JP2010046466A - 昇降機構、昇降寝台および撮影テーブル並びに画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降における高さに対するレバー比の変化を抑えた昇降機構を実現する。
【解決手段】昇降部３２を基台３３に対して上下方向にのみ移動可能にする上下移動機構３４を設け、基台３３および昇降部３２のいずれか一方の台に対して固定される支点を軸に回動するベルクランク３５１を設ける。また、上記一方の台に、ベルクランク３５１の一端と結合し、この一端を移動してベルクランク３５１を回動させる移動部３６１を設ける。ベルクランク３５の他端を上記一方の台とは異なる他方の台と結合させる。移動部３６１によりベルクランク３５１の一端を移動し、ベルクランク３５１の回動させて昇降部３２を上下動させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、昇降部を昇降させる昇降機構、昇降寝台およびその昇降機構を用いた撮影テーブル（table）、並びにその撮影テーブルを用いて被検体を撮影する画像診断装置に関する。

Ｘ線ＣＴ(Computed Tomography)装置やＭＲ(Magnetic Resonance)装置などの画像診断装置が備える撮影テーブル（寝台）の昇降機構として、シリンダ(cylinder)構造のアクチュエータ(actuator)を用いたものが知られている（例えば、特許文献１，図１参照）。
特開平０９−０９８９６９号公報

シリンダ構造のアクチュエータでは、その最短長は最伸長からロッド(rod)のストローク(stroke)長を差し引いた長さであり、仮に理想的に設計したとしても最短長は最伸長の半分以下にはならない。したがって、このようなアクチュエータを用いた昇降機構では、リンク(link)機構の支点近くにアクチュエータを配置する構造をとり、その結果、昇降機構におけるレバー(lever)比が撮影テーブルの高さによって大きく変化する。

昇降機構におけるレバー比が大きく変化すると、種々の問題が生じる。

例えば、撮影テーブルの高さが最低高さ付近にあるときは、レバー比が高く、アクチュエータは、撮影テーブルを上昇させるのに高い推力を必要とする。そのため、アクチュエータの最大推力の仕様を大きく取らなければならず、アクチュエータのコスト(cost)増大、大型化につながる。

また例えば、油圧式のアクチュエータを用いた場合には、昇降機構におけるレバー比の変化により、作動油の流量に対する昇降速度が変動するので、撮影テーブルの乗り心地をよくするために作動油の流量を連続的に変化させる制御を行ったとき、撮影テーブルの高さによってその効果が変わってしまう。

本発明は、上記事情に鑑み、昇降における高さに対するレバー比の変化を抑えた昇降機構、昇降寝台およびその昇降寝台を用いた撮影テーブル並びにその撮影テーブルを用いた画像診断装置を提供することを目的とする。

第１の観点では、本発明は、基台と、前記基台の上方に設けられる昇降部と、前記基台および前記昇降部のいずれか一方に対して固定される支点を軸に回動自在に設けられるベルクランク(bell crank)と、前記一方に設けられており、前記ベルクランクの一端と結合または接合して該一端を移動させ、前記ベルクランクを回動させる移動部とを備え、前記ベルクランクの他端が前記一方とは異なる他方と結合または接合しており、前記ベルクランクの回動により前記昇降部を上下動させる昇降寝台を提供する。

第２の観点では、本発明は、前記昇降部を上下方向に案内する上下案内機構をさらに備える上記第１の観点の昇降寝台を提供する。

第３の観点では、本発明は、前記上下案内機構が、シザースリンク(scissors link)機構である上記第２の観点の撮影寝台を提供する。

第４の観点では、本発明は、前記上下案内機構が、テレスコピック(telescopic)式ガイド機構である上記第２の観点の昇降寝台を提供する。

第５の観点では、本発明は、前記上下案内機構が、平行リンク機構である上記第２の観点の昇降寝台を提供する。

第６の観点では、本発明は、前記ベルクランクの前記他端と前記他方とを接続するリンクをさらに備える上記第１の観点から第５の観点のいずれか１つの観点の昇降寝台を提供する。

第７の観点では、本発明は、前記ベルクランクの長辺は、前記平行リンク機構を構成する一部のリンクを兼ねる上記第５の観点の昇降寝台を提供する。

第８の観点では、本発明は、前記ベルクランクのクランク角が、鋭角または鈍角である上記第１の観点から第７の観点のいずれか１つの観点の昇降寝台を提供する。

第９の観点では、本発明は、前記一方が前記昇降部である上記第１の観点から第８の観点のいずれか１つの観点の昇降寝台を提供する。

第１０の観点では、本発明は、前記移動部が、長さが伸縮するアクチュエータを有し、前記アクチュエータの一端と前記ベルクランクの前記一端とが回動自在に結合され、前記アクチュエータの他端と前記一方とが回動自在に結合される上記第１の観点から第９の観点のいずれか１つの観点の昇降寝台を提供する。

