)【発行日】2022-05-23

(54)【発明の名称】Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び架台装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20220516BHJP

   A61B 6/08 20060101ALI20220516BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 321Z

A61B6/08 301

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2017246013

(22)【出願日】2017-12-22

(65)【公開番号】P2018102925

(43)【公開日】2018-07-05

【審査請求日】2020-10-21

(31)【優先権主張番号】P 2016251023

(32)【優先日】2016-12-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】澤登 正

(72)【発明者】

【氏名】孫 彦吉

【審査官】蔵田 真彦

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２８７３４７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２５４８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５３９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５００１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－６２１２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００－６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線ＣＴ撮影を行う架台装置と、前記架台装置を制御する処理装置と、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置であって、
前記架台装置は、
被検体が挿入される開口を有し、Ｘ線ＣＴ撮影の撮影機構を装備する架台筐体と、
前記架台筐体内に設けられ、可視光線を発する少なくとも一つの投光器と、
前記架台筐体のうちの前記開口に面する内壁部に取り付けられ、前記投光器から発せられた可視光線を透過する透過膜と、を有し、
前記可視光線は、緑色であり、
前記透過膜は、橙色、青色又は紫色である、
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項2】

Ｘ線ＣＴ撮影を行う架台装置と、前記架台装置を制御する処理装置と、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置であって、
前記架台装置は、
被検体が挿入される開口を有し、Ｘ線ＣＴ撮影の撮影機構を装備する架台筐体と、
前記架台筐体内に設けられ、可視光線を発する少なくとも一つの投光器と、
前記架台筐体のうちの前記開口に面する内壁部に取り付けられ、前記投光器から発せられた可視光線を透過する透過膜と、を有し、
前記可視光線は、青色であり、
前記透過膜は、紫色である、
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項3】

Ｘ線ＣＴ撮影を行う架台装置と、前記架台装置を制御する処理装置と、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置であって、
前記架台装置は、
被検体が挿入される開口を有し、Ｘ線ＣＴ撮影の撮影機構を装備する架台筐体と、
前記架台筐体内に設けられ、可視光線を発する少なくとも一つの投光器と、
前記架台筐体のうちの前記開口に面する内壁部に取り付けられ、前記投光器から発せられた可視光線を透過する透過膜と、を有し、
前記透過膜は、色の透過率の重価係数の波長分布と当該色に対する透過率の波長分布とに基づく特定の色を有し、
前記特定の色は、第１の値以下の重価係数を有し且つ前記可視光線に対して第２の値以上の透過率を有する特定の波長帯域のうちの、前記可視光線の色が属する波長を除いた波長帯域に属する、
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項4】

前記可視光線は、緑色であり、
前記特定の色は、橙色、青色又は紫色である、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項5】

前記可視光線は、青色であり、
前記特定の色は、紫色である、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項6】

前記投光器は、前記透過膜を透過する第１の色の可視光線を発する第１の投光器と、前記透過膜を透過し前記第１の色とは異なる第２の色の可視光線を発する第２の投光器とを有し、
前記透過膜は、前記第１の色の可視光線と前記第２の色の可視光線との両方を透過する波長帯域に属する前記特定の色を有する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項7】

前記第１の色は、赤色、緑色及び青色のうちの一色であり、
前記第２の色は、赤色、緑色及び青色のうちの前記一色とは異なる色であり、
前記透過膜は、橙色又は紫色を有する、
請求項６記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項8】

前記架台筐体の内部に設けられ、前記開口を挟んで配置されたＸ線管とＸ線検出器とを装備する回転フレームと、
前記架台筐体の内部に設けられ、前記回転フレームを前記開口の中心軸回りに回転可能に支持するメインフレームと、を更に備え、
前記第１の投光器と前記第２の投光器とは、前記回転フレームに設けられる、
請求項６記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項9】

前記特定の波長帯域は、前記架台筐体の内部を外部から遮蔽可能な波長帯域である、請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項10】

前記投光器は、前記架台筐体内に設けられ、第１の色の可視光線を発する第１の投光器と、前記架台筐体内に設けられ、前記第１の色とは異なる第２の色の可視光線を発する第２の投光器とを有し、
前記透過膜は、前記架台筐体のうちの前記開口に面する内壁部に取り付けられ、前記第１の投光器から発せられた第１の可視光線を透過する第１の透過膜と、前記内壁部に取り付けられ、前記第２の投光器から発せられた第２の可視光線を透過する第２の透過膜と、を有し、
前記第１の透過膜は、前記特定の波長帯域のうちの前記第１の可視光線の色が属する波長を除いた波長帯域に属する色を有し、
前記第２の透過膜は、前記特定の波長帯域のうちの前記第２の可視光線の色が属する波長を除いた波長帯域に属する色を有する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項11】

