具体实施方式
以下参照附图对本发明的一实施方式进行详细说明。另外,在用于说明本发明的各实施方式的全部图中,对具有相同功能的部分标注相同符号,并不重复对其进行说明。
<第一实施方式>
作为第1实施方式的医用图像诊断装置的一个例子,对具备圆筒状机架的MRI装置进行说明,但MRI的机架形状不局限于圆筒状,可以应用在将一对平板状的磁铁对向配置的机架内。
图1是具备机架1的MRI装置的一例的功能框图。图2是机架1和寝床装置7的立体图。如图1所示,MRI装置100具备:将轴方向向着水平配置的圆筒状的磁铁102、配置在其内侧的倾斜磁场线圈103、高频磁场(RF)线圈104及RF探针105、寝床装置7。磁铁102、倾斜磁场线圈103、RF线圈104由图2所示的外形为近似圆筒形的机架外罩1a覆盖。近似圆筒形的机架外罩1a的中心的空洞空间为拍摄空间。
寝床装置7内置用于搭载受检体9的顶板70和使该顶板70上下移动的寝床驱动机构71。机架1如后所述,具备用于将寝床装置7的顶板70拉入拍摄空间的机构8。关于寝床装置7以及顶板拉入机构将在后面详细说明。
MRI装置100还具备倾斜磁场电源106、RF发送部107、信号检测部108、信号处理部109、控制部110、显示部111和操作部112。
磁铁102在受检体9的拍摄空间中发生静磁场。倾斜磁场线圈103包含发生X、Y、Z这3个方向的倾斜磁场的线圈,根据来自倾斜磁场电源106的信号,分别在拍摄空间中发生倾斜磁场。RF线圈104根据来自RF发送部107的信号对拍摄空间施加(照射)RF。RF探针105检测受检体9发生的NMR(核磁共振)信号。用RF探针105接收的信号由信号检测部108检测,由信号处理部109进行信号处理,并输入给控制部110。控制部110根据输入的信号重新构成图像,显示在显示部111上。另外,控制部110按照预先保存的控制时间图以及从操作者经由操作部112输入的拍摄参数控制倾斜磁场电源106、RF发送部107、信号检测部108等的动作。此外,控制时间图一般称为脉冲序列。
然后,对寝床装置7、以及顶板70向拍摄空间的拉入机构8进行说明。图3是表示机架1、寝床装置7、以及顶板拉入机构的概要结构的框图。图4、图5及图6分别是寝床装置7和顶板拉入机构8的立体图、俯视图及侧面图。图7是将后述的连接机构82的外罩拿掉后的状态的立体图。图5及图6表示将连接机构82的外罩拿掉后的状态。
寝床装置7除了上述的顶板70和顶板驱动机构71以外,还具备支持顶板70的顶板支持台72、将顶板支持台72以能够上下移动的方式支持的本体74、检测顶板70的上下方向的位置的上下位置传感器73。顶板驱动机构71和上下位置传感器73内置在本体74中。顶板70的底面上设有多个车轮75,能够在顶板72以及后述的顶板拉入机构8的顶板支撑部81上行走。
顶板拉入机构8具备顶板支撑部81、在底面具备车轮84的连接机构82、以及顶板支撑部支持台83。顶板支撑部81的长度方向与顶板70的长度方向一致,具有与顶板70的长度同等以上的长度。顶板支撑部81的一端插入机架1的中心的空洞空间(拍摄区域),固定在机架1的内壁面下部并被支持。另一端搭载在顶板支撑部支持台83的上面并被支持。顶板支撑部81插入机架1的一端的端面81a如图6所示,与上升到寝床装置7的最高位置状态的顶板支持台72的端面以预定的微小缝隙相对配置。
顶板支撑部81如图5所示,在上面的两侧具有用于连接机构82的车轮84及顶板70的车轮75行走的平坦的行走面94。一对行走面94之间的区域为槽状凹陷,沿着长度方向配置有同步带85。另外,在顶板支撑部81的槽状的凹陷的两端分别配置有用于旋转同步带85的滑轮86、87。滑轮86由内置在顶板支撑部支持台83的电动机88旋转驱动。由此,同步带85被驱动。
连接机构82通过图中未显示的部件在同步带85的预定的位置结合,由同步带85的驱动在顶板支撑部81的长度方向上行走。
连接机构82如图7所示,具有在两侧安装有车轮84的底座90和配置在本体74的寝床装置7端部的中央的挂钩12。挂钩12通过固定在基部的轴13可旋转地固定在底座90的板部14上。图8的(a)~(c)是表示挂钩12的形状及动作的中途状态的侧面图,图8的(d)是挂钩12的立体图。挂钩12如图7及图8的(a)~(d)所示,是具备用于与顶板结合的凹部121、设在与凹部121相比靠前端侧的第1倾斜面122、以及依次设在与凹部121相比靠旋转轴13侧的水平部123和第2倾斜面124的形状。