第１１の観点では、本発明は、前記移動部が、ラック(rack)と、該ラックと係合するピニオン(pinion)と、該ピニオンを回動させるモータ(motor)とを有し、前記ラックの一端と前記ベルクランクの前記一端とが接合し、前記モータが前記一方に結合される上記第１の観点から第９の観点のいずれか１つの観点の昇降寝台を提供する。

第１２の観点では、本発明は、上記第１の観点から第１１の観点のいずれか１つの観点の昇降寝台と、被検体が載置される天板であって、前記昇降部によって撮影空間に移動可能に支持される天板をさらに備える撮影テーブルを提供する。

第１３の観点では、本発明は、上記第１２の観点の撮影テーブルと、前記撮影テーブルによって前記撮影空間に移動された前記被検体を撮影する撮影手段とを備える画像診断装置を提供する。

第１４の観点では、本発明は、基台と、前記基台の上方に設けられる昇降部と、前記基台および前記昇降部のいずれか一方に対して固定される支点を軸に回動自在に設けられるベルクランクと、前記一方に設けられており、前記ベルクランクの一端と結合または接合して該一端を移動させ、前記ベルクランクを回動させる移動部とを備え、前記ベルクランクの他端が前記一方とは異なる他方と結合または接合しており、前記ベルクランクの回動により前記昇降部を上下動させる昇降機構を提供する。

なお、上記ベルクランクとは、柱状部材や板状部材等を所定の角度（クランク角という）で曲げ、その曲部を支点に回動するよう形成された部材であり、運動の方向を変換することができる特徴を有する。クランク角は、９０度に限らず、鋭角、鈍角であってもよい。また、部材の一端から曲部までの辺長と同部材の他端から曲部までの辺長とは同じであってもよいし、異なってもよい。

また、上記昇降寝台としては、例えば、患者を運搬するためのストレッチャ(stretcher)、患者を載置する手術台等を考えることができる。

また、上記画像診断装置としては、例えば、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲ装置、ＰＥＴやＳＰＥＣＴ等の核医学診断装置、あるいは、これらを組み合わせたＰＥＴ−ＣＴ装置、ＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置等を考えることができる。

本発明によれば、ベルクランクを用いて所定方向の運動を上下方向の運動に変換して昇降部を昇降させるので、レバー比を、ベルクランクにおける一方の辺長と他方の辺長との比を主な要素として定めることができ、昇降における高さに対するレバー比の変化が少ない昇降機構を実現できる。また、このような昇降機構を用いた昇降寝台、撮影テーブル、この撮影テーブルを用いた画像診断装置を実現できる。

これより、本発明にかかる実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
まず、本実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１の全体構成について説明する。

図１は、Ｘ線ＣＴ装置１の外観図である。図１に示すように、本装置１は、走査ガントリ(gantry)（撮影手段）２、撮影テーブル３、および操作コンソール（console）４を有する。

なお、ここでは、説明を容易にするため、鉛直方向をｙ方向（上向きを＋方向とする）、撮影テーブル３の長手方向をｚ方向（走査ガントリから離れる向きを＋方向とする）、ｙ方向とｚ方向とに垂直な方向をｘ方向とする。

走査ガントリ２は、撮影空間である空洞部を挟んで相対向するＸ線管とＸ線検出器とを含む不図示のＸ線撮影系を有している。走査ガントリ２は、このＸ線撮影系を、空洞部に搬送された被検体の回りで回転させて被検体の撮影を行い、投影データを収集する。

撮影テーブル３は、ｚ方向に移動可能な天板を有しており、被検体をこの天板に載置して天板を移動させることにより、被検体を走査ガントリ２の空洞部に搬送する。

操作コンソール４は、操作者の入力情報に基づいて走査ガントリ２および撮影テーブル３を制御し、走査ガントリ２から投影データを得て被検体の断層画像を生成する。

図２は、Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成を示すブロック（block）図である。走査ガントリ２は、Ｘ線管２１、コリメータ２２（collimator）およびＸ線検出器２３等を含み、Ｘ線照射・検出装置を構成する。Ｘ線管２１から放射されるＸ線は、コリメータ２２により、例えば扇状のＸ線ビーム（beam）すなわちファンビーム（fanbeam）Ｘ線となるように成形され、Ｘ線検出器２３に照射される。

Ｘ線検出器２３は、ファンビームＸ線の広がり方向にアレイ（array）状に配列された複数のＸ線検出素子を有する。Ｘ線検出器２３は、複数のＸ線検出素子をアレイ（array）状に配列した、多チャンネル（channel）のＸ線検出器となっている。

Ｘ線検出器２３にはデータ(data)収集部２４が接続されている。データ収集部２４は、検出器アレイを構成する個々のＸ線検出素子の検出データを収集する。Ｘ線管２１からのＸ線の照射は、走査ガントリ２内のＸ線コントローラ（controller）２５によって制御される。

以上の、Ｘ線管２１からＸ線コントローラ２５までのものが、走査ガントリ２の回転部２６に搭載されている。ここで、被検体は、回転部２６の中心に位置する空洞部２ｂ内の天板３１上に、横臥状態で載置される。回転部２６は、回転コントローラ２５により制御されつつ回転し、Ｘ線管２１からＸ線を曝射し、Ｘ線検出器２３において被検体の透過Ｘ線を検出する。