前記架台筐体の内部に設けられ、前記開口を挟んで配置されたＸ線管とＸ線検出器とを装備する回転フレームと、
前記架台筐体の内部に設けられ、前記回転フレームを前記開口の中心軸回りに回転可能に支持するメインフレームと、を更に備え、
前記第１の投光器と前記第２の投光器とは、前記回転フレームに設けられる、
請求項１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項12】

前記架台筐体の内部に設けられ、前記開口を挟んで配置されたＸ線管とＸ線検出器とを装備する回転フレームと、
前記架台筐体の内部に設けられ、前記回転フレームを前記開口の中心軸回りに回転可能に支持するメインフレームと、を更に備え、
前記第１の投光器は、前記回転フレームに設けられ、
前記第２の投光器は、前記メインフレームに設けられる、
請求項１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

【請求項13】

被検体が挿入される開口を有し、医用撮影のための撮影機構を装備する架台筐体と、
前記架台筐体内に設けられ、可視光線を発する少なくとも一つの投光器と、
前記架台筐体のうちの前記開口に面する内壁部に取り付けられ、前記投光器から発せられた可視光線を透過する透過膜と、を有し、
前記可視光線は、緑色であり、
前記透過膜は、橙色、青色又は紫色である、
架台装置。

【請求項14】

被検体が挿入される開口を有し、医用撮影のための撮影機構を装備する架台筐体と、
前記架台筐体内に設けられ、可視光線を発する少なくとも一つの投光器と、
前記架台筐体のうちの前記開口に面する内壁部に取り付けられ、前記投光器から発せられた可視光線を透過する透過膜と、を有し、
前記可視光線は、青色であり、
前記透過膜は、紫色である、
架台装置。

【請求項15】

被検体が挿入される開口を有し、医用撮影のための撮影機構を装備する架台筐体と、
前記架台筐体内に設けられ、可視光線を発する少なくとも一つの投光器と、
前記架台筐体のうちの前記開口に面する内壁部に取り付けられ、前記投光器から発せられた可視光線を透過する透過膜と、を有し、
前記透過膜は、色の透過率の重価係数の波長分布と当該色に対する透過率の波長分布とに基づく特定の色を有し、
前記特定の色は、第１の値以下の重価係数を有し且つ前記可視光線に対して第２の値以上の透過率を有する特定の波長帯域のうちの、前記可視光線の色が属する波長を除いた波長帯域に属する、
架台装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び架台装置に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の架台装置には、患者位置合わせ用の投光器が内蔵されている。投光器から発せられた可視光線は、架台装置の筐体に設けられた透過膜を透過して患者や寝台に照射される。透過膜は一般的には透明又は半透明であるので、寝台に横たわる患者が架台筐体内を視認してしまう虞がある。Ｘ線ＣＴ撮影中、架台筐体内が視認可能であると、当該患者は架台筐体内で高速回転する回転部を目で追ってしまう。これにより頭部が動き、頭部の体動に起因して体動アーチファクトが発生してしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２５４８８８号公報

【文献】特表２０１０－５００１１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

発明が解決しようとする課題は、投光器から発せられた可視光線の視認性を保ちつつ架台筐体内への視認性を低下させることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線ＣＴ撮影を行う架台装置と、前記架台装置を制御する処理装置と、を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置であって、前記架台装置は、被検体が挿入される開口を有し、Ｘ線ＣＴ撮影の撮影機構を装備する架台筐体と、前記架台筐体内に設けられ、可視光線を発する少なくとも一つの投光器と、前記架台筐体のうちの前記開口に面する内壁部に取り付けられ、前記投光器から発せられた可視光線を透過する透過膜と、を有し、前記透過膜は、前記可視光線を透過し且つ前記架台筐体の内部を外部から視認しにくい波長帯域であって、前記可視光線の色が属する波長を除いた波長帯域に属する色を有する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る架台の外観を示す図である。

【図3】図３は、図２に示す架台のＺ軸を含む切断面を示す図である。

【図4】図４は、図２及び図３の透過膜が有しうる色の透過率の重価係数の波長分布を示す図である。

【図5】図５は、図２及び図３の透過膜が有しうる色毎の透過率の波長分布（透過スペクトル）を示す図である。

【図6】図６は、本実施形態の応用例に係る架台のＺ軸を含む切断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるＸ線コンピュータ断層撮影装置及び架台装置を説明する。

