JP2000116639A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、冷却ユニット内の冷却液循環用ポ
ンプのポンプ軸が高速で連続回転する回転部の回転軸と
平行になるように冷却ユニットを配置して冷却液循環用
ポンプのポンプ軸に加わる負荷を軽減することにより、
冷却ユニットの動作寿命を長くし、その故障の発生を極
力少なくできるＸ線ＣＴ装置を提供する。 【解決手段】 回転部が撮影口５に挿入される被検体の
体軸とほぼ一致する回転軸２１を中心にして被検体の周
りを高速で回転すると、冷却ユニット４４内の冷却液循
環用ポンプ４４ａに回転部の回転による遠心力が作用し
て大きな負荷がかかるので、この負荷を軽減するため
に、回転部の回転軸２１とポンプ軸４４ｈが平行になる
ように冷却液循環用ポンプ４４ａを配置して冷却ユニッ
ト４４を回転ベース４８の内周側に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続して高速回転
が可能な回転部が設けられている架台を有するＸ線ＣＴ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔ
ｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置においては、Ｘ線を発生する
Ｘ線管ユニットやこのＸ線管ユニットを冷却する冷却ユ
ニットなどが架台に設けられている回転部に取り付けら
れている。なお、このような回転部を備えておらず、連
続回転が可能でないＸ線ＣＴ装置や連続回転が可能であ
っても回転部の回転速度が１秒／回転よりも遅いＸ線Ｃ
Ｔ装置などが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した回
転部を１秒／回転よりも遅い回転速度で連続して回転可
能なＸ線ＣＴ装置においては、この回転部の回転により
生じる遠心力によって冷却ユニット内に設けられている
冷却液循環用ポンプに影響が生じることはなかった。従
って、回転部に取り付けられる冷却ユニットの配置につ
いては考慮されることがなく、例えば、冷却ユニットの
小型化を図るために、冷却液循環用ポンプのポンプ軸の
方向が回転部の回転軸の方向と直交する場合があった。

【０００４】しかし、最近、架台に設けられている回転
部を１回転が１秒をきるような高速で回転可能なＸ線Ｃ
Ｔ装置が開発されてきている。そのため、回転部の回転
により生じる遠心力によって例えば冷却液循環用ポンプ
のポンプ軸の方向が回転部の回転軸の方向と直交してい
る場合には、冷却ユニット内の冷却液循環用ポンプのポ
ンプ軸に大きな負荷が加わるので、このポンプ軸を支え
るベアリングに損傷が生じやすくなる。具体的には、回
転部の回転速度が２倍になれば、それにより生じる遠心
力は４倍となるので、例えば、回転部が０．５秒で１回
転するとすれば、１３Ｇの負荷が加わることになる。そ
のため、冷却液循環用ポンプの動作寿命が短くなり、冷
却液循環用ポンプの故障が多発する可能性がある。これ
は、冷却ユニット全体の動作寿命や故障の発生に大きな
影響を与えることになる。

【０００５】一般的に、Ｘ線管ユニットの動作寿命は冷
却ユニットの動作寿命と比較して短いが、従来のＸ線Ｃ
Ｔ装置ではＸ線管ユニットと冷却ユニットは一体化して
構成されていたため、Ｘ線管ユニットと冷却ユニットを
同時に交換せざるをえなかった。しかし、最近のＸ線Ｃ
Ｔ装置においては、Ｘ線管ユニットと冷却ユニットはそ
れぞれ個別に交換可能に構成されているので、動作寿命
の短いＸ線管ユニットのみを交換して冷却ユニットはそ
のまま使用することができれば、装置全体のコストを低
減することが可能となる。そのためには、例えば、冷却
ユニット内の冷却液循環用ポンプの動作寿命を長くし、
その故障の発生を極力少なくする必要がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は、Ｘ線管ユニットを冷却する冷却
ユニット内の冷却液循環用ポンプのポンプ軸が高速で連
続して回転する回転部の回転軸と平行になるように冷却
ユニットを配置して冷却液循環用ポンプのポンプ軸に加
わる負荷を軽減することにより、冷却ユニットの動作寿
命を長くし、その故障の発生を極力少なくすることが可
能なＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を発
生するＸ線発生手段と、冷却液循環用ポンプを有し、前
記Ｘ線発生手段を冷却する冷却手段と、前記Ｘ線発生手
段および前記冷却手段が少なくとも取り付けられ、高速
で回転する回転手段とを備え、前記冷却手段は、前記冷
却液循環用ポンプのポンプ軸が前記回転部の回転軸と平
行になるように配置されることを特徴とする。

