JP2007000316A

JP2007000316A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2007000316A
Application number: JP2005183006A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Nara; 哲郎奈良; Nobuhiko Matsui; 伸彦松井
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】チルト機構の異常を検知する異常検知手段を設けることにより、安全性を向上させたＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】ガントリ本体１をチルト自在に支持する支持手段６と、ガントリ本体１をチルトさせる駆動手段１２及びガントリ本体１の自重を相殺する方向へガントリ本体１を付勢する付勢手段１３とからなるチルト機構１０と、付勢手段１３の付勢力の低下から異常を検知する異常検知手段１８と、異常検知手段１８が検知した異常信号を基にオペレータに異常を警報し、かつチルト操作を禁止する制御手段２１とからＸ線ＣＴ装置を構成したもので、長期間使用している間にチルト機構１０に異常が発生しても、チルト機構１０の異常によりガントリ本体１が不用意に落下したり、過負荷により駆動手段１３が損傷するのを未然に防止できるため、Ｘ線ＣＴ装置の安全性が向上する。
【選択図】図４

Description

本発明は、チルト機構の異常を検知する異常検知手段を備えたＸ線ＣＴ装置に関する。

従来Ｘ線を被検体に照射して、被検体の断層撮影を行うＸ線ＣＴ装置には、被検体にＸ線を斜入させて、斜め方向からの断層撮影を可能とするため、ガントリをチルトさせるチルト機構を設けたものがある（例えば特許文献１）。
前記特許文献１に記載されたＸ線ＣＴ装置のチルト機構は、ガントリ本体の両側に円弧状のセクタギヤが設けられていて、セクタギヤの外側面に布設された円弧状のレール部が、ベース側に設けられたガイドに摺動自在に支承されている。

またセクタギヤには、回転伝達機構を介して電動モータが接続されていて、この電動モータを正逆回転させることにより、ガントリ本体を任意な角度チルトさせることができるようになっていると共に、ガントリ本体のサイド板とベースの間には、ガントリ本体の自重によるモーメントを相殺するガススプリングが設けられていて、電動モータがガントリ本体をチルトさせる際の負荷を軽減するようになっている。
特開平６−１７８７６９号公報

しかし前記特許文献１に記載のＸ線ＣＴ装置のように、ガントリ本体の自重をガススプリングにより相殺して電動モータへの負荷を軽減するようにしたガントリのチルト機構では、長期間Ｘ線ＣＴ装置を使用している間にガススプリング内のガスが漏れ出して、ガススプリングの反発力が低下することがあり、その結果電動モータに過負荷が加わって電動モータが破損したり、ガントリ本体のチルト動作中にガントリ本体が不用意に落下する等の問題がある。
本発明はかかる問題を改善するためになされたもので、チルト機構の異常を検知する異常検知手段を設けることにより、安全性を向上させたＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とするものである。

本発明のＸ線ＣＴ装置は、被検体を挟んで対向する位置にＸ線管とＸ線検出器が配置された回転体と、回転体を回転自在に支承するガントリ本体と、ガントリ本体をチルト自在に支持する支持手段と、ガントリ本体をチルトさせる駆動手段及びガントリ本体の自重を相殺する方向へガントリ本体を付勢する付勢手段とからなるチルト機構とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、付勢手段の付勢力の低下から異常を検知する異常検知手段と、異常検知手段が検知した異常信号を基にオペレータに異常を警報し、かつチルト操作を禁止する制御手段とから構成したものである。

前記構成により、長期間Ｘ線ＣＴ装置を使用している間に、付勢手段の付勢力が低下する等の異常がチルト機構に発生しても、オペレータに異常を警報し、またチルト機構の操作を禁止するため、チルト機構の異常によりガントリ本体が不用意に落下したり、過負荷により駆動手段が損傷するのを未然に防止することができ、これによってＸ線ＣＴ装置の安全性及び信頼性が向上する。

本発明のＸ線ＣＴ装置は、異常検知手段の検知器を、付勢手段に作用する反力を検知するロードセルや圧電素子により形成し、かつロードセルや圧電素子より出力される電気信号が予め設定された設定値になったときに異常と判定するようにしたものである。

前記構成により、既存のＸ線ＣＴ装置にロードセルや圧電素子を追加するだけでよいため、安全性の高いＸ線ＣＴ装置が安価に提供できる。

本発明のＸ線ＣＴ装置は、異常検知手段の検知器を、付勢手段内のガス圧を検知する圧力センサにより形成し、かつ圧力センサより出力される電気信号が予め設定された設定値になったときに異常と判定するようにしたものである。