【0008】

図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、架台１０とコンソール１００とを有する。例えば、架台１０はＣＴ検査室に設置され、コンソール１００はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。架台１０とコンソール１００とは互いに通信可能に接続されている。架台１０は、被検体ＰをＸ線でＣＴ撮影するための撮影機構を搭載する。コンソール１００は、架台１０を制御するコンピュータである。

【0009】

図１に示すように、架台１０は、開口が形成された略円筒形状の回転フレーム１１を有する。回転フレーム１１は、回転部とも呼ばれている。図１に示すように、回転フレーム１１には、開口を挟んで対向するように配置されたＸ線管１３とＸ線検出器１５とが取付けられている。回転フレーム１１は、アルミ等の金属により円環形状に形成された金属枠である。後述するが、架台１０は、アルミ等の金属により形成されたメインフレームを有する。メインフレームは、固定部とも呼ばれている。回転フレーム１１は、当該メインフレームにより回転可能に支持されている。

【0010】

Ｘ線管１３は、Ｘ線を発生する。Ｘ線管１３は、熱電子を発生する陰極と、陰極から飛翔する熱電子を受けてＸ線を発生する陽極と、陰極及び陽極とを保持する真空管を有する。Ｘ線管１３は、高圧ケーブルを介して高電圧発生器１７に接続されている。高電圧発生器１７は、例えば、回転フレーム１１に取付けられている。高電圧発生器１７は、架台制御回路２９による制御に従いＸ線管１３に印加する高電圧を発生しフィラメント加熱電流を供給する。高電圧は、Ｘ線管１３に収容された陽極と陰極との間に印加される。フィラメント加熱電流は、Ｘ線管１３の陰極に供給される。Ｘ線管１３の陽極と陰極との間に印加される高電圧は管電圧と呼ばれている。また、当該高電圧下においてフィラメント加熱電流により加熱された陰極から発生し陽極に飛翔する熱電子の流れは管電流と呼ばれている。高電圧発生器１７は、Ｘ線管１３への管電圧と管電流とをＸ線条件に従い調節する。

【0011】

回転フレーム１１は、回転駆動装置２１からの動力を受けて中心軸Ｚ回りに一定の角速度で回転する。回転駆動装置２１としてダイレクトドライブモータやサーボモータ等の任意のモータが用いられる。回転駆動装置２１は、例えば、架台１０に収容されている。回転駆動装置２１は、架台制御回路２９からの駆動信号を受けて回転フレーム１１を回転させるための動力を発生する。

【0012】

回転フレーム１１の開口にはＦＯＶが設定される。回転フレーム１１の開口内には寝台２３に支持された天板が挿入される。天板には被検体Ｐが載置される。寝台２３は、天板を移動自在に支持する。寝台２３には寝台駆動装置２５が収容されている。寝台駆動装置２５は、架台制御回路２９からの駆動信号を受けて天板を前後、昇降及び左右に移動させるための動力を発生する。寝台２３は、被検体Ｐの撮影部位がＦＯＶ内に含まれるように天板を位置決めする。

【0013】

Ｘ線検出器１５は、Ｘ線管１３から発生されたＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出器１５は、２次元湾曲面上に配列された複数の検出素子を有している。各検出素子は、シンチレータと光電変換素子とを有する。シンチレータは、Ｘ線を光に変換する物質により形成される。シンチレータは、入射Ｘ線を、当該入射Ｘ線の強度に応じた個数の光子に変換する。光電変換素子は、シンチレータから受けた光を増幅して電気信号に変換する回路素子である。光電変換素子としては、例えば、光電子増倍管やフォトダイオード等が用いられる。なお、検出素子は、上記の通りＸ線を光に変換してから検出する間接検出型でも良いし、Ｘ線を直接的に電気信号に変換する直接検出型であっても良い。

【0014】

Ｘ線検出器１５にはデータ収集回路１９が接続されている。データ収集回路１９は、架台制御回路２９からの指示に従い、Ｘ線検出器１５により検出されたＸ線の強度に応じた電気信号をＸ線検出器１５から読み出し、読み出した電気信号を、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生データを収集する。データ収集回路１９は、例えば、生データを生成可能な回路素子を搭載したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現される。