【０００８】上記請求項１に記載の発明のＸ線ＣＴ装置
において、請求項２に記載の発明は、前記回転手段は１
秒／回転を越える回転速度で回転することを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１０】図１は本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
の外観構成を示す図、図２は本発明の実施の形態のＸ線
ＣＴ装置の構成を示すブロック図、および図３は本発明
の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の架台に設けられる回転部
の構成を示す図である。図１および図２において、本発
明の実施の形態のＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍ
ｏｇｒａｐｈｙ）装置１は、患者などの被検体（図示し
ない）を載せるための寝台１０と、被検体を挿入してＸ
線を曝射するための撮影口５を有し、架台カバー２１で
覆われている架台２０と、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を
制御する制御装置３０とを備えている。

【００１１】被検体のＸ線ＣＴ画像を取得する場合に
は、駆動ユニット１１により寝台１０を架台２０に接近
させ、寝台１０に載せられている被検体を架台２０の撮
影口５に挿入する。

【００１２】制御装置３０は、Ｘ線ＣＴ画像を取得する
ために必要な種々のコマンドを入力するための入力ユニ
ット３１と、Ｘ線ＣＴ画像の取得に必要な情報や取得し
たＸ線ＣＴ画像などを表示する表示ユニット３２と、Ｘ
線ＣＴ画像の取得に必要な情報や取得したＸ線ＣＴ画像
などを記憶する記憶ユニット３３と、Ｘ線ＣＴ装置１の
各ユニットの動作を制御するシステム制御ユニット３４
とを備えている。

【００１３】図３に示すように、架台２０内には回転部
４０が設けられ、図示しないスタンドに支持されてい
る。回転部４０は、Ｘ線を発生するＸ線管ユニット４１
と、Ｘ線管ユニット４１から曝射され被検体を透過した
Ｘ線を検出するために、被検体を挟んでＸ線管ユニット
４１と対向して配置されるＸ線検出ユニット４２と、Ｘ
線検出ユニット４２によって検出された信号を増幅する
信号増幅ユニット４３と、Ｘ線管ユニット４１に隣接し
て設けられ、Ｘ線管ユニット４１を冷却する冷却ユニッ
ト４４と、Ｘ線管ユニット４１に管電圧（管電流）を供
給するための電源ユニット４５、４６と、電源ユニット
４５、４６を制御する電源制御ユニット４７と、Ｘ線管
ユニット４１、Ｘ線検出ユニット４２、信号増幅ユニッ
ト４３、冷却ユニット４４、電源ユニット４５、４６、
電源制御ユニット４７が図示しない固定ボルトなどを用
いて取り付けられ、撮影口５に挿入された被検体の周り
を回転するドラム状の回転ベース４８と、各ユニットで
発生した熱を外部に放出するための放熱口４９とを備え
ている。

【００１４】図３からわかるように、Ｘ線管ユニット４
１、Ｘ線検出ユニット４２、信号増幅ユニット４３、冷
却ユニット４４、電源ユニット４５、４６、および電源
制御ユニット４７はドラム状の回転ベース４８の内周側
の面に配置される。

【００１５】回転ベース４８は回転制御ユニット５０の
制御による駆動モータ５１の駆動により回転する。従っ
て、回転部４０が被検体の周りを高速で連続して回転す
る。なお、回転部４０の回転速度は、１秒／回転以上、
特に２秒／回転以上である。すなわち、被検体のＸ線Ｃ
Ｔ画像を得るために回転部４０が被検体の周りを１回転
するのに必要な時間は１秒以下、特に０．５秒以下とな
る。

【００１６】被検体のＸ線ＣＴ画像を取得する場合に
は、回転部４０が被検体の周囲を１回転する間に、電源
制御ユニット４３の制御によって電源ユニット４５、４
６からＸ線管ユニット４１に所定の管電圧（管電流）が
供給されることによってＸ線管ユニット４１からＸ線が
被検体に曝射され、被検体を透過したＸ線がＸ線検出ユ
ニット４２によって検出される。Ｘ線検出ユニット４１
によって検出されたＸ線に関する検出信号は信号増幅ユ
ニット４７で増幅され、システム制御ユニット３４に供
給される。システム制御ユニット３４では、この検出信
号を基にして所定の画像再構成処理などを行ってＸ線Ｃ
Ｔ画像を取得し、取得したＸ線ＣＴ画像を表示ユニット
３２に表示させ、記憶ユニット３３に記憶させる。

