JP2002263096A - Ｘ線ｃｔシステムにおけるガントリ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガントリのチルト機構の加工誤差や取り付け
誤差等を許容しても、ガントリ回転中における振動を抑
止することができ、これによりＸ線断層像の画質を劣化
させないＸ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置を提供
すること。 【解決手段】 ガントリ（２０１）のフレームに取り付
けられているアーム（２５０）の円弧状部分が、サイド
プレート（２０２）に軸支された４つの支持ローラ（２
５１、２５２、２５３、２５４）に挟み込まれるかたち
で支持され、アーム（２５０）がその円弧状部分の形状
に沿って移動することで、ガントリ（２０１）がチルト
する。その移動動作は、アーム（２５０）とサイドプレ
ート（２０２）とを連結した油圧シリンダ（２５５）に
よって制御される。さらに、ディスクブレーキ（２６
０）が、アーム（２５０）を挟むようにサイドプレート
（２０２）に取り付けられる。そして、このディスクブ
レーキ（２６０）を作動させることで、チルト方向への
運動を抑止する。

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線照射によって被
検体のＸ線断層像を得るＸ線ＣＴシステムにおけるガン
トリ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ（Computerized Tomography）
システムは、大別すると、ドーナツ状の空洞部を有する
装置（一般に、ガントリ装置と呼ばれている）、被検体
をガントリ装置の空洞部内に固定支持するため、およ
び、被検体を空洞部に向けて搬送するための搬送装置、
そして、ガントリ装置に対して各種制御信号を与えると
共にガントリ装置より得られた信号（データ）に基づい
てＸ線断層像を再構成し、表示する操作コンソール、で
構成される。

【０００３】ガントリ装置は、上記空洞部を挟んで設け
られたＸ線発生源（Ｘ線管）と、このＸ線発生源より照
射されたＸ線を検出する検出部とを内蔵し、空洞部の周
りを一体的に回転させるガントリを備える。

【０００４】図１１は、従来のＸ線ＣＴシステムにおけ
るガントリ装置および搬送装置の一例を示す模式的側面
図である。

【０００５】図示のように、搬送装置１０は、被検体Ｈ
を乗せる天板１１と、天板１１をスライド自在に支持す
る天板支持部１２を備えている。

【０００６】一方、ガントリ装置２０においては、搬送
装置１０の天板１１に載置された被検体Ｈが出入りしう
る空洞部Ｋを有するガントリ２１が、ベース２３に取り
付けられたサイドプレート２２によって支持されてい
る。このガントリ２１は、Ｘ線発生源であるＸ線管とＸ
線を検出するＸ線検出部とを空洞部Ｋを挟んで取り付
け、これらが一体的に空洞部Ｋの周りを回転する回転部
を備えている。

【０００７】ガントリ装置２０は一般に、空洞部Ｋに位
置している被検体Ｈの体軸に対して斜めのスライス面の
Ｘ線断層像をも得ることができるように、図１２または
図１３に示す如く、ガントリ２１を傾斜（チルト）させ
る機構を備えている。これを実現するためにサイドプレ
ート２２はガントリ２１をチルト自在に支持する。

【０００８】ガントリ２１をチルトさせる機構につい
て、図１４ないし図１６を用いて説明する。

【０００９】図１４は、図１１に示したガントリ装置２
０における、ガントリ２１をチルトさせる機構の一例を
示す図である。図示のように、円弧状部分を有するアー
ム２４がガントリ２１に取り付けられている。そして、
このアーム２４の円弧状部分が、サイドプレート２２に
回動自在に軸支されている４つの支持ローラ２５、２
６、２７、および２８によって挟み込まれるかたちで支
持されている。この構成をして、アーム２４がその円弧
状部分の形状に沿って移動することで、ガントリ２１が
チルトすることになる。

【００１０】続いて、上記構成によるガントリ２１のチ
ルトを制御する機構について、図１５および図１６を用
いて説明する。

【００１１】図１５は、図１４に示したガントリ２１を
チルトさせる機構をより詳細に示した側面図である。ま
た、図１６は、同背面図である。図示のように、アーム
２４とサイドプレート２２とが、伸縮自在な油圧シリン
ダ３０によって連結されている。この油圧シリンダ３０
の伸縮駆動は、図示しない油圧シリンダ駆動部によって
行われる。この伸縮駆動に従って、アーム２４はその円
弧に沿って移動する。すなわち、ガントリ２１のチルト
角度の制御はこの油圧シリンダ３０によってなされる。