【0015】

投光器２７は、架台制御回路２９からの指示に従い、可視光線（投光レーザ）を、開口内に挿入された天板又は当該天板に載置された被検体Ｐに投光する。投光器２７から発せられる可視光線の色は、赤、緑及び青等の如何なる色であっても良い。可視光線は、被検体Ｐの位置合わせのために投光される。

【0016】

架台制御回路２９は、コンソール１００の演算回路１０１からの撮影条件に従いＸ線ＣＴ撮影を実行するために、高電圧発生器１７、データ収集回路１９、回転駆動装置２１及び寝台駆動装置２５を同期的に制御する。ハードウェア資源として、架台制御回路２９は、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、架台制御回路２９は、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
現されても良い。

【0017】

図１に示すように、コンソール１００は、演算回路１０１、表示回路１０３、入力回路１０５及び記憶回路１０７を有する。演算回路１０１、表示回路１０３、入力回路１０５及び記憶回路１０７間のデータ通信は、バス（bus）を介して行われる。

【0018】

演算回路１０１は、ハードウェア資源として、ＣＰＵあるいは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。演算回路１０１は、各種プログラムの実行により前処理機能１１１、再構成機能１１３、画像処理機能１１５及びシステム制御機能１１７を実現する。

【0019】

前処理機能１１１において演算回路１０１は、架台１０から伝送された生データに対数変換等の前処理を施す。前処理後の生データは、投影データとも呼ばれる。

【0020】

再構成機能１１３において演算回路１０１は、前処理後の生データに基づいて被検体Ｐに関するＣＴ値の空間分布を表現するＣＴ画像を発生する。画像再構成アルゴリズムとしては、ＦＢＰ（filtered back projection）法や逐次近似再構成法等の既存の画像再構成アルゴリズムが用いられれば良い。

【0021】

画像処理機能１１５において演算回路１０１は、再構成機能１１３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、演算回路１０１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。

【0022】

システム制御機能１１７において演算回路１０１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の統括的に制御する。具体的には、演算回路１０１は、記憶回路１０７に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってＸ線コンピュータ断層撮影装置の各部を制御する。

【0023】

なお、前処理機能１１１、再構成機能１１３、画像処理機能１１５及びシステム制御機能１１７は、一の基板の演算回路１０１により実装されても良いし、複数の基板の演算回路１０１により分散して実装されても良い。

【0024】

表示回路１０３は、ＣＴ画像やスキャン計画等の種々の情報を表示する。具体的には、表示回路１０３は、表示インタフェースと表示機器とを有する。表示インタフェースは、表示対象を表すデータを映像信号に変換する。映像信号は、表示機器に供給される。表示機器は、表示対象を表す映像信号を表示する。表示機器としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。表示機器は、架台１０に設けられても良いし、治療室の壁面に設けられても良い。また、表示機器は、映写機でも良い。

【0025】

入力回路１０５は、具体的には、入力機器と入力インタフェースとを有する。入力機器は、ユーザからの各種指令を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。入力インタフェースは、入力機器からの出力信号をバスを介して演算回路１０１に供給する。

【0026】

記憶回路１０７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。例えば、記憶回路１０７は、ＣＴ画像やスキャン計画等を記憶する。ハードウェアとして記憶回路４６８は、ＣＤ－ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。

【0027】

図２は、本実施形態に架台１０の外観を示す図である。図３は、図２の架台１０の、Ｚ軸を含む切断面を示す図である。図２及び図３に示すように、架台１０は、略円筒形状を有する開口３１が形成された架台筐体３０を有する。架台筐体３０には、固定部として機能するメインフレーム３５と、回転部として機能する回転フレーム１１とが収容されている。メインフレーム３５は、軸受けを介してＺ軸回りに連続回転可能に回転フレーム１１を支持する。回転フレーム１１には、図示しないＸ線管１３、Ｘ線検出器１５及びデータ収集回路１９が取り付けられている。また、回転フレーム１１には可視光線が開口３１に向かうように投光器（以下、内部投光器と呼ぶ）２７１が取り付けられる。内部投光器２７１は、撮影範囲の基準線又は撮影範囲の全体を直接的に視認するための可視光線を投光
する。メインフレーム３５にも可視光線が開口３１に向かうように投光器（以下、外部投光器と呼ぶ）２７３が取り付けられる。外部投光器２７３は、撮影範囲の基準線を直接的に視認するための可視光線を投光する。なお、内部投光器２７１と外部投光器２７３とを特に区別しない場合、単に投光器２７と呼ぶことにする。