如图8的(a)~(c)所示,在顶板70的机架1侧的端面上,将轴方向向着顶板70的宽度方向,固定有连接销17。挂钩12的前端的第1倾斜面122是以即使该连接销17接近、在到达凹部121附近之前也不会与挂钩12碰撞的方式形成的。
另外,在顶板支撑部81的寝床装置7侧的端部上面,用于将连接机构82的挂钩12顶起的顶起部16由固定夹具16a固定在预定的位置及高度。挂钩12的水平部123设在比顶起部16的前端更高的位置,其结构为即使挂钩12接近顶起部16也不会与水平部123接触。
第2倾斜面124通过与顶起部16的前端接触,挂钩12以轴13为中心旋转的同时被顶起。由此,第2倾斜面124的倾斜角度确定为使得凹部121不与连接销17接触,而抬升得比连接销17更高。
另外,对于挂钩12,在轴13和凹部121之间设有突起125,与固定在底座90上的突起91通过橡胶带等弹性部件15连接。弹性部件15趋向将挂钩12按下的方向。
在顶板支撑部81的上面,在顶起部16附近的预定的原点位置,配置有用于检测连接机构82移动到了原点的原点传感器89。可以使用光传感器等作为原点传感器89。
另外,在连接机构82的外罩上,具备检测挂钩12已接近到与顶板70的连接销17结合的程度的连接检测传感器92。连接检测传感器92可以由与顶板70的端面接触而被按入的销以及检测销已被按入的光传感器构成。或者也可以使用微型开关等接触式传感器。
连接检测传感器92、原点传感器89以及电动机82与控制部110连接。另外,寝床装置7的上下位置传感器73也与控制部110连接。
另外,本实施方式的机架1为MRI装置,因此连接机构82及顶板支撑部81由铝、树脂等非磁性材料构成。
对于顶板70被拉入机架1内部的动作,使用图9的流程进行说明。
图9的动作通过控制部110控制各部来实现。操作部112包含指示将顶板70上升的升起(UP)按钮、指示将顶板70拉入机架1的拉入(IN)按钮、指示将顶板70从机架1取出的拉出(OUT)按钮。这些按钮可以与其他操作按钮一起配置在操作面板上,也可以配置在机架1的侧面等处。
如果操作者对操作部112的指示将顶板70上升的升起按钮进行了操作,则寝床装置7的驱动机构71使顶板70上升(步骤201、202)。如果寝床装置7的上下位置传感器73使顶板70继续上升直至到达最高位置、并检测到已经到达最高位置,则由于顶板支持台72与顶板支撑部81高度相同,因此使驱动机构71停止。继续使电动机88驱动,使连接机构82向原点方向(寝床装置7的方向)移动(步骤203、204)。由此,连接机构82如图8的(a)所示,接近顶起部16。
挂钩12的前端具备第1倾斜面122,因此不与连接销17接触。如图8的(b)所示,如果顶起部16通过挂钩12的水平部123并到达了第2倾斜面124,则顶起部16将第2倾斜面124顶起,挂钩12的凹部121被抬升得比连接销17更高(步骤204)。
原点传感器89检测到连接机构82已到达原点时,停止电动机88并停止连接机构82(步骤205、206)。
这时如果检测到连接检测传感器92的销被顶板70的端面按入而与顶板70接触,则向操作者报知如果对操作部112的拉入按钮(IN按钮)进行操作则顶板70被拉入机架1内部(步骤207、208)。作为报知方法,使用例如使拉入按钮中内置的灯闪烁的方法。另外,如果步骤205中原点传感器89检测到连接机构82已到达原点,但步骤207中连接检测传感器92没有检测到与顶板70接触,则为连接检测传感器92异常,因此通过显示等向操作者报知传感器故障(步骤213)。
如果操作者操作了拉入按钮(步骤209),则将电动机88反转,使连接机构82倒退,向顶板支撑部支持台83的方向移动(步骤210)。由此,如图8的(c)所示,顶起部16从挂钩12脱离,因此挂钩12下降,与连接销17结合。这样顶板70如图10所示,和连接机构82一起在顶板支撑部81上行走,被拉入机架1的拍摄空间内部(步骤210)。