【００１７】次に、本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
の架台内に設けられている回転部の回転ベースに取り付
けられる冷却ユニットについて説明する。

【００１８】図４は本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
の架台の一部を切り欠いて示す図であり、回転部の回転
ベースに取り付けられている冷却ユニットを架台の撮影
口から見た図である。また、図５は本発明の実施の形態
のＸ線ＣＴ装置の架台内に設けられる回転部とこの回転
部に取り付けられる冷却ユニットの位置関係を説明する
ための断面図である。

【００１９】図４および図５に示すように、回転部４０
のドラム状の回転ベース４８には、その内周側の中央部
分に内周に沿ってリング状に形成され、冷却ユニット４
４を挿入して保持するための保持フレーム部分を有する
保持部材４８ａが設けられている。従って、冷却ユニッ
ト４４はこの保持フレーム部分に挿入されて保持部材４
８ａによって保持され、さらに固定ボルトなどによって
回転ベース４８の内周側に取り付けられることになる。

【００２０】ここで、冷却ユニット４４の内部の構成に
ついて説明する。

【００２１】図６は本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
の架台内に設けられる回転部に取り付けられる冷却ユニ
ットの構成を示す図である。なお、図６（ａ）はこの冷
却ユニットの構成を示す平面図であり、図６（ｂ）はこ
の冷却ユニットの構成を示す側面図である。

【００２２】図６において、回転ベース４８の内周側に
取り付けられる冷却ユニット４４は、Ｘ線管ユニット４
１を冷却するための冷却液を循環させる冷却液循環用ポ
ンプ４４ａと、Ｘ線管ユニット４１で発生した熱を得た
冷却液に対して熱交換を行うラジエータ４４ｄと、ラジ
エータ４４ｄを流れる冷却液を強制的に冷却する冷却用
ファン４４ｅ、４４ｆと、Ｘ線管ユニット４１と冷却ユ
ニット４４の間で冷却液を循環させるためにＸ線管ユニ
ット４１と冷却ユニット４４を連結する連結部（図示し
ない）を有する冷却液循環用ホース４４ｂ、４４ｃとを
備えている。

【００２３】冷却液循環用ポンプ４４ａは、回転羽根４
４ｇと、回転羽根４４ｇを回転させるための回転軸とな
るポンプ軸４４ｈと、ポンプ軸４４ｈを支えるためのベ
アリング４４ｉとを有し、ポンプ軸４４ｈの回転により
回転羽根４４ｇを回転させて冷却液をＸ線管ユニット４
１に送出する。

【００２４】被検体のＸ線ＣＴ画像を取得するためのＸ
線の曝射時にＸ線管ユニット４１で発生した熱を得た冷
却液は冷却液循環用ホース４４ｂを介して冷却ユニット
４４に流入する。冷却ユニット４４に流入した冷却液は
ラジエータ４４ｄによって熱交換され、さらに冷却用フ
ァン４４ｅ、４４ｆによって強制的に冷却される。強制
的に冷却された冷却液は冷却液循環用ポンプ４４ａによ
って冷却液循環用ホース４４ｃを介してＸ線管ユニット
４１に送出される。以上の動作を繰り返して冷却液を循
環させ、冷却ユニット４４によってＸ線管ユニット４１
の冷却を行っている。

【００２５】なお、上述したように、冷却液の循環は、
Ｘ線管ユニット４１から流入した冷却液に対してラジエ
ータ４４ｄによって熱交換を行い、冷却用ファン４４
ｅ、４４ｆによって強制的に冷却液を冷却した後にこの
冷却液を冷却液循環用ポンプ４４ａによってＸ線管ユニ
ット４１に送出することによって行っている。しかし、
本発明では、Ｘ線管ユニット４１から流入した冷却液を
冷却液循環用ポンプ４４ａを介してラジエータ４４ｄお
よび冷却用ファン４４ｅ、４４ｆによって冷却してＸ線
管ユニット４１に送出するように構成された冷却ユニッ
トを用いることも可能である。