【0028】

なお、図２及び図３は、２個の内部投光器２７１が回転フレーム１１に取り付けられている態様を例示しているが、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置はこれに限定されない。すなわち、内部投光器２７１の回転フレーム１１に取り付けられる個数は幾つであっても良い。同様に、外部投光器２７３のメインフレーム３５に取り付けられる個数も４個に限定されず、何個取り付けられても良い。

【0029】

図２及び図３に示すように、架台筐体３０のうちの開口３１に面する内壁３０１及び３０３に透過膜３３が設けられている。内壁３０１及び３０３のうちの面取りされた部分３０１を中央部内壁と呼び、面取りされた部分３０３を周辺部内壁と呼ぶことにする。面取りは、例えば、開口３１による閉塞感を低減するために施される。

【0030】

中央部内壁３０１には内部投光器２７１から発せられた可視光線と図示しないＸ線管１３から発生されたＸ線とが通過するための間隙３７１が設けられている。内部投光器２７１とＸ線管１３とが回転フレーム１１に取り付けられているので、間隙３７１は、中央部内壁３０１のＺ軸の全周に亘り形成されている。間隙３７１を覆うように透過膜（以下、中央部透過膜と呼ぶ）３３１が取り付けられている。すなわち、内部投光器２７１から投光された可視光線とＸ線管１３から発生されたＸ線とは中央部透過膜３３１を透過する。

【0031】

周辺部内壁３０３には外部投光器２７３から発せられた可視光線が通過するための穴３７３が設けられている。穴３７３は、外部投光器２７３の可視光線の出射方向に限定して形成されている。穴３７３を覆うように透過膜（以下、周辺部透過膜と呼ぶ）３３３が取り付けられている。以下、中央部透過膜３３１と周辺部透過膜３３３とを特に区別しない場合、単に透過膜３３と呼ぶことにする。すなわち、外部投光器２７３から投光された可視光線とＸ線管１３から発生されたＸ線とは周辺部透過膜３３３を透過する。換言すれば、内部投光器２７１から投光された可視光線と外部投光器２７３から投光された可視光線とは異なる透過膜３３を透過する。

【0032】

透過膜３３は、投光器２７から発せられる可視光線を透過し且つ架台筐体３０の内部を外部から視認しにくい波長帯域であって、当該可視光線の色が属する波長を除いた波長帯域に属する色を有する。架台筐体３０の内部を外部から視認しにくい波長帯域としては、具体的には、架台筐体３０の内部を外部から遮蔽可能な波長帯域が用いられても良い。中央部透過膜３３１と周辺部透過膜３３３とは、中央部透過膜３３１が内部投光器２７１の可視光線を透過し且つ周辺部透過膜３３３が外部投光器２７３の可視光線を透過するのであれば、同一の色を有しても良いし、異なる色を有しても良い。なお、内部投光器２７１と外部投光器２７３とは同一の色の可視光線を発しても良いし、異なる色の可視光線を発しても良い。透過膜３３は、当該条件を満たす色を有する素材であれば如何なる素材により形成されても良い。例えば、透過膜３３は、マイラー（登録商標）等のポリエステルを素材とするフィルムにより形成される。

【0033】

以下、透過膜３３の色の決定方法について詳細に説明する。

【0034】

本実施形態に係る色は波長により規定されるものとする。便宜的に、紫色は３８０－４５０ｎｍ、青色は４５０－５００ｎｍ、緑色は５００－５７０ｎｍ、黄色は５７０－５９０ｎｍ、橙色は５９０－６２０ｎｍ、赤色は６２０－７５０ｎｍの波長帯域に属するものとする。色の波長帯域は、上記関係のみに限定されず、ある色に対して如何なる波長が対応付けられても良い。

【0035】

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置用の投光器としては赤色の可視光線を投光可能な型が主流である。赤色に比して緑色や青色は人の視認性が良いが、緑色や青色の可視光線を投光可能な投光器は回転フレーム１１の回転に伴う強力な遠心力に耐えられない、価格が高い等の理由から、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には使用されてこなかった。しかし、技術革新により、緑色や青色の可視光線を投光可能な投光器も使用される事が見込まれる。そこで、以下の実施形態においては、緑色の可視光線を投光する投光器２７に対する透過膜３３の色を決定するものとする。