操作コンソール４は、コンソール制御部４１、データ収集バッファ（buffer）４２、入出力部４３、記憶部４４等を含む。コンソール制御部４１にはデータ収集バッファ４２が接続されており、さらにデータ収集バッファ４２は、走査ガントリ２のデータ収集部２４に接続されている。ここで、データ収集部２４で収集されたデータがデータ収集バッファ４２を通じてコンソール制御部４１に入力される。

コンソール制御部４１は、データ収集バッファ４２を通じて収集した透過Ｘ線信号すなわち投影データを用いて画像再構成を行う。コンソール制御部４１には、また、記憶部４４が接続されている。記憶部４４は、データ収集バッファ４２に収集された投影データや再構成された断層画像情報および本装置の機能を実現するためのプログラム（program）等を記憶する。

また、コンソール制御部４１には、入出力部４３が接続されている。入出力部４３は、表示装置および操作装置を有し、コンソール制御部４１から出力される断層画像情報やその他の情報を表示する。入出力部４３は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を操作装置から制御部４１に入力する。操作者は表示装置を使用してインタラクティブ（interactive）に本装置を操作する。

また、コンソール制御部４１には、撮影テーブル３が接続されており、撮影テーブル３の高さ制御および天板の位置制御等を行う。これにより、天板上の被検体を、最適な画像取得位置に配置する。

ここで、撮影テーブル３の構成について詳細に説明する。

図３は、撮影テーブル３の要部の構成を示す図であり、図３（ａ）は、高さを比較的低くしたときの撮影テーブル３をｘ方向に見たときの側面図であり、図３（ｂ）は、高さを比較的高くしたときの撮影テーブル３をｘ方向に見たときの側面図である。

撮影テーブル３は、図３に示すように、天板３１、天板支持部（昇降部）３２、基台３３、シザースリンク機構部（上下案内機構）３４、ベルクランク部３５、アクチュエータ部（移動部）３６、およびリンク部３７を有している。

天板３１は、被検体を載置するための載置面を有している。この載置面は、概ねｘｚ平面に平行であり、ｚ方向を長手方向にとる。

天板支持部３２は、概ね直方形状であり、天板３１をｚ方向に移動可能に支持する。

基台３３は、概ね直方形状を有しており、床面上に設置される。

シザースリンク機構部３４は、第１の斜辺アーム(arm)３４１および第２の斜辺アーム３４２を有している。

第１の斜辺アーム３４１は、ｙｚ平面内において、＋ｚ方向かつ＋ｙ方向から−ｚ方向かつ−ｙ方向へ延びるアームであり、第２の斜辺アーム３４２は、ｙｚ平面内において、−ｚ方向かつ＋ｙ方向から＋ｚ方向かつ−ｙ方向へ延びるアームである。第１の斜辺アーム３４１の長手方向における中点と、第２の斜辺アーム３４２の長手方向における中点とは、接合部３４９により互いに回動自在に結合されている。これにより、第１の斜辺アーム３４１と第２の斜辺アーム２３２とは、ｙｚ平面内において、はさみの開閉動作に似た動きが可能となる。

第１の斜辺アーム３４１の一端は、天板支持部３２に対してｚ方向にスライド(slide)自在に結合される。ここでは一例として、天板支持部３２の側面に、ｚ方向に延びるガイド(guide)と、このガイドに沿って移動するスライド部とで構成される第１のガイド部３４３を設け、第１の斜辺アーム３４１の一端をこのスライド部に結合部材３４５により回動自在に結合する。第１の斜辺アーム３４１の他端は、基台３３に結合部材３４６により回動自在に結合される。

第２の斜辺アーム３４２の一端は、基台３３とｚ方向にスライド自在に結合される。ここでは、第１の斜辺アーム３４１の場合と同様に、基台３３の側面に、ｚ方向に延びるガイドと、このガイドに沿って移動するスライド部とで構成される第２のガイド部３４４を設け、第２の斜辺アーム３４２の一端をこのスライド部に結合部材３４８により回動自在に結合する。第２の斜辺アーム３４２の他端は、天板支持部３２に結合部材３４６により回動自在に結合される。

なお、シザースリンク機構部３４は、第１の斜辺アーム３４１、第２の斜辺アーム３４２、第１のガイド部３４３、第２のガイド部３４４、結合部材３４５〜３４９により構成されるリンク機構と同様の不図示のリンク機構を、天板支持部３２および基台３３の反対側の側面にも有している。これにより、天板支持部３２は、水平を保ちながら基台３３に対して上下方向に移動することが可能となる。

ベルクランク部３５は、ベルクランク３５１、およびクランク支持部３５２を有している。

ベルクランク３５１は、エル(L)の字形のクランクであり、ここでは、短辺と長辺とがクランク角を略９０度として結合した形状である。クランク支持部３５２は、基台３３の上面に設置されており、ベルクランク３５１がｙｚ平面内において曲部を支点に回動するようベルクランク３５１を支持する。すなわち、ベルクランク３５１の曲部が、クランク支持部３５２の側面に結合部材３５３により回動自在に結合される。