【００２６】また、上述したように、Ｘ線管ユニット４
１は冷却ユニット４４との間で冷却液を循環させるため
に冷却液循環用ホース４４ｂ、４４ｃを介して連結され
ているが、Ｘ線管ユニット４１を冷却液循環用ホース４
４ｂ、４４ｃの連結部から取り外すことが可能である。
これにより、冷却ユニット４４の動作寿命と比較して動
作寿命の短いＸ線管ユニット４１のみをユニット交換す
ることができる。

【００２７】ところで、被検体のＸ線ＣＴ画像を得るた
めに、回転部４０を撮影口５に挿入される被検体の体軸
とほぼ一致する回転軸２１を中心にして被検体の周りを
高速で回転させた場合、冷却ユニット４４内の冷却液循
環用ポンプ４４ａに回転部４０の回転による遠心力が作
用して大きな負荷がかかる。この負荷が大きくなると、
冷却液循環用ポンプ４４ａのポンプ軸４４ｈが破損する
場合がある。従って、図５に示すように、回転部４０の
回転軸２１とポンプ軸４４ｈが平行になるように冷却液
循環用ポンプ４４ａを配置して冷却ユニット４４を回転
ベース４８の内周側に取り付ける。すなわち、冷却ユニ
ット４４内に設けられている冷却液循環用ポンプ４４ａ
のポンプ軸４４ｈの方向を回転部４０の回転軸２１の方
向と一致させるようにする。これにより、冷却液循環用
ポンプ４４ａのポンプ軸４４ｈにかかる負荷が軽減する
ので、ポンプ軸４４ｈが破損することを防止することが
可能となる。

【００２８】

【発明の効果】以上、本発明によれば、Ｘ線管ユニット
を冷却する冷却ユニット内の冷却液循環用ポンプのポン
プ軸が高速で回転する回転部の回転軸と平行になるよう
に冷却ユニットを配置することにより、回転部の回転に
よる遠心力によって冷却液循環用ポンプのポンプ軸に加
わる負荷を軽減している。従って、冷却液循環用ポンプ
の動作寿命を長くし、その故障の発生を極力少なくする
ことができる。これにより、冷却ユニット全体の動作寿
命を長くし、その故障の発生を極力少なくすることが可
能なＸ線ＣＴ装置を提供することができる。

【００２９】また、Ｘ線管ユニットと冷却ユニットとが
個別に交換可能に構成されているＸ線ＣＴ装置では、そ
のメンテナンスが容易となり、装置全体のメンテナンス
コストを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の外観構成
を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の構成を示
すブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の架台内に
設けられている回転部の外観構成を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の架台の一
部を切り欠いて示す図である。

【図５】本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の架台内に
設けられる回転部とこの回転部に取り付けられる冷却ユ
ニットの位置関係を説明するための断面図である。

【図６】本発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の架台内に
設けられる回転部に取り付けられる冷却ユニットの構成
を示す図である。

【符号の説明】

１ Ｘ線ＣＴ装置 ５ 撮影口 １０ 寝台 １１ 駆動ユニット ２０ 架台 ２１ 架台カバー ３０ 制御装置 ３１ 入力ユニット ３２ 表示ユニット ３３ 記憶ユニット ３４ システム制御ユニット ４０ 回転部 ４１ Ｘ線管ユニット ４２ Ｘ線検出ユニット ４３ 信号増幅ユニット ４４ 冷却ユニット ４４ａ 冷却液循環用ポンプ ４４ｂ、４４ｃ 冷却液循環用ホース ４４ｄ ラジエータ ４４ｅ、４４ｆ 冷却用ファン ４４ｇ 回転羽根 ４４ｈ ポンプ軸 ４４ｉ ベアリング ４５、４６ 電源ユニット ４７ 電源制御ユニット ４８ 回転ベース ４８ａ 保持部材 ４９ 放熱口 ５０ 回転制御ユニット ５１ 駆動モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、 冷却液循環用ポンプを有し、前記Ｘ線発生手段を冷却す
   る冷却手段と、 前記Ｘ線発生手段および前記冷却手段が少なくとも取り
   付けられ、高速で回転する回転手段とを備え、 前記冷却手段は、前記冷却液循環用ポンプのポンプ軸が
   前記回転手段の回転軸と平行になるように配置されるこ
   とを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】 前記回転手段は１秒／回転を越える回転
   速度で回転することを特徴とする請求項１に記載のＸ線
   ＣＴ装置。