【００１２】かかるチルトの場合には、アーム２４の円
弧状部分に沿った回動の中心が、チルトの支点というこ
とになる。そして、このチルトの支点（すなわちアーム
２４の回動中心）がガントリの中心部に位置するように
アーム２４を成形しておけば、ガントリのチルトに必要
なスペースを小さくすることができるという利点を有す
る。このようなチルト方式は仮想支点方式として知られ
ている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したア
ーム２４の、円弧状部分の成形における円弧形状の加工
誤差や、アーム２４および／または支持ローラの取り付
け位置の誤差等を生じることは避けられないところであ
る。したがって、実際には、このような誤差を見込んで
アームが成形され、取り付けられることになる。よっ
て、４つの支持ローラのうち、いずれかの当接面におい
て隙間を生じる場合がある。そして、この隙間によっ
て、ガントリ２１の回転部の回転中の振動が大きくな
り、ひいては再構成されるＸ線断層像の画質に悪影響を
及ぼすという問題がある。

【００１４】ガントリ２１の回転部の所定位置には、上
記のとおりＸ線管が配置されるが、このＸ線管の重量は
数十キログラムにも達する。したがって、回転部の全体
が重量的に不均一、つまりアンバランスになっている場
合がある。かかる場合においては、上記隙間によるチル
ト方向への振動は顕著になると考えられる。

【００１５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、ガントリのチルト機構の加工誤差や取り付け
誤差等を許容しても、ガントリ回転中における振動を抑
止することができ、これによりＸ線断層像の画質を劣化
させないＸ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置を提供
することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＸ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置
は、以下の構成を備える。すなわち、Ｘ線発生源と、該
Ｘ線発生源から放射されたＸ線を、被検体を位置させる
空洞部を介して検出するＸ線検出部とを有し、該Ｘ線発
生源と該Ｘ線検出部とを一体的に前記空洞部の周りを回
転させるガントリを備える、Ｘ線ＣＴシステムにおける
ガントリ装置であって、被検体の体軸方向に対して前記
ガントリを傾斜させる傾斜手段と、前記ガントリにおけ
る前記回転中に生じる、前記傾斜手段による傾斜方向の
運動を規制する制動手段と、を備えることを特徴とす
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施形態に
ついて詳細に説明する。

【００１８】図１は、実施形態におけるＸ線ＣＴシステ
ムの搬送装置とガントリ装置を示す概観斜視図である。

【００１９】搬送装置１００は、被検体を乗せる天板１
０１と、天板１０１をスライド自在に支持する天板支持
部１０２で構成される。

【００２０】ガントリ装置２００において、２０１は、
搬送装置１００の天板１０１に載置された被検体Ｈが出
入りしうる空洞部Ｋを有するガントリであり、床面に固
設されているベース２０３上に取り付けられている。ま
た、このガントリ２０１の内部には、図示しないＸ線管
とＸ線検出部とが空洞部Ｋを挟む位置に取り付けられて
おり、これらＸ線管とＸ線検出部とが一体的に空洞部Ｋ
の周りを回転する回転部を備えている。

【００２１】そして、ガントリ装置２００は、後述する
傾斜（チルト）機構を備えることにより、天板１０１に
載置された被検体の体軸方向に対してガントリ２０１を
チルトさせることができる。このチルト操作は、例えば
ガントリ２０１に配された操作部２０４からの指示によ
り行われる。

【００２２】図２は、操作部２０４の一例を示してい
る。操作部２０４には、ガントリ２０１を搬送装置１０
０側にチルトさせるための第１のチルトボタン２０５
と、その逆側にチルトさせるための第２のチルトボタン
２０６とが設けられている。もちろん、その他別の目的
のためのボタン類（例えば、搬送装置１００の天板１０
１のスライド操作等のためのボタン）を設けることも可
能であるが、ここではそれらの図示は省略する。オペレ
ータがチルトボタンを押している間、ガントリ２０１は
所定の可動範囲内にあるかぎり対応する向きにチルトし
ていく。チルトボタンを離すとチルト動作は停止する。

【００２３】図３は、上記搬送装置１００とガントリ装
置２００の側面図であって、実施形態におけるガントリ
２０１のチルト機構を模式的に示す図である。搬送装置
１００およびガントリ２０１は２点鎖線により縦断面で
示されている。

【００２４】２５０は円弧状部分を有するアームであ
り、ガントリ２０１のフレームに取り付けられている。
そして、このアーム２５０の円弧状部分が、サイドプレ
ート２０２に回動自在に軸支されている４つの支持ロー
ラ２５１、２５２、２５３、および２５４によって挟み
込まれるかたちで支持されている。このサイドプレート
２０２は床面に固設されたベース２０３に取り付けられ
ている。