连接检测传感器92继续检测到与顶板70接触时,顶板70和挂钩12保持结合,顶板70被拉入机架1,因此向操作者报知拍摄的准备结束、可以拍摄(步骤211、212)。操作者通过对操作部112进行操作,执行拍摄序列,能够拍摄受检体9的期望的部位。
另一方面,步骤211中没有检测到连接检测传感器92与顶板70接触时,挂钩12没有与连接销17完好结合,顶板70没有与连接机构82一起移动,因此向操作者报知返回步骤204重新尝试或者中止操作(步骤214)。
然后,参照图11的流程对拍摄结束后或者拍摄中途将顶板70拉出到寝床装置70的各部位的动作进行说明。
操作者对操作部112的拉出按钮进行操作时,控制部110驱动电动机88,使连接机构向着原点方向移动(步骤301、302)。挂钩12回到原点,由此被顶起部16顶起,如图8的(c)所示从与连接销17结合的状态向图8的(b)所示的抬升状态移动。原点传感器89如果检测到连接机构82已到达原点,则通过停止电动机88来停止连接机构82(步骤303、304)。
在这个时间点如果拉出按钮被持续按下,则操作者进一步指示将顶板70降下,因此在连接机构配置在原点的状态下通过寝床装置7的驱动机构71使顶板70下降(步骤305、306)。由此,能够不对顶板70造成冲击而解除顶板70与连接机构82的连接。
如果连接检测传感器92关断,则连接已被解除,因此驱动电动机88,将连接机构返回至预定的位置(home position,起始位置)(步骤308、309)。
此外,步骤305中,当拉出按钮没有被持续按下时,不降下顶板70,继续保持该状态(步骤307)。
本实施方式中,挂钩12被顶起部16顶起,能够由原点传感器89正确地定位并使其停止,因此能够使得挂钩12的前端、连接机构82的外罩以及本体不与顶板70和端面碰撞,平稳地与连接销17结合。由此,能够把连接机构82与顶板70连接并拉入机架1内部,而不对顶板70造成冲击。所以能够保证顶板70上的受检体9的安全,并且没有由冲击造成的不安地将顶板70拉入机架1。
另外,将顶板70拉入机架1时,操作升起按钮和拉入按钮即可,而将顶板70从机架1拉出时,持续按压拉出按钮即可,因此能够实现以简单的操作将顶板70拉入和拉出。
此外,上述实施方式中,以连接机构82的初始位置(home position,起始位置)为原点以外(例如机架1的中央附近)的情况为例进行了说明,而起始位置也可以为原点。也就是说,连接机构82在没有连接顶板70的状态下一直位于原点。这时,上述图9的流程中,不需要步骤204~206的动作,可以将顶板的连接及拉入动作简化为如图12的流程。
此外,本实施方式中使用了同步带85,而本发明不局限于此,只要能够移动连接机构82,可以使用任何驱动机构。例如也可以使用滚珠丝杆来移动连接机构82。
<第2实施方式>
以下,对第2实施方式的医用图像诊断装置进行说明。图13是表示本实施方式的医用图像诊断装置的概要结构的框图。
第2实施方式与第1实施方式不同之处在于寝床装置是具备车轮22的移动式寝床装置701。本实施方式的各机构基本上与第1实施方式相同,因此只对与上述第1实施方式不同的地方进行说明。
移动式寝床装置701和机架1具备寝床连接机构702。寝床连接机构702包含:设置在寝床本体74上的挂钩23、设置在机架上的用于与挂钩23结合的连接杆24、设置在机架1上的用于检测与移动式寝床装置701的连接的寝床连接检测传感器25。连接检测传感器25对设置在寝床本体74上的销26通过与机架1连接而被按入机架1侧进行检测。另外,除了这些还配置有图中未显示的连接器,其把用于将上下位置传感器73的输出转发给控制部110的信号线和用于从控制部110接收对移动式寝床装置701的驱动机构进行控制的控制信号的信号线连接在机架1和移动式寝床装置701之间。
只有当通过寝床连接检测传感器25检测到了移动式寝床装置701和机架1由连接机构702连接的情况下,能够开始图9和图12的步骤201。
作为寝床连接检测传感器25,优选为用遮光检测销26被按入的光敏传感器(非接触式),但也可以使用微型开关等接触式传感器。另外,也可以采用通过上述信号线的连接器以电学方式检测连接的结构,来取代机架连接检测传感器25。
另外,也可以采用通过在连接机构702的挂钩23和连接杆24上分别安装电极片、挂钩23与连接杆24结合,使得电极片接触,控制信号等信号线以电学方式连接的结构。