アクチュエータ部３６は、アクチュエータ３６１、およびアクチュエータ支持部３６４を有している。

アクチュエータ３６１は、シリンダ３６２と、シリンダ３６２内に収容されるロッド３６３とを有し、ロッド３６３がシリンダ３６２に対して出入りすることにより、アクチュエータ３６１が伸縮する。アクチュエータ支持部３６４は、基台３３の上面に設置されており、アクチュエータ３６１がｙｚ平面内においてシリンダ３６２の端部を支点に回動し、ロッド３６３が概ね−ｚ方向に向けて伸縮するよう、アクチュエータ３６１を支持する。すなわち、アクチュエータ３６１の回動軸がｘ方向と平行になるよう、シリンダ３６２の＋ｚ方向側の端部がアクチュエータ支持部３６４に結合部材３６５により回動自在に結合される。ロッド３６３の先端は、ベルクランク３５１の短辺側の一端と結合部材３６６により回動自在に結合される。

アクチュエータ３６１の不図示の駆動制御部は、天板支持部３２や基台３３などに設置されており、操作コンソール４のコンソール制御部４１と接続されている。

なお、アクチュエータ３６１の駆動方式としては、電動式や油圧式などを考えることができる。油圧式の場合には、リザーバ(reserver)およびポンプ(pump)をアクチュエータ支持部３６４が設置される部材と同じ部材、ここでは基台３３に設置し、リザーバおよびポンプとシリンダ３６２とを油圧ホースで接続する。

リンク部３７は、リンク３７１を有している。リンク３７１は、ｙｚ平面内において概ねｙ方向に延びるリンクである。リンク３７１の一端は、ベルクランク３５１の長辺側の他端と結合部材３７２により回動自在に結合される。また、リンク３７１の他端は、天板支持部３２に結合部材３７３により回動自在に結合される。

なお、上記のようなスライド自在な結合は、例えば、市販のリニアガイド(linear
guide)を用いて実現でき、上記のような回動自在な結合は、例えば、市販のロッドエンド(rod end)を用いて実現できる。

これより、撮影テーブル３の昇降動作について説明する。撮影テーブル３の昇降動作は、アクチュエータ３６１の伸縮によって行われる。図３から理解されるように、アクチュエータ３６１を伸縮させると、ベルクランク３５１は結合部材３５３による結合部を中心にｙｚ平面内において回動する。このとき、ベルクランク３５１は、ロッド３６３の水平方向の運動を垂直方向の運動に変換する役割を果たす。ベルクランク３５１の他端は、結合部材３５３による結合部を中心とした所定の円軌道に沿って移動する。リンク３７１は、結合部材３７３による結合部のｙ方向の位置を維持したまま、結合部材３７２による結合部と結合部材３７３による結合部との距離を一定に保って上下方向に移動する。天板支持部３２は、シザースリンク機構部３４により上下方向にのみ移動可能なので、結合部材３７３による結合部の上下動に伴って、水平状態を維持したまま上下方向に移動する。これにより、撮影テーブル３の昇降動作、すなわち、天板３１および天板支持部３２の昇降動作が行われる。

このような撮影テーブル３の昇降動作におけるレバー比（ここでは、アクチュエータの伸縮量に対する撮影テーブルの昇降量の比）は、ベルクランク３５１の短辺と長辺との比のほか、ベルクランク３５１の回転位置、アクチュエータ３６１の傾き、リンク３７１の傾き等に基づいて定まる。すなわち、レバー比は、撮影テーブル３の高さに応じて変化する。そして、アクチュエータ３６１が必要とする推力は、このレバー比よって変化する。例えば、アクチュエータ３６１の全長が３１０〜５１０〔ｍｍ〕の範囲で変化するときに、撮影テーブル３の高さが３００〜８００〔ｍｍ〕の範囲で変化するよう設計し、他の条件を標準的な条件に設定したとする。この場合、アクチュエータ３６１が必要とする推力は、周知の計算方法により、例えば、図４に示すように、８００〜１２００〔ｋｇｆ〕程度の範囲で変化するものとして求められる。一方、アクチュエータをシザースリンクの支点近傍に設けた従来の昇降機構では、アクチュエータが必要とする推力は、撮影テーブルの高さに応じて４００〜２０００〔ｋｇｆ〕程度の範囲で変化することが知られている。

このように、本実施形態によれば、ベルクランクを用いて所定方向の運動を上下方向の運動に変換して昇降部を昇降させるので、レバー比を、ベルクランクの短辺と長辺との比を主な要素として定めることができ、昇降における高さに対するレバー比の変化が少ない昇降機構を実現できる。

これにより、例えば、アクチュエータが必要とする最大推力を低くくすることができ、アクチュエータの低コスト化、小型化を図ることが可能となる。

また例えば、特にアクチュエータとして油圧式のアクチュエータを用いた場合、撮影テーブルの乗り心地を撮影テーブルの高さによらず安定させることができる。これは、下記のような理由による。

