JP2000102531A - X線ct装置 - Google Patents

X線ct装置

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JP2000102531A
JP2000102531A JP10290129A JP29012998A JP2000102531A JP 2000102531 A JP2000102531 A JP 2000102531A JP 10290129 A JP10290129 A JP 10290129A JP 29012998 A JP29012998 A JP 29012998A JP 2000102531 A JP2000102531 A JP 2000102531A
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JP
Japan
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rotating ring
ray
frame
rotating
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
JP10290129A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Suzuki
力 鈴木
Hiroshi Takano
博司 高野
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 X線CT装置のスキャナを高速に回転してス
キャン時間の短縮を図る。 【解決手段】 被検者に対しX線を照射するX線照射手
段と被検者を寝載する天板を挟み該X線照射手段と対向
配置されるX線検出器とを回転リングで一体に保持し、
この回転リングを回転自在にフレームで支持し、前記回
転リングとフレームに磁力発生手段を備え、前記回転リ
ングを回転自在に支持して、前記被検者を透過したX線
を検出し、これを電気信号に変換し画像処理して所望の
断層像を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はX線CT装置に係わ
り、特にX線管及びX線検出器等を搭載したスキャナを
高速に回転してスキャン時間の短縮を図ることができる
X線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5に従来のX線CT装置の一例を示
す。(a)は正面図,(b)は側面図である。
【0003】図5において、X線CT装置は、X線照射
手段であるX線管12と、このX線管12から放射され
たX線をファンビーム状にコリメートするコリメータ1
4を備えている。コリメータ14を通過するX線はファ
ンビーム化され、寝台の天板24(脚部28で支持)に
載置された被検者26に照射される。X線管12に対向
した位置に配置された多チャンネルX線検出器16で、
被検者を透過したX線を検出する。このX線検出器16
の出力は前置増幅器で増幅されアナログ/ディジタル変
換されて図示を省略した画像処理装置に入力する。X線
管12とコリメータ14とX線検出器16等は回転リン
グ10により一体に保持され、軸受け8を介してフレー
ム6に回転自在に支持される。このフレーム6にはプー
リ20を有したモータ18が備えられ、ベルト22を介
して図示を省略した制御装置により回転リング10を回
転させる。この回転の間、X線管12がX線を連続的又
は間欠的に放射し、所定のピッチ角度毎に、被検者の透
過X線を検出する。前記X線管12とX線検出器16の
対向位置関係のもとでの1回転又は半回転(180°+
α)の回転(走査、またはスキャンと呼ぶ)により得ら
れたX線検出器16の出力を、画像処理装置で各種の前
処理や再構成処理を行い、再構成画像を得て、これをモ
ニタ(図示略)に表示し、診断に供する。なお、フレー
ム6はスタンド2,4により床面に立設され、スタンド
2,4に設けられた図示を省略したアクチュエータと制
御装置により、床面に対して傾倒し、被検者の斜断面像
を得る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】X線CT装置におい
て、画像を得るのに要する時間の短縮は、臨床上、また
検査効率の点からも重要な課題である。この時間短縮を
達成するためにはX線管12とX線検出器16の回転速
度を上げることが必要である。しかし、上記X線管12
とコリメータ14とX線検出器16等を一体的に保持す
る回転リング10は、球状もしくは円筒状の転動体を用
いたベアリングにより回転自在に支持するが、回転速度
を上げると、ベアリング内の摩擦部分が発熱し、最終的
には異常磨耗による転動体の破損,焼き付きを起こす。
この現象は、ベアリングの径が大きくなる程に顕著にな
る。現状が0.7〜1秒/スキャンであり、より一層の
スキャン時間短縮が求められているが、上記ベアリング
の機械的な問題からせいぜい0.6秒/スキャンが限界
であり、これ以上のスキャン時間の短縮は、図5の従来
の方法では機械的構造の面から不可能である。
【0005】本発明の目的は、X線管12とX線検出器
16の回転速度を上げ、画像取得時間を短縮できるX線
CT装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、被検者に対
しX線を照射するX線照射手段と、被検者を寝載する天
板を挟み該X線照射手段と対向配置されるX線検出器
と、前記X線照射手段とX線検出器を一体に保持しこれ
らを回転させる回転リングと、該回転リングを回転自在
に支持するフレームと、前記天板を支持する天板支持手
段を具備し、前記被検者を透過したX線を検出し、これ
を電気信号に変換し画像処理して所望の断層像を得るX
線CT装置において、前記回転リングとフレームに磁力
発生手段を備え、前記回転リングを回転自在に支持する
ことにより達成される。また、本発明は、前記回転リン
グの回転に伴う回転中心のずれを検出するセンサを備
え、前記回転リングの回転中心がずれない時の値に制御
するための目標値と、前記回転リングの回転中心のずれ
量が前記目標値となるように前記電磁石の電磁力を制御