进一步地,也可以采用通过在连接机构82的挂钩12和连接销17上也分别安装电极片、连接机构82的挂钩12与顶板70的连接销17结合,使得电极片接触,控制信号等信号线以电学方式连接的结构。
如上所述,根据第2实施方式的医用图像诊断装置,对于移动式寝床装置,也能够将顶板70拉入机架内部。
<第3实施方式>
以下,参照图14的(a)、(b)对第3实施方式的医用图像诊断装置进行说明。图14的(a)、(b)是挂钩312的侧面图。与第1实施方式的不同之处在于:不具备用于使得挂钩12趋向向下的橡胶带等弹性部件15、突起125以及轴13,而是将挂钩312的基部313自身做成板式弹簧形状,将板式弹簧状的基部313的端部固定在板部14上。挂钩312在板式弹簧状的基部313的弹力的作用下趋向向下,同时当顶起部16在第2倾斜面124上时,板式弹簧状的基部313的变形使得挂钩312的前端被抬升得比连接销17更高。其他的结构与第1实施方式相同,因此省略说明。
如上所述,根据第3实施方式,连接机构82可以用比第1实施方式更少的部件数构成,能够降低制造成本。
<第4实施方式>
以下,使用图15的(a)、(b)对第4实施方式的医用图像诊断装置进行说明。图15的(a)是表示从上面观察连接机构82及寝床装置7时的挂钩12的朝向的框图,图15的(b)是表示从侧面观察时的挂钩12的朝向的框图。
第4实施方式中,挂钩12的凹部121的开口朝向水平方向。
与此对应,连接销17和顶起部16以轴方向与顶板70的法线方向平行的方式配置。连接销17优选为配置于顶板70的厚度内。其他结构与第1实施方式相同。
本实施方式的连接机构82通过挂钩12挂在配置于顶板70的厚度内的连接销17上而与顶板70连接,因此具有挂钩12不比顶板70的上面更向上侧突出的优点。所以不会导致与搭载在顶板70上的受检体9接触。
此外,挂钩12的凹部121不局限于向下或横向,也可以是向上的。这时,顶起部16作为挂钩按下部,配置在顶板支撑部81上。
<第5实施方式>
以下,使用图16对第5实施方式的医用图像诊断装置进行说明。
第5实施方式中,将第1实施方式中配置在连接机构82上的挂钩12及连接检测传感器92配置在顶板70的端面上,将第1实施方式中配置在顶板70上的连接销17配置在连接机构82上。连接销17具有可动部,被顶起部216顶起时与挂钩12结合。顶起部216与第1实施方式的顶起部16同样配置在顶板支撑部81的原点附近。原点传感器89与第1实施方式同样配置在顶板支撑部81上。其他结构与第1实施方式相同,因此省略说明。
如果顶板70上升到了与顶板支撑部81相同的高度,则使连接机构82向着原点移动。由此,连接销与顶起部216接触而被顶起,与挂钩12结合。如果原点传感器89检测到连接机构82,则将连接机构82停止,使其向着远离寝床装置7的方向移动。由此,顶板70与连接机构82连接,被拉入机架1内部。
根据第5实施方式,能够将连接机构82一直配置在机架1的入口。挂钩12不从机架1伸出,因此在第5实施方式中不需要第1实施方式中图9的步骤204进行的连接机构82向原点方向的移动。
上述的各实施方式中,对于医用图像诊断装置以MRI装置为例进行了说明,而本发明不局限于MRI装置,可以应用在使顶板移动到预定位置的各种装置中。例如,可以将本发明的顶板拉入机构应用在X光拍摄装置和CT装置中。
符号说明
1机架、1a机架外罩、7寝床装置、12挂钩、13轴、15弹性部件、16顶起部、17连接销、23挂钩、24连接杆、25寝床连接传感器、26销、70顶板、72顶板支持台、73上下位置传感器、74寝床装置本体、75车轮、81顶板支撑部、82连接机构、83顶板支撑部支持台、84车轮、85同步带、86、87滑轮、88电动机、89原点传感器、90底座、91突起、92连接检测传感器、94行走面、121凹部、122第1倾斜面、123水平面、124第2倾斜面、125突起、312挂钩、313挂钩的基部、702寝床连接机构、102磁铁、103倾斜磁场线圈、104高频磁场(RF)线圈、105RF探针、106倾斜磁场电源、107RF发送部、108信号检测部、109信号处理部、110控制部、112操作部。