【0036】

透過膜３３の色は、透過膜３３が有しうる色の透過率の重価係数の波長分布と透過膜３３が有しうる色に対する透過率の波長分布（透過スペクトル）とに基づいて決定される。

【0037】

図４は、透過膜３３が有しうる色の透過率の重価係数の波長分布を示す図である。図４の縦軸は重価係数に規定され、横軸は波長［ｎｍ］に規定される。重価係数は、可視光線透過率等を算出するための、比視感度に応じて決定される係数である。重価係数が高い波長に属する色ほど全色に対して透過し易い。図４に示すように、重価係数は、緑色に属する波長帯域において最大値を有し、当該最大値に対応する波長から離れるにつれて低下する。すなわち、緑色は全ての色を透過し易い事が分かる。

【0038】

典型的には、赤色の可視光線に対しては同色である赤色の透過膜３３が使用されている。同様に、緑色の可視光線に対して同色である緑色の透過膜３３が使用された場合、緑色は上記の通り全ての色を透過し易いので、架台筐体３０の内部を外部から視認し易くなってしまう。そのため、透過膜３３の色としては、緑色の波長以外の波長帯域に属する色が使用されると良い。具体的には、重価係数の閾値ＴＨ１以下の重価係数が属する波長帯域に属する色が、透過膜３３の色の候補になり得る。閾値ＴＨ１以下の重価係数が属する波長帯域に属する色としては、例えば、紫色、青色、橙色及び赤色が候補に挙げられる。

【0039】

図５は、透過膜３３が有しうる色毎の透過率の波長分布（透過スペクトル）を示す図である。図５の縦軸は透過率に規定され、横軸は波長［ｎｍ］に規定される。実線は青色の透過膜３３を示し、点線は緑色の透過膜３３を示し、破線は黄色の透過膜３３を示し、一点鎖線は赤色の透過膜３３を示す。図５に示すように、透過膜３３が有しうる色毎に透過率の波長分布の推移が異なる。概略的には、黄色及び赤色は、自身の色が属する波長帯域よりも低い波長帯域においては低透過率で一定に推移し、自身の色が属する波長帯域近辺で急激に透過率が上昇し、自身の色が属する波長帯域よりも高い波長帯域においては高透過率で一定に推移する。青色及び緑色は、自身の色が属する波長帯域近辺で中透過率のピークを有し、赤色が属する波長帯域近辺で急激に透過率が上昇し、赤色が属する波長帯域よりも高い波長帯域においては高透過率で一定に推移する。

【0040】

具体的には、図５に示すように、黄色は、３５０ｎｍから略４５０ｎｍまでは０．１程度の低透過率で推移し、略４５０ｎｍで急激に透過率が上昇し、略４５０ｎｍ以降にかけて０．８程度の高透過率で推移する。赤色とは、３５０ｎｍから略６５０ｎｍまでは０．１程度の低透過率で推移し、略６５０ｎｍで急激に透過率が上昇し、略６５０ｎｍ以降にかけて０．８程度の高透過率で推移する。青色は、３５０ｎｍから３８０ｎｍ程度までは透過率０．１から緩やかに上昇し、３８０ｎｍから４５０ｎｍまで透過率０．５程度の比較的高透過率で推移し、４５０ｎｍから６００ｎｍ程度までは透過率０．１に向かい下降し、６００ｎｍから７００ｎｍまでは０．１程度の低透過率で推移し、略７００ｎｍで急激に透過率が上昇し、略７００ｎｍ以降にかけて０．８程度の高透過率で推移する。緑色は、３５０ｎｍから４８０ｎｍ程度までは０．１程度の低透過率で推移し、３８０ｎｍから４５０ｎｍまで透過率０．５程度の比較的高透過率で推移し、４５０ｎｍから５２０ｎｍ程度までは透過率０．４に向かい上昇し、５２０ｎｍから６００ｎｍまでは透過率０．１程度まで下降し、６００ｎｍから略７００ｎｍまで０．１程度の低透過率で推移し、略７００ｎｍで急激に透過率が上昇し、略７００ｎｍ以降にかけて０．８程度の高透過率で推移する。

【0041】

図５に示すように、透過膜３３が青色の場合、緑色の波長帯域での透過率は０．３程度であるため、緑色の可視光線をある程度透過することが出来る。透過膜３３が緑色の場合、緑色の波長帯域での透過率は０．４程度であるため、緑色の可視光線をある程度透過することが出来る。透過膜３３が黄色の場合、緑色の波長帯域での透過率は０．７程度であるため、緑色の可視光線を良好に透過することが出来る。透過膜３３が赤色の場合、緑色の波長帯域での透過率は０．１程度であるため、緑色の可視光線をほとんど透過することはできない。橙色の透過率の波長分布は、赤色の透過率の波長分布と黄色の透過率の波長分布との重ね合わせである。そのため、透過膜３３が橙色の場合、緑色の波長帯域での透過率は０．３程度であるため、緑色の可視光線をある程度透過することが出来る。紫色の透過率の波長分布は、赤色の透過率の波長分布と青色の透過率の波長分布との重ね合わせである。そのため、透過膜３３が紫色の場合、緑色の波長帯域での透過率は０．２程度であるため、緑色の可視光線をある程度透過することが出来る。