する制御手段とを具備し、前記回転リングの回転中心の
ずれ量が前記目標値と一致するように制御する。
【0007】また、前記電磁石の磁化方向を切り換える
手段を備え、前記回転リングに回転動力を発生させ、前
記回転リングの回転を補助支持する軸受けを有したもの
である。このように構成することによって、X線管とX
線検出器を一体に保持する回転リングはフレームに備え
られた磁力発生手段により、浮上回転支持される。これ
により、回転リングは機械的な接触が無い状態で回転自
在に支持することができるので、従来よりも高速で回転
させることができ、スキャン時間の短縮が可能になる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図1及至
図4を用いて詳細に説明する。図1は本発明の実施例を
示すX線CT装置の概略図で、(a)は側面図,(b)
は断面図((a)のS−S断面)である。回転リング3
0はX線管32,コリメータ34,X線検出器36を保
持している。
【0009】スタンド2,4により床面から支持される
フレーム40は、回転リング30を磁力で浮上させ回転
自在に支持する電磁石42a,42b,42c,42
d,42e,42f,42g,42h,42j,42
k,42m,42nを固定している。また、このフレー
ム40には回転リング30を回転させる電磁石44a,
44b,44c,44d,44e,44f,44g,4
4hを固定している。回転リング30を回転させるこれ
ら電磁石44a,44b,44c,44d,44e,4
4f,44g,44hの対向、すなわち回転リング30
には永久磁石38a,38b,38c,38dを固定し
ている。フレーム40には、回転リング30との距離を
測定する非接触距離センサ46a,46bを取付け、さ
らに回転リング30をX方向に支持するベアリング54
a,54b,54c,54d,ベアリング56a,56
b,56c,56dを取付けた部材52a,52b,5
2c,52dを固定している。ベアリング48a,48
bを保持する部材50a,50bは上記フレーム40に
取付け、回転リング30の回転を補助するようにしてい
る。なお、ベアリング48a,48bは通常装置が可動
している場合には回転リング30と接触しないようにな
っている。非通電時等に回転リング30を支持する役目
を負う。
【0010】図2は本発明の制御装置の構成図である。
上位コントローラ76には、入出力インターフェイスI
/O74を介してD/A(ディジタル/アナログ)変換
器64a,64b,…,68a,68b,…,A/D
(アナログ/ディジタル)変換器70,72を接続し、
上記D/A(ディジタル/アナログ)変換器には増幅器
62a,62b,…,66a,66b,…を接続してい
る。
【0011】さらに、各増幅器には電磁石42a,42
b,…,44a,44b,…,非接触距離センサ46
a,46bを接続している。これにより、非接触距離セ
ンサ46a,46bが検出したアナログの距離信号は、
A/D(アナログ/ディジタル)変換器70,72によ
りディジタル量に変換され、I/O74を介して上位コ
ントローラ76に入力される。この上位コントローラ7
6では、上記ディジタル量に変換された距離信号を元に
演算処理(演算内容は後述)を行い、その演算結果をI
/O74を介してD/A(ディジタル/アナログ)変換
器64a,64b,…,68a,68b,…に出力し、
アナログ量に変換して増幅器62a,62b,…,66
a,66b,…に送る。これにより電磁石42a,42
b,…,44a,44b,…に所要の電流を供給し、回
転リング30を回転支持する。
【0012】次に、図2における上位コントローラ76
の演算処理について説明する。なお、本実施例のX線C
T装置は、回転リング30を磁力による回転支持と回転
動作の2つの機能を持たせていることから、個別に説明
する。図3は本発明の制御ブロック図であり、回転リン
グ30の回転支持の動作を説明するものである。なお、
このブロック図の処理は図1におけるX方向とZ方向の
2つの方向に関して個別に行う。まず、Z方向の演算処
理について説明する。このブロック図において鎖線にて
示す部分は電磁石と負荷(回転リング30,X線管32
等)を示し、それ以外の箇所は上位コントローラ76の
ハードウエア回路、もしくはマイクロコンピュータによ
るソフトウエアで演算を行うようになっている。このブ
ロック図は、回転リングの中心が回転中心となる位置目
標値(どのようにして与えるか)に対し、非接触距離セ
ンサ46a(x方向)により検出された負荷の実際の位
置信号(この位置信号はどのようにして求めるのか)と
から位置偏差量を求める演算器80と、この演算器80
の出力を増幅する増幅器82と、この増幅器82の出力
と後述する負荷の移動速度信号との速度偏差を求める演
算器84と、この演算器84の出力により駆動される電
磁石86と、この電磁石86の動作により移動される負
荷88と、この負荷88の移動量を積分する積分器90
と、上記負荷88の移動の速度情報を検出して上記演算
器84へ負帰還することで構成される。負荷88の位置
信号は、非接触距離センサ46aの出力信号により検出
でき、負荷の速度信号は非接触距離センサ46aからの
信号を微分して求める。このようにして、負荷が移動す
る位置が位置目標値に合致するように制御される。非接
触距離センサ46bからの信号も上記と同様の処理を行
いX方向の演算処理を行う。以上により、回転リング3
0の中心は、回転中心と一致し、フレーム40から回転
自在に支持される。
【0013】次に回転リング30の回転動作について説
明する。図4は本発明のフレームと回転リングの磁化変
化を示す概念図である。円92内の記号は、回転リング
30に固定された永久磁石38a,38b,38c,3
8dの磁極を示し、円92外の記号は、電磁石44a,
44b,44c,44d,44e,44f,44g,4
4hの磁極を示している。なお、説明を簡略するため、
円92外に示した磁極は4ヶのみとしている。前記図2
における上位コントローラ76は、電磁石44a,44
b,44c,44d,44e,44f,44g,44h
に図4の(a)から(d)に示す方向に磁極が回転する