前記構成により、既存のＸ線ＣＴ装置に圧力センサを追加するだけでよいため、安全性の高いＸ線ＣＴ装置が安価に提供できる。

本発明のＸ線ＣＴ装置は、異常検知手段の検知器を、駆動手段の負荷電流を検知する電流センサにより形成し、かつ電流センサより出力される電気信号が予め設定された設定値になったときに異常と判定するようにしたものである。

前記構成により、既存のＸ線ＣＴ装置の駆動回路に電流センサを追加するだけでよいため、安全性の高いＸ線ＣＴ装置が安価に提供できる。

本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、長期間使用している間にチルト機構に異常が発生しても、チルト機構の異常によりガントリ本体が不用意に落下したり、過負荷により駆動手段が損傷するのを未然に防止できるため、Ｘ線ＣＴ装置の安全性が向上する。

本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１はＸ線ＣＴ装置の正面図、図２は同右側面図、図３は同左側面図、図４はチルト機構の異常を検知する異常検知手段のブロック図である。
Ｘ線ＣＴ装置のガントリ本体１は、図示しない回転体を回転自在に支承する主フレーム２と、主フレーム２を覆うカバー３とから構成されている。
主フレーム２は図１に示すように、中心部に円孔２ａを有していて、この円孔２ａに回転体が回転自在に支承されている。
回転体には、円孔２ａの中心を挟んで対向する位置に、被検体へ向けてＸ線を照射するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を受光するＸ線検出器（ともに図示せず）が設置されている。
主フレーム２の両側部は、水平方向に設けられた左右一対の支持フレーム４の前端部に固着されており、各支持フレーム４の外側面には、中間部よりやや後方に支軸５が突設されていて、これら支軸５は支柱よりなる支持手段６の上端に設置された軸受け７に回動自在に支承されている。

支持手段６は、床面８に固定された基板９上に左右に離間して設置されていて、ガントリ本体１全体を支持しており、ガントリ本体１は、チルト機構１０により支軸５を中心に上下方向へチルト自在となっている。
チルト機構１０は図２及び図３に示すように、例えば右側にチルト駆動手段１２が、そして左側に付勢手段１３を有している。
チルト駆動手段１２は、例えば電力を駆動源にして伸縮するリニアアクチュエータより形成されていて、駆動手段１２の下端側は右側の支持手段６の前面に突設されたブラケット６ａに軸受け１４を介して取り付けられており、駆動手段１２の上端側は、軸受け１５を介して右支持フレーム４の前端側外側面に取り付けられている。

また付勢手段１３は、ガス圧により常時伸長方向へ付勢された例えばガススプリングにより形成されていて、下端側が基板９上に設置された基台９ａ上に軸受け１５を介して取り付けられており、上端側は、軸受け１６を介して左支持フレーム４の前端側外側面に取り付けられている。
ガススプリングよりなる付勢手段１３は、ガントリ本体１の自重により支軸５を中心に発生する回転モーメントを相殺して、駆動手段１２の負荷を軽減するために設けられたもので、付勢手段１３の下端側を支持する軸受け１５と基台９ａの間には、付勢手段１３の支持部に作用する反力からチルト機構１０の異常を検出する異常検知手段１８の検知器１９が設けられている。

異常検知手段１８は、付勢手段１３の支持部に作用する反力を電気信号に変換して出力する例えばロードセルや圧電素子のような検知器１９と、検知器１９より出力された電気信号を増幅するストレインアンプ等の増幅手段２０と、増幅手段２０より入力された電気信号と予め設定された設定値を比較して、入力された電気信号が設定値になったときに異常を判定する制御手段２１とから構成されている。
制御手段２１はＸ線ＣＴ装置全体を制御する制御手段も兼ねていて、Ｘ線ＣＴ装置に設けられた操作盤２２や、Ｘ線ＣＴ装置より離れた位置に設置された中央操作盤２３等と接続されている。