【0042】

具体的には、透過率の観点での透過膜３３の色の候補を決定する場合、透過率の波長分布において透過率の閾値ＴＨ２が設定される。投光器２７の可視光線が緑色である場合、透過率の波長分布において、緑色が属する波長帯域ＲＷ２において閾値ＴＨ２以上の透過率を有する色が、透過膜３３の色の候補に決定される。例えば、投光器２７の可視光線が緑色である場合、閾値ＴＨ２は０．２程度に設定されると良い。よって、紫色、青色、緑色、橙色及び黄色が透過膜３３の色の候補に挙げられる。

【0043】

上記の通り、投光器２７の可視光線が緑色である場合、重価係数の観点からは透過膜３３の色の候補として紫色、青色、橙色及び赤色が選択され、透過率の観点からは透過膜３３の色の候補として紫色、青色、緑色、橙色及び黄色が選択される。従って、投光器２７の可視光線が緑色である場合、透過膜３３の色は、当該可視光線の色である緑色の波長以外の波長帯域に属する紫色、青色及び橙色の何れかの色に決定される。

【0044】

例えば、緑色の可視光線を投光する内部投光器２７１が用いられる場合、中央部透過膜３３１の色は紫色、青色又は橙色に選択されると良い。これにより、中央部透過膜３３１は、内部投光器２７１から投光される緑色の可視光線を透過しつつ、架台筐体３０内部の外部からの視認を妨げる事が可能になる。従って中央部透過膜３３１は内部投光器２７１から投光される緑色の可視光線を良好に透過できるので、ユーザは内部投光器２７１を利用した患者Ｐの位置合わせを容易に行うことができる。また、架台筐体３０内部の外部からの視認を妨げる事が出来るので、患者Ｐが意識的又は無意識的に回転フレーム１１を目で追う事に起因する患者頭部の体動を防止し、ひいては、体動アーチファクトを低減することができる。

【0045】

周辺部透過膜３３３についても中央部透過膜３３１と同様に色を決定可能である。すなわち、周辺部透過膜３３３は、外部投光器２７３から発せられる可視光線を透過し且つ架台筐体３０の内部を外部から遮蔽可能な波長帯域であって、当該可視光線の色が属する波長を除いた波長帯域に属する色を有する。例えば、外部投光器２７３の色が緑色の場合、周辺部透過膜３３３の色は紫色、青色又は橙色に選択されると良い。これにより、周辺部透過膜３３３は、外部投光器２７３から投光される緑色の可視光線を透過しつつ、架台筐体３０内部の視認を妨げる事が可能になる。

【0046】

上記の透過膜３３の色の決定方法は、投光器２７の可視光線が緑色である場合に限定されず、青色や赤色等の如何なる色の可視光線にも適用可能である。図４及び図５に示すように、可視光線が青色の場合、透過膜３３の色は、青色又は紫色に選択されると良い。可視光線が赤色の場合、透過膜３３の色は、赤色、橙色又は紫色に選択されると良い。なお、透過膜３３の色として可視光線の色の波長以外の波長帯域に属する色が選択される場合、青色の可視光線に対しては透過膜３３の色は紫色に選択され、赤色の可視光線に対しては透過膜３３の色は橙色又は紫色に選択されると良い。

【0047】

内部投光器２７１の可視光線と外部投光器２７３の可視光線とは異なる色であっても良い。例えば、内部投光器２７１の可視光線が緑色、外部投光器２７３の可視光線が赤色とすることも可能である。この場合、上記の通り、中央部透過膜３３１の色は、紫色、青色又は橙色に選択され、周辺部透過膜３３３の色は、赤色、橙色又は紫色に選択されると良い。これにより、内部投光器２７１の可視光線と外部投光器２７３の可視光線との両方を良好に視認し、かつ、架台筐体３３の内部の視認を妨げる事ができる。また、内部投光器２７１と外部投光器２７３とで別々の色の可視光線を用いる事が出来るので、色による内部投光器２７１と外部投光器２７３との混同を防止する事が出来る。