油圧式のアクチュエータを用いて昇降する撮影テーブルの場合、撮影テーブルの乗り心地をよくするため、作動油の流量を連続的に変化させる制御を行うことが多い。しかし、昇降機構におけるレバー比が変化すると、作動油の流量に対する撮影テーブルの昇降速度が変化するため、レバー比の変化に応じて撮影テーブルのクッション(cushion)性が変化し、乗り心地が安定しない。本実施形態では、撮影テーブルの高さを変化させたときのアクチュエータ３６１が必要とする推力の変化範囲も、最小値８００〔ｋｇｆ〕を基準として、およそ１．５倍程度に納まっている。したがって、撮影テーブルの高さに応じたレバー比の変化が小さいため、クッション性が大幅に変化することなく、乗り心地を安定させることができる。

（第２の実施形態）
図５は、本実施形態による撮影テーブル３ａの要部の構成を示す図であり、撮影テーブル３ａをｘ方向に見たときの側面図である。なお、第１の実施形態と同じ構成要素については、第１の実施形態と同じ符号で示し、その説明を省略する（以下、他の実施形態についても同様）。

撮影テーブル３ａは、図５に示すように、第１の実施形態をベースにして、ベルクランク部３５およびアクチュエータ部３６をそれぞれベルクランク部３５ａおよびアクチュエータ部３６ａに代え、リンク部３７を排除した例である。

ベルクランク部３５ａは、ベルクランク３５１ａおよびクランク支持部３５２を有する。ベルクランク３５１ａは、第１の実施形態と同様に、ベルクランク３５１ａの曲部をクランク支持部３５２に結合部材３５３により回動自在に結合される。ベルクランク３５１ａは、第１の実施形態によるベルクランク３５１と比較して、短辺に対する長辺の比率がより大きくなり、クランク角も略９０度から鈍角、例えば１２０度程に開いている。ベルクランク３５１ａの短辺側の一端には、ｘ方向に軸を有する円柱形状の第１のローラ(roller)３５４ａがその軸を中心に回動するよう結合部材３５５ａにより結合される。ベルクランク３５ａの長辺側の他端にも、同様に、ｘ方向に軸を有する円柱形状の第２のローラ３５６ａがその軸を中心に回動するよう結合部材３５７ａにより結合される。天板支持部３２は、その下面に少なくともｚ方向に延びるｘｚ平面を有しており、第２のローラ３５６ａのロール面は、この平面と常に接する。

アクチュエータ部３６ａは、アクチュエータ３６１およびアクチュエータ支持部３６４ａを有する。アクチュエータ支持部３６４ａは、アクチュエータ３６１が−ｚ方向に向かって伸縮するよう、アクチュエータ３６１を支持する。具体的には、シリンダ３６２の端部がアクチュエータ支持部３６４ａに対して固定されるよう結合部材３６５ａにより結合される。基台３３は、その上面に少なくともｚ方向に延びるｘｚ平面を有しており、ロッド３６１の先端には、その平面に沿ってｚ方向にスライド可能なスライド板３６７ａが設けられる。スライド板３６７ａは、ベルクランク３５１ａに設けられた第１のローラ３５４ａのロール面に常に接することが可能な面を有する。

これより、撮影テーブル３ａの昇降動作について説明する。撮影テーブル３ａの昇降動作は、アクチュエータ３６１の伸縮によって行われる。図５から理解されるように、アクチュエータ３６１を伸縮させると、スライド板３６７ａの位置が変化する。ベルクランク３５１ａの短辺側の一端は、第１のローラ３５４ａとともに、このスライド３６７ａの位置に応じて円軌道を描いて移動し、ベルクランク３５１ａは結合部材３５３による結合部を中心にｙｚ平面内において回動する。ベルクランク３５１ａの長辺側の他端は、第２のローラ３５６ａとともに結合部材３５３による結合部を中心とした所定の円軌道に沿って移動する。天板支持部３２は、シザースリンク機構部３４により上下方向にのみ移動可能なので、第２のローラ３５６ａの円軌道に沿った移動に伴って、水平状態を維持したまま上下方向に移動する。これにより、撮影テーブル３ａの昇降動作、すなわち、天板３１および天板支持部３２の昇降動作が行われる。

このような本実施形態によれば、昇降動作におけるレバー比は、第１の実施形態と比較して少し大きくなるが、撮影テーブルの高さに応じたレバー比の変化は、従来と比較して少なくすることができ、撮影テーブルの乗り心地を撮影テーブルの高さによらず安定させることができる。また、リンク部３７を排除しているため、よりシンプルな構成とすることができる。

なお、本実施形態では、ベルクランク３５１ａの短辺側の一端は、アクチュエータ３６１の伸縮による作用を、第１のローラ３５４ａを介して受けているが、第１の実施形態と同様に、シリンダ３６２の端部をアクチュエータ支持部３６４ａに回動自在に結合し、ベルクランク３５１ａの一端とロッド３６３とを回動自在に結合して、ベルクランク３５１ａの短辺側の一端がアクチュエータ３６１の伸縮による作用を直接受けるようにしてもよい。