次に前記構成されたＸ線ＣＴ装置の作用を説明すると、断層撮影を行う被検体は、ガントリ本体１の中央部に開口された開口部１ａの中心に設置された図示しない寝台に被検体を横に寝かせた状態で被検体の断層撮影を開始する。
被検体の体軸と直交する方向から被検体をスライスして断層画像を得る場合は、ガントリ本体１の中心軸を水平状態に維持してＸ線撮影を行うが、被検体にＸ線を斜入させて、斜め方向から被検体をＸ線撮影する場合は、操作盤２２や中央操作盤２３からチルト方向及びチルト角を入力する。
これによって制御手段２１は、チルト機構１０の駆動手段１２に制御信号を送るため、駆動手段１２が伸長または収縮して、支軸５を中心にガントリ本体１をチルトさせ、Ｘ線管より照射されるＸ線を被検体に斜入させて、斜め方向から被検体のＸ線撮影が行えるようになる。

一方Ｘ線ＣＴ装置を長期間使用している間に、付勢手段１３を形成するガススプリングのガスが流出して付勢力が低下すると、これに伴い付勢手段１３の支持部に作用する反力も減少する。
付勢手段１３の付勢力が減少すると、ガントリ本体１の自重を支える力が減少した分駆動手段１２に加わる負荷が増加する。
通常は駆動手段１２に加わる負荷が増加しても、それに気付かずにＸ線ＣＴ装置を使い続けることになるが、付勢手段１３の支持部に作用する反力は異常検知手段１８の検知器１９により常時検知されて制御手段２１へ送られている。
制御手段２１は検知器１９より送られてくる電気信号と予め設定された設定値を比較して、電気信号が設定以上であれば正常と判断するが、設定値になった場合異常と判断して、中央操作盤２３に異常信号を送る。

これによって中央操作盤２３のモニタ２３ａにチルト機構１０が異常であることを表示すると共に、図示しない警報器によりチルト機構１０の異常をオペレータに警報する。
同時に操作盤２２にも異常信号が送られて、操作盤２２に設けられたチルト操作釦（図示せず）の操作を無効にした上、チルト操作釦に設けられた表示ランプを点灯させて、チルト機構１０が異常であることをオペレータに警告する。
これによって操作盤２２や中央操作盤２３でガントリ本体１のチルト操作を行っているオペレータは、チルト機構１０の異常に気付いてチルト操作を中止するため、チルト機構１０の異常によりガントリ本体１が不用意に落下したり、過負荷により駆動手段１２が損傷するのを未然に防止できるようになる。

なお前記実施の形態では、付勢手段１３の支持部に作用する反力を検知器１９で検知して、チルト機構１０の異常を検知するようにしたが、ガススプリング内のガス圧を圧力センサ等で検知することにより、チルト機構１０の異常を検知したり、駆動手段１２に加わる負荷を電流センサ等で電気的に検出して、チルト機構１０の異常を検知するようにしてもよい。

本発明のＸ線ＣＴ装置は、長期間使用している間にチルト機構に異常が発生しても、チルト機構の異常によりガントリ本体が不用意に落下したり、過負荷により駆動手段が損傷することがないため、チルト機構を備えたＸ線ＣＴ装置に最適である。

本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の正面図である。本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の右側面図である。本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の左側面図である。本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の制御系を示すブロック図である。

符号の説明

１ガントリ本体
６支持手段
１０チルト機構
１２駆動手段
１３付勢手段
１８異常検知手段
１９検知器
２０制御手段

Claims

被検体を挟んで対向する位置にＸ線管とＸ線検出器が配置された回転体と、前記回転体を回転自在に支承するガントリ本体と、前記ガントリ本体をチルト自在に支持する支持手段と、前記ガントリ本体をチルトさせる駆動手段及び前記ガントリ本体の自重を相殺する方向へ前記ガントリ本体を付勢する付勢手段とからなるチルト機構とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記付勢手段の付勢力の低下から異常を検知する異常検知手段と、前記異常検知手段が検知した異常信号を基にオペレータに異常を警報し、かつチルト操作を禁止する制御手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記異常検知手段の検知器を、前記付勢手段に作用する反力を検知するロードセルや圧電素子により形成し、かつ前記ロードセルや圧電素子より出力される電気信号が予め設定された設定値になったときに異常と判定してなる請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記異常検知手段の検知器を、前記付勢手段内のガス圧を検知する圧力センサにより形成し、かつ前記圧力センサより出力される電気信号が予め設定された設定値になったときに異常と判定してなる請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記異常検知手段の検知器を、前記駆動手段の負荷電流を検知する電流センサにより形成し、かつ前記電流センサより出力される電気信号が予め設定された設定値になったときに異常と判定してなる請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。