【００２５】この構成をして、アーム２５０がその円弧
状部分の形状に沿って移動することで、ガントリ２０１
がチルト可能となる。

【００２６】次に、ガントリ２０１に備えられたチルト
機構の構成と動作について、図４ないし図７を用いて、
より詳しく説明する。

【００２７】図４は、ガントリ２０１のチルト機構の構
成を示す図である。

【００２８】サイドプレート２０２は、上記したとお
り、床面に固設されたベース２０３に取り付けられ、こ
のサイドプレート２０２には４つの支持ローラ２５１、
２５２、２５３、および２５４が回動自在に軸支されて
いる。そして、ガントリ２０１のフレーム（図示省略）
に取り付けられているアーム２５０は、その円弧状部分
が上記４つの支持ローラに挟み込まれるかたちで支持さ
れている。アーム２５０がその円弧状部分の形状に沿っ
て移動することで、ガントリ２０１がチルトすることに
なる。

【００２９】また、アーム２５０の左上部とサイドプレ
ート２０２の左下部（支持ローラ２５３の下方部）と
が、伸縮自在な油圧シリンダ２５５によって連結されて
いる。この伸縮運動に応じてアーム２５０はその円弧に
沿って移動する。また、この油圧シリンダ２５５をある
長さに留めておくことで、アーム２５０もそれに対応す
る位置で支持される。

【００３０】さらに、実施形態では、アーム２５０に対
するディスクブレーキ２６０を、サイドプレート２０２
に取り付ける。この取り付け状態はこの図４のＡ−Ａ断
面図である図５を参照すれば明瞭に理解されよう。ディ
スクブレーキ２６０は、アーム２５０を挟むようにサイ
ドプレート２０２に取り付けられている。そして、この
ディスクブレーキ２６０を作動させることで、チルト方
向への運動を強固に抑止することができる。すなわち、
このディスクブレーキ２６０は、アーム２５０のチルト
方向の運動を規制する制動手段として作用する。

【００３１】ガントリ装置２００は、図５に示すよう
に、操作部２０４（図１および図２を参照）からの指示
信号を受けて装置全体の制御を行うガントリ制御部２７
０、ガントリ制御部２７０からの指示に応じてディスク
ブレーキ２６０の動作を制御するブレーキ制御部２７
１、および、同じくガントリ制御部２７０からの指示に
応じて油圧シリンダ２５５の駆動を制御する油圧シリン
ダ駆動部２７２を備えている。

【００３２】図６は、図４に示したガントリ２０１のチ
ルト機構の側面図であり、このときガントリ２０１はチ
ルトしていない。

【００３３】ここで、オペレータがチルトボタン２０５
を押すと、その指示信号を受けたガントリ制御部２７０
は油圧シリンダ２５５のピストンロッドを引き込むよう
油圧シリンダ駆動部２７２に指示する。油圧シリンダ駆
動部２７２はこれに応じて油圧シリンダ２５５のピスト
ンロッドを引き込んでいく。これにより、図７に示す如
くアーム２５０が傾き、ガントリ２０１は搬送装置１０
０側にチルトしていく。

【００３４】同様に、オペレータがチルトボタン２０６
を押すと、その指示信号を受けたガントリ制御部２７０
は油圧シリンダ２５５のピストンロッドを引き出すよう
油圧シリンダ駆動部２７２に指示する。油圧シリンダ駆
動部２７２はこれに応じて油圧シリンダ２５５のピスト
ンロッドを引き出す。これにより、図８に示す如くアー
ム２５０が傾き、ガントリ２０１は搬送装置１００とは
逆側にチルトしていく。

【００３５】先述したとおり、ガントリ２０１は所定の
可動範囲内にあるかぎり対応する向きにチルトしてい
き、チルトボタンを離すとチルトは停止する。

【００３６】オペレータが所望する角度にガントリ２０
１をチルトさせた後（もちろん、チルトさせない場合も
ある）、被検体を載置した搬送装置１００の天板１０１
をガントリ２０１の空洞部Ｋに挿入し、被検体の撮影
（スキャン）を開始することになる。オペレータが、図
示しない操作コンソールを介してスキャン開始指示を出
すと、ガントリ装置２００は、このスキャンを実施する
ために回転部を回転させる。このときに、ガントリ制御
部２７０は、ディスクブレーキ２６０を作動するようブ
レーキ制御部２７１に指示する。ブレーキ制御部２７１
はこれに応じてディスクブレーキ２６０を作動させ、ア
ーム２５０のチルト方向への動きを抑止する。

【００３７】このように、ガントリ２０１の回転部の回
転中（すなわち、スキャン実施中）にはディスクブレー
キ２６０によってアーム２５０の動きが規制されるの
で、ガントリの振動が生じにくくなる。ガントリの振動
が減少する結果、スキャン中のスライス面のぶれが小さ
くなり、再構成されるＸ線断層像の画質に悪影響を及ぼ
さなくなることは明白である。

【００３８】なお、ディスクブレーキ２６０を作動させ
る時は、ガントリ２０１の回転部の回転中に限るのでは
なく、チルト動作時以外の時は常にディスクブレーキ２
６０を作動させるようにしてもかまわない。