（第３の実施形態）
図６は、本実施形態による撮影テーブル３ｂの要部の構成を示す図であり、撮影テーブル３ａをｘ方向に見たときの側面図である。

撮影テーブル３ｂは、図６に示すように、第１の実施形態をベース(base)にして、ベルクランク部３５、アクチュエータ部３６、およびリンク部３７を上下逆にして設置した例である。すなわち、ベルクランク部３５およびアクチュエータ部３６を、天板支持部３２の下面側に設置し、リンク部３７のリンク３７１を基台３３と結合させている。

このような本実施形態によれば、アクチュエータが天板支持部３２側にあるので、アクチュエータおよびその周辺機器の修理やメンテナンス(maintenance)を行う際の作業性がよくなる。

例えば、昇降機構を備えた撮影テーブルでは、その故障モードとして、撮影テーブルの上昇および下降のうちいずれかの操作ができなくなるという故障モードが存在する。このとき、操作者は、故障状況を確認するため、撮影テーブルの上昇と下降とを繰返し操作することが多い。撮影テーブルが上昇しない故障モードの場合、撮影テーブルは、この上昇と下降の繰返し操作によって下降が繰り返され、最も低い位置まで下降する可能性が高くなる。このような状況では、作業者は撮影テーブルの中に潜り込むことが難しくなり、修理の作業効率が悪くなる。

また例えば、メンテナンスにおいても、アクチュエータやその周辺機器を取り外す場合、天板支持部３２を高い位置に維持し、撮影テーブルの中に潜り込んで作業するには、天板支持部３２を支持するための特殊な治具が必要となる。

一方、本実施形態では、アクチュエータを天板支持部３２側に設置するので、例えば天板支持部３２の上面に作業窓等を設けておけば、撮影テーブルが最も低い位置にあっても、特殊な冶具なしに、その上方からアクチュエータおよびその周辺機器へ容易にアクセスすることができ、修理やメンテナンスの作業性がよい。

（第４の実施形態）
図７は、本実施形態による撮影テーブル３ｃの要部の構成を示す図であり、撮影テーブル３ｃをｘ方向に見たときの側面図である。

撮影テーブル３ｃは、図７に示すように、第１の実施形態をベースにして、ベルクランク部３５をベルクランク部３５ｃに代えた例である。

ベルクランク部３５ｃは、ベルクランク３５１ｃおよびクランク支持部３５２を有する。ベルクランク３５１ｃは、第１の実施形態と同様に、ベルクランク３５１ｃの曲部をクランク支持部３５２に結合部材３５３により回動自在に結合される。ベルクランク３５１ｃは、第１の実施形態によるベルクランク３５１と比較して、短辺と長辺とが成すクランク角θが略９０度から鋭角、例えば６０度程になっている。

このような本実施形態によれば、アクチュエータを傾けて配置することができ、ｘｚ平面におけるアクチュエータの占有面積をより小さくして、省スペース化を図ることが可能となる。

（第５の実施形態）
図８は、本実施形態による撮影テーブル３ｄの要部の構成を示す図であり、撮影テーブル３ｄをｘ方向に見たときの側面図である。

撮影テーブル３ｄは、図８に示すように、第２の実施形態をベースにして、アクチュエータ部３６ａをラック・ピニオン部３８ｄに代えた例である。

ラック・ピニオン部３８ｄは、モータ３８１ｄ、ピニオン３８２ｄ、およびラック３８４ｄを有している。基台３３は、その上面に少なくともｚ方向に延びるｘｚ平面を有しており、ラック３８４ｄは、ｚ方向を長手方向として、その平面に沿ってｚ方向にスライド可能に設けられる。また、ラック３８４ｄ先端には、その平面に沿ってｚ方向にスライド可能なスライド板３８５ｄが設けられる。スライド板３８５ｄは、第１のローラ３５４ａのロール(roll)面に常に接することが可能な面を有する。ピニオン３８２ｄは、ラック３８４ｄに係合するよう、ｘ方向を回動軸として配置される。モータ３８１ｄは、基台３３に設置されており、その出力軸はピニオン３８２ｄの回動軸と結合部材３８３により結合されている。なお、モータ３８１ｄとしては、減速機を内蔵するものが好ましい。

これより、撮影テーブル３ｄの昇降動作について説明する。撮影テーブル３ｄの昇降動作は、モータ３８１ｄの出力軸の回動によって行われる。図８から理解されるように、モータ３８１ｄを回動させるとピニオン３８２ｄが回動し、ラック３８４ｄがｚ方向にスライドするように移動する。ラック３８４の移動に伴って、スライド板３８５ｄの位置が変化する。これ以降は、第２の実施形態よる撮影テーブル３ａの昇降動作と同様であるため、説明を省略する。

このような本実施形態によれば、アクチュエータの使用を避けたい場合にも対応でき、また、クランク角が９０度のベルクランクと組み合わせることで、レバー比を一定にできるという特徴もある。