ように電流を流す(図示省略)。この回転速度は、所望
のスキャン速度である。
【0014】これにより、回転リング30に固定された
永久磁石は回転する磁極に吸引され、この回転速度に同
期して回転する。以上により、回転リングは、回転動作
ができるようになる。なお、本実施例から派生する固有
の効果として、回転リング30の位置目標値を、X線管
12とX線検出器16のスキャン毎に空間分解能の所定
分の1だけの距離とすることで、空間分解能を向上でき
るという効果を有することもできる。
【0015】以上の説明において、回転支持はフィード
バック制御を用いたものとしたが、特にこれに限定する
必要はなく、オープンループによる制御でも良い。また
逆に、オープンループによる制御として説明した回転動
作は、回転リングの回転速度、もしくは回転角度を検出
するセンサを設け(例えば、フレーム40に設けた光透
過型センサと、回転リング30に所定感覚で設けた遮蔽
版58)、目標となる回転速度、もしくは回転角度とな
るようにフィードバック制御を実施しても良い。また、
回転リングは電磁石の磁化と同期して回転するようにし
ているが、これに限定する必要はない。永久磁石をフレ
ームに固定し、電磁石を回転リングに取付けて構成して
も良い。また、永久磁石ではないコイル状のものを用い
て、誘導電流を生じさせ回転動力を発生しても良い。さ
らに、回転支持と回転動作を、1組みの電磁石と、永久
磁石もしくはコイル状のもので成し遂げることを実施し
ても良い。さらに、回転動作は、図5に示す従来例のよ
うにフレーム40にモータを取付け、ベルトにより回転
運動を伝達し、なさせるようにしても良い。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、X線管とX線検出器を
一体に保持する回転リングはフレームに備えられた磁力
発生手段により、浮上回転支持される。これにより、回
転リングは機械的な接触が無い状態で回転自在に支持す
ることができるので、従来よりも高速で回転させること
ができ、スキャン時間の短縮が可能になる。これによ
り、高い臨床効果を上げることが可能になる。また、ベ
アリングの保守や点検も全く必要が無いので、装置の寿
命が伸び、また保守に対する費用も激減させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のX線CT装置の概略図である。
【図2】本発明の制御装置の構成図である。
【図3】本発明の制御ブロック図である。
【図4】本発明のフレームと回転リングの磁化変化を示
す概念図である。
【図5】従来のX線CT装置の概略図である。
【符号の説明】
12 X線管 14 コリメータ 16 X線検出器 6 フレーム 10 回転リング 24 天板 26 被検者 38 永久磁石 42 電磁石 44 電磁石 52 ベアリング 54 ベアリング 46 変位検出器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検者に対しX線を照射するX線照射手
    段と、被検者を寝載する天板を挟み該X線照射手段と対
    向配置されるX線検出器と、前記X線照射手段とX線検
    出器を一体に保持しこれらを回転させる回転リングと、
    該回転リングを回転自在に支持するフレームと、前記天
    板を支持する天板支持手段を具備し、前記被検者を透過
    したX線を検出し、これを電気信号に変換し画像処理し
    て所望の断層像を得るX線CT装置において、前記回転
    リングとフレームに磁力発生手段を備え、前記回転リン
    グを回転自在に支持することを特徴とするX線CT装
    置。
JP10290129A 1998-09-29 1998-09-29 X線ct装置 Pending JP2000102531A (ja)

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JP10290129A JP2000102531A (ja) 1998-09-29 1998-09-29 X線ct装置

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JP10290129A JP2000102531A (ja) 1998-09-29 1998-09-29 X線ct装置

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JP2000102531A true JP2000102531A (ja) 2000-04-11

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002000598A (ja) * 2000-06-22 2002-01-08 Toshiba Corp X線コンピュータ断層撮影装置
JP2010063775A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Toshiba Corp X線ct装置
CN101297759B (zh) * 2007-04-30 2010-04-07 上海西门子医疗器械有限公司 医学成像系统中的旋转装置
CN105805172A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 同方威视技术股份有限公司 一种用于ct滑环轴承的支撑架

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002000598A (ja) * 2000-06-22 2002-01-08 Toshiba Corp X線コンピュータ断層撮影装置
CN101297759B (zh) * 2007-04-30 2010-04-07 上海西门子医疗器械有限公司 医学成像系统中的旋转装置
JP2010063775A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Toshiba Corp X線ct装置
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