【0048】

（応用例）
上記実施形態において一つの透過膜３３を透過する可視光線の色は１色であるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、中央部透過膜３３１を透過する可視光線の色は１色に限定されず、２色であっても良いし、３色以上であっても良い。以下、本実施形態の応用例について説明する。なお以下の説明において、上記実施形態と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。

【0049】

図６は、応用例に係る架台１０のＺ軸を含む切断面を示す図である。図６に示すように、応用例に係る架台１０においては回転フレーム１１に２種類の内部投光器２７１，２７５が設けられている。内部投光器２７１は、撮影範囲の基準線を直接的に視認するための可視光線を投光する。内部投光器２７５は、撮影範囲の全体を直接的に視認するための可視光線を投光する。内部投光器２７１の可視光線と内部投光器２７５の可視光線とは同一の中央部透過膜３３１を透過する。

【0050】

透過膜３３１の色は、内部投光器２７１から発せられる可視光線と内部投光器２７５から発せられる可視光線との両方を透過しつつ、架台筐体３０内部の外部からの視認を妨げる事が可能な色に選択される。例えば、内部投光器２７１としては赤色の可視光線を投光する型が用いられ、内部投光器２７５としては緑色の可視光線を投光する型が用いられた場合における、応用例に係る中央部透過膜３３１の色の決定方法について説明する。

【0051】

図４の重価係数の波長分布から、中央部透過膜３３１の候補としては、紫色、青色、橙色及び赤色が選択される。図５の透過率の波長分布から、赤色の可視光線に対する中央部透過膜３３１の候補としては、紫色、青色、緑色、黄色、橙色及び赤色が選択され、緑色の可視光線に対する中央部透過膜３３１の候補としては、紫色、青色、橙色及び赤色が選択される。従って、図５の透過率の波長分布から、中央部透過膜３３１の候補としては、紫色、青色、橙色及び赤色が選択される。従って、内部投光器２７１として赤色の可視光線を発する型が用いられ、内部投光器２７５として緑色の可視光線を発する型が用いられた場合、中央部透過膜３３１の色は、紫色、青色、橙色又は赤色に決定される。なお、中央部透過膜３３１の色として、内部投光器２７１及び内部投光器２７５の可視光線の色の波長以外の波長帯域が属する色を用いる場合、中央部透過膜３３１の色は、紫色、青色又は橙色に決定される。従って中央部透過膜３３１は内部投光器２７１から投光される赤色の可視光線と内部投光器２７５から投光される緑色の可視光線とを良好に透過できるので、ユーザは内部投光器２７１と内部投光器２７５とを利用した患者Ｐの位置合わせを容易に行うことができる。また、架台筐体３０内部の外部からの視認を妨げる事が出来るので、患者Ｐが意識的又は無意識的に回転フレーム１１を目で追う事に起因する患者頭部の体動を防止し、ひいては、体動アーチファクトを低減することができる。更に、内部投光器２７１と内部投光器２７５とで別々の色の可視光線を用いる事が出来るので、色による内部投光器２７１と内部投光器２７５との混同を防止する事が出来る。

【0052】

なお、上記実施形態において架台１０は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の架台であるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、投光器２７と透過膜３３とを有する架台であれば、磁気共鳴イメージング装置や核医学診断装置等、如何なる撮像原理のもとに医用撮影を行う医用画像診断装置の架台にも適用可能である。

【0053】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、投光器から発せられた可視光線の視認性を保ちつつ架台筐体内への視認性を低下させる事が可能となる。

【0054】

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】

【0055】

１０…架台、１１…回転フレーム、１３…Ｘ線管、１５…Ｘ線検出器、１７…高電圧発生器、１９…データ収集回路、２１…回転駆動装置、２３…寝台、２５…寝台駆動装置、２７…投光器、２９…架台制御回路、３０…架台筐体、３１…開口、３３…透過膜、３３…中央部透過膜、３５…メインフレーム、１００…コンソール、１０１…演算回路、１０３…表示回路、１０５…入力回路、１０７…記憶回路、１１１…前処理機能、１１３…再構成機能、１１５…画像処理機能、１１７…システム制御機能、２７１…内部投光器、２７３…外部投光器、２７５…内部投光器、３０１…中央部内壁、３０３…周辺部内壁、３３１…中央部透過膜、３３３…周辺部透過膜、３７１…間隙、３７３…穴。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】