（第６の実施形態）
図９は、本実施形態による撮影テーブル３ｅの要部の構成を示す図であり、撮影テーブル３ｅをｘ方向に見たときの側面図である。

撮影テーブル３ｅは、図９に示すように、第１の実施形態をベースにして、シザースリンク機構部３４をテレスコピック式ガイド機構部３４ｅに代えた例である。

テレスコピック式ガイド機構部３４ｅは、テレスコピック式ガイド機構３４１ｅ，３４２ｅを有している。テレスコピック式ガイド機構３４１ｅ，３４２ｅは、テレスコピック状に上下方向に伸縮可能なガイド機構であり、それぞれ、天板支持部３２と基台３３との間において＋ｚ方向側と−ｚ方向側とに接続されている。

このような実施形態によれば、シザースリンク機構を使用しないので、撮影テーブルの側面に障害物がなく、撮影テーブルの内部へのアクセス(access)が容易となり、修理やメンテナンスの作業性がよくなる。

（第７の実施形態）
図１０は、本実施形態による撮影テーブル３ｆの要部の構成を示す図であり、撮影テーブル３ｆをｘ方向に見たときの側面図である。

撮影テーブル３ｆは、図１０に示すように、天板３１、天板支持部３２、基台３３、平行リンク機構部（上下案内機構）３９、およびアクチュエータ部３６を有している。

なお、天板３１、天板支持部３２、および基台３３は、第１の実施形態と同様の形態であるため、ここでは説明を省略する。

平行リンク機構部３９は、第１のリンク３９１および第２のリンク３９２を有している。

図１０に示すように、第１のリンク３９１は直線状のリンクであり、ｙｚ平面内において、＋ｚ方向かつ＋ｙ方向から−ｚ方向かつ−ｙ方向へ延びる。また、第２のリンク３９２は、ベルクランクを兼ねるリンクであり、長辺と短辺とがクランク角を鋭角、例えば４５度程度にして結合した形状である。この長辺は、ｙｚ平面内において、＋ｚ方向かつ＋ｙ方向から−ｚ方向かつ−ｙ方向へ延びる。

第１のリンク３９１の長手方向における一端と天板支持部３２とは結合部材３９３により回動自在に結合されており、その他端と基台３３とは結合部材３９４により回動自在に結合されている。第２のリンク３９２の長辺の一端と天板支持部３２とは、結合部材３９５により回動自在に結合されており、第２のリンク３９２の曲部と基台３３とは、結合部材３９６により回動自在に結合されている。これにより、ｙｚ平面内において、結合部材３９３，３９４，３９５，３９６を頂点とする平行四辺形の変形動作が可能となる。

なお、平行リンク機構部３９は、第１のリンク３９１、結合部材３９３，３９４により構成されるリンク機構と同様の不図示のリンク機構を、天板支持部３２および基台３３の側面における第１のリンク３９１と第２のリンク３９２の反対側にそれぞれ有している。これにより、天板支持部３２は、水平を保ちながら基台３３に対して上下方向に移動するとともに、ｚ方向に移動することが可能となる。

アクチュエータ部３６は、アクチュエータ３６１、およびアクチュエータ支持部３６４ｆを有している。

アクチュエータ３６１は、シリンダ３６２と、シリンダ３６２内に収容されるロッド３６３とを有し、ロッド３６３がシリンダ３６２に対して出入りすることにより、アクチュエータ３６１が伸縮する。アクチュエータ支持部３６４は、基台３３の側面に設置されており、アクチュエータ３６１がｙｚ平面内においてシリンダ３６２の端部を支点に回動し、ロッド３６３が概ね−ｚ方向に向けて伸縮するよう、アクチュエータ３６１を支持する。すなわち、アクチュエータ３６１の回動軸がｘ方向と平行になるよう、シリンダ３６２の＋ｚ方向側の端部がアクチュエータ支持部３６４に結合部材３６５ｆにより回動自在に結合される。ロッド３６３の先端は、ベルクランク３５１の短辺側の一端と結合部材３６６ｆにより回動自在に結合される。

アクチュエータ３６１の不図示の駆動制御部は、天板支持部３２や基台３３などに設置されており、操作コンソール４のコンソール制御部４１と接続されている。

このような実施形態によれば、上下案内機構を平行リンク機構とし、その平行リンク機構を構成する一部のリンクをベルクランクとして機能するよう構成しているので、アクチュエータの推力の平準化によりアクチュエータに掛かるコストを低減できるだけでなく、撮影テーブルの上昇動作に伴って撮影テーブルがガントリの空洞部に導かれることから、天板支持部をガントリ側に移動可能にする手段を設けることなく、撮影可能範囲を広く確保することができる。また、平行リンク機構を有する既存の撮影テーブルをベースに改良することができ、上記の長所を持った撮影テーブルを低コストで実現できる。

なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。

例えば、上記した各実施形態において、アクチュエータ部とラック・ピニオン部とは相互に代替手段となり得る。

また例えば、上記した第１〜第６の実施形態において、シザースリンク機構、テレスコピック式ガイド機構、および平行リンク機構は、相互に代替手段となり得る。

また例えば、上記した各実施形態において、アクチュエータ部またはラック・ピニオン部は、基台および天板支持部のいずれにも設置することができる。

また例えば、上記した各実施形態において、ベルクランクのクランク角は、直角以外、すなわち鋭角または鈍角とすることができる。

また例えば、上気した第１〜第６の実施形態において、ベルクランクと基台または天板支持部とはリンクを介して接続してもよいし、リンクなしに接続してもよい。

例えば、上記した実施形態は、撮影テーブルとその撮影テーブルを用いたＸ線ＣＴ装置であるが、本発明は、ＭＲ装置、ＰＥＴやＳＰＥＣＴ等の核医学診断装置、あるいは、これらを組み合わせたＰＥＴ−ＣＴ装置、ＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置にも適用可能である。

第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の外観図である。 第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示す図である。 第１の実施形態による撮影テーブルの要部の構成を示す側面図である。 撮影テーブルの高さに対するアクチュエータの必要推力を示す図である。 第２の実施形態による撮影テーブルの要部の構成を示す側面図である。 第３の実施形態による撮影テーブルの要部の構成を示す側面図である。 第４の実施形態による撮影テーブルの要部の構成を示す側面図である。 第５の実施形態による撮影テーブルの要部の構成を示す側面図である。 第６の実施形態による撮影テーブルの要部の構成を示す側面図である。 第７の実施形態による撮影テーブルの要部の構成を示す側面図である。

符号の説明

１ Ｘ線ＣＴ装置（画像診断装置）
２ 走査ガントリ（撮影手段）
３ 撮影テーブル（撮影テーブル）
４ 操作コンソール
２１ Ｘ線管
２２ コリメータ
２３ Ｘ線検出器
２４ データ収集部
２５ Ｘ線コントローラ
２６ 回転部
２７ 回転コントローラ
３１ 天板
３２ 天板支持部（昇降部）
３３ 基台（基台）
３４ シザースリンク機構部（上下案内機構）
３５ ベルクランク部
３５１ ベルクランク（ベルクランク）
３６ アクチュエータ部（移動部）
３７ リンク部
３７１ リンク（リンク）
４１ コンソール制御部
４２ データ収集バッファ
４３ 入出力部
４４ 記憶部

Claims (14)

1. 基台と、
   前記基台の上方に設けられる昇降部と、
   前記基台および前記昇降部のいずれか一方に対して固定される支点を軸に回動自在に設けられるベルクランクと、
   前記一方に設けられており、前記ベルクランクの一端と結合または接合して該一端を移動させ、前記ベルクランクを回動させる移動部とを備え、
   前記ベルクランクの他端が前記一方とは異なる他方と結合または接合しており、前記ベルクランクの回動により前記昇降部を上下動させる昇降寝台。
2. 前記昇降部を上下方向に案内する上下案内機構をさらに備える請求項１に記載の昇降寝台。
3. 前記上下案内機構は、シザースリンク機構である請求項２に記載の昇降寝台。
4. 前記上下案内機構は、テレスコピック式ガイド機構である請求項２に記載の昇降寝台。
5. 前記上下移動機構は、平行リンク機構である請求項２に記載の昇降寝台。
6. 前記ベルクランクの前記他端と前記他方とを接続するリンクをさらに備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の昇降寝台。
7. 前記ベルクランクの長辺は、前記平行リンク機構を構成する一部のリンクを兼ねる請求項５に記載の昇降寝台。
8. 前記ベルクランクのクランク角は、鋭角または鈍角である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の昇降寝台。
9. 前記一方は前記昇降部である請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の昇降寝台。
10. 前記移動部は、長さが伸縮するアクチュエータを有し、
    前記アクチュエータの一端と前記ベルクランクの前記一端とが回動自在に結合され、前記アクチュエータの他端と前記一方とが回動自在に結合される請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の昇降寝台。
11. 前記移動部は、ラックと、該ラックと係合するピニオンと、該ピニオンを回動させるモータとを有し、
    前記ラックの一端と前記ベルクランクの前記一端とが接合し、前記モータが前記一方に結合される請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の昇降寝台。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の昇降寝台と、
    被検体が載置される天板であって、前記昇降部によって撮影空間に移動可能に支持される天板をさらに備える撮影テーブル。
13. 請求項１２に記載の撮影テーブルと、
    前記撮影テーブルによって前記撮影空間に移動された前記被検体を撮影する撮影手段とを備える画像診断装置。
14. 基台と、
    前記基台の上方に設けられる昇降部と、
    前記基台および前記昇降部のいずれか一方に対して固定される支点を軸に回動自在に設けられるベルクランクと、
    前記一方に設けられており、前記ベルクランクの一端と結合または接合して該一端を移動させ、前記ベルクランクを回動させる移動部とを備え、
    前記ベルクランクの他端が前記一方とは異なる他方と結合または接合しており、前記ベルクランクの回動により前記昇降部を上下動させる昇降機構。

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