【００３９】上述した実施形態では、アーム２５０に対
する制動手段としてディスクブレーキを使用したが、も
ちろんこれに限定されるものではない。

【００４０】例えば、アーム２５０を２つのカム部材で
挟み込む機構とすることも考えられる。

【００４１】図９は、アーム２５０をカム部材で挟み込
む機構を説明するための図である。図５の断面図と対照
すれば、その位置関係が分かるであろう。まず、サイド
プレート２０２を、アーム２５０の下より延出させてア
ーム２５０を挟むような形状とする。そして、このサイ
ドプレート２０２の、アーム２５０を挟んで相対向する
それぞれの位置に、偏心カム部材（以下、単に「カム」
という。）３０１および３０２を回動自在に軸支する。

【００４２】また、図示の如く、各々のカムのアーム２
５０に近い位置にワイヤが接合されている。カム３０１
に接合されているワイヤの他端は直接、サイドプレート
２０２下部に回動自在に軸支されている第１のプーリ３
０４（モータ３０５により駆動制御される）に接合さ
れ、カム３０２に接合されているワイヤの他端は、サイ
ドプレート２０２の第１のプーリ３０４の右側方部の位
置に回動自在に軸支されている第２のプーリ３０３を介
して、第１のプーリ３０４に接合されている。

【００４３】カム３０１はバネ力によって矢印Ｐの向き
に付勢され、カム３０２はバネ力によって矢印Ｑの向き
に付勢されている。

【００４４】この状態で、図１０に示すように、モータ
３０５を駆動して第１のプーリ３０４を反時計回り（矢
印Ｒの向き）に回転させると、その第１のプーリ３０４
に接合されているワイヤが巻き取られていく。これによ
って、カム３０１およびカム３０２は各々、矢印Ｐ’、
矢印Ｑ’の向きに引っ張られて、アーム２５０に当接す
る。そして、この当接面の摩擦力によってアーム２５０
の振動を抑えることができる。

【００４５】以上説明した実施形態によれば、ガントリ
２０１をチルトさせるためのアーム２５０に対して作動
する制動手段としてのブレーキを備えたことにより、チ
ルト方向の運動を規制することができる。したがって、
アーム２５０の成形上の加工誤差や取り付け位置の誤差
等によって、アームとその支持ローラとの間に多少の隙
間を生じても、チルト方向の振動を抑止することができ
る。これにより、スキャン中のスライス面のぶれを抑止
することができ、再構成されるＸ線断層像の画質の劣化
を防止することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガントリのチルト機構の加工誤差や取り付け誤差等を許
容しても、ガントリ回転中における振動を抑止すること
ができ、これによりＸ線断層像の画質を劣化させないＸ
線ＣＴシステムにおけるガントリ装置を提供すること。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態におけるＸ線ＣＴシステムの搬送装置
とガントリ装置を示す概観斜視図である。

【図２】実施形態における操作部の一例を示す図であ
る。

【図３】実施形態におけるガントリのチルト機構を説明
するための模式図である。

【図４】実施形態におけるガントリのチルト機構の一例
を示す構成図である。

【図５】実施形態におけるガントリのチルト機構を説明
するための図である。

【図６】実施形態におけるガントリのチルト機構の側面
図である。

【図７】チルト時におけるチルト機構の状態を示す図で
ある。

【図８】チルト時におけるチルト機構の状態を示す図で
ある。

【図９】実施形態におけるガントリのチルト機構の別の
態様を示す図である。

【図１０】実施形態におけるガントリのチルト機構の別
の態様を示す図である。

【図１１】従来のＸ線ＣＴシステムにおけるガントリ装
置および搬送装置の一例を示す模式的側面図である。

【図１２】ガントリの傾斜状態を説明するための図であ
る。

【図１３】ガントリの傾斜状態を説明するための図であ
る。

【図１４】従来のガントリのチルト機構を説明するため
の図である。

【図１５】従来のガントリのチルト機構を説明するため
の図である。

【図１６】従来のガントリのチルト機構を説明するため
の図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉原 彰 東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 山田 武 東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 早川 和彦 東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Ｆターム(参考） 4C093 AA22 CA32 CA35 CA50 EC47 EC56 EC58

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線発生源と、該Ｘ線発生源から放射さ
   れたＸ線を、被検体を位置させる空洞部を介して検出す
   るＸ線検出部とを有し、該Ｘ線発生源と該Ｘ線検出部と
   を一体的に前記空洞部の周りを回転させるガントリを備
   える、Ｘ線ＣＴシステムにおけるガントリ装置であっ
   て、 被検体の体軸方向に対して前記ガントリを傾斜させる傾
   斜手段と、 前記ガントリにおける前記回転中に生じる、前記傾斜手
   段による傾斜方向の運動を規制する制動手段と、 を備えることを特徴とするガントリ装置。