JP2011024866A - X線ct装置及びx線ct装置の設置方法 - Google Patents

X線ct装置及びx線ct装置の設置方法 Download PDF

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Abstract

【課題】回転体の回転に伴なう架台や寝台の振動を抑えることができるX線CT装置を提供することである。
【解決手段】スタンド23と、このスタンド23に支持されたメインフレーム25と、対峙して位置するX線管8とX線検出器9とを保持してメインフレーム25に回転可能に支持された円環状の回転体26とを有して床面上に設置される架台1を備えるX線CT装置において、架台1に取付けられてこの架台1と床面との間に介装される振動減衰材29を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、X線CT装置及びX線CT装置の設置方法に関し、特に、架台や寝台の振動を抑えることができるX線CT装置及びX線CT装置の設置方法に関する。
X線CT装置は、X線管やX線検出器を保持して回転する回転体を備えた架台や、被検体が載置される寝台等により構成されており、回転体の回転に伴なって架台が振動し、さらに、架台の振動が床面を介して寝台に伝わる。
架台や寝台が振動すると、回転体の1回転中におけるX線パスの位置がずれて診断精度が低下したり、被検体に不快感を与えたりする。
従来のX線CT装置は、下記特許文献1に記載されているように、架台における回転体を支持している各部が剛結合されており、架台の各部を剛結合することによって架台や寝台の振動を抑えている。
特開2008−259733号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたように架台の各部を剛結合した構造のX線CT装置においては、架台の振動を抑えるためには、回転体の最大回転数が高くなるにつれて架台を大型化、重量化しなければならない。したがって、回転体の高速回転化が要求される昨今では、X線CT装置の小型化を図りつつ架台や寝台の振動を抑えるということは困難である。
また、架台の振動が床に伝わるため、床の強度を高める必要がある。
さらに、架台の振動が床に伝わった場合、その振動が床から寝台に伝わることを抑えることはできなかった。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、回転体の回転に伴なう架台や寝台の振動を抑えることができるX線CT装置及びX線CT装置の設置方法を提供することである。
請求項1記載の発明の特徴は、スタンドと、このスタンドに支持されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体とを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、前記架台に取付けられてこの架台と床面との間に介装される振動減衰材を備えることである。
請求項2記載の発明の特徴は、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持し、回転可能に支持された円環状の回転体を有して床面上に設置される架台と、X線撮影される被検体を前記架台の撮影位置に移動可能に載置して床面上に設置される寝台とを備えるX線CT装置において、前記寝台に取付けられてこの寝台と床面との間に介装される振動減衰材を備えることである。
請求項3記載の発明の特徴は、スタンドと、このスタンドに回動可能に取付けられたアームと、このアームに固定されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、一端が前記アームに連結されるとともに他端が前記スタンドに連結されて伸縮することにより前記アームを前記回転体と共にチルトさせるチルトシリンダとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、前記チルトシリンダと前記アームとの間に振動減衰材が介装されていることである。
請求項4記載の発明の特徴は、スタンドと、このスタンドに回動可能に取付けられたアームと、このアームに固定されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、一端が前記アームに連結されるとともに他端が前記スタンドに連結されて伸縮することにより前記アームを前記回転体と共にチルトさせるチルトシリンダとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、前記チルトシリンダと前記スタンドとの間に振動減衰材が介装されていることである。
請求項5記載の発明の特徴は、スタンドと、このスタンドに回動可能に取付けられたアームと、このアームに固定されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、一端が前記アームに連結されるとともに他端が前記スタンドに連結されて伸縮することにより前記アームを前記回転体と共にチルトさせるチルトシリンダとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、前記アームと前記メインフレームとの間に振動減衰材が介装されていることである。
請求項6記載の発明の特徴は、スタンドと、このスタンドにチルト軸受を介して回動可能に取付けられたアームと、このアームに固定されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、一端が前記アームに連結されるとともに他端が前記スタンドに連結されて伸縮することにより前記アームを前記回転体と共に前記チルト軸受の回りにチルトさせるチルトシリンダとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、前記チルト軸受と前記スタンドとの間に振動減衰材が介装されていることである。
請求項7記載の発明の特徴は、スタンドと、このスタンドに支持されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体とを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、前記回転体と前記メインフレームとの間に振動減衰材が介装されていることである。
請求項8記載の発明の特徴は、スタンドと、このスタンドに支持されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、前記メインフレームと前記回転体との周囲を覆う外装カバーとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、
前記メインフレームと前記外装カバーとの間に振動減衰材が介装されていることである。
請求項9記載の発明の特徴は、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持し、回転可能に支持された円環状の回転体を有して床面上に設置される架台を有するX線CT装置の設置方法において、前記架台と前記床面との間に振動減衰材を介装したことである。
請求項10記載の発明の特徴は、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持し、回転可能に支持された円環状の回転体を有して床面上に設置される架台と、X線撮影される被検体を前記架台の撮影位置に移動可能に載置して床面上に設置される寝台とを備えるX線CT装置の設置方法において、前記寝台と前記床面との間に振動減衰材を介装したことである。
本発明によれば、回転体の回転に伴なう架台や寝台の振動を抑えることができる。
本発明の一実施の形態のX線CT装置の機能を示すブロック図である。 架台の外観構成を示す正面図である。 架台の外観構成を示す側面図である。
以下、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。
X線CT装置は、図1に示すように、架台1と寝台2と操作コンソール3とを備え、これらの架台1と寝台2と操作コンソール3とは、それぞれ床面上に設置されている。
架台1は、被検体Pに対してX線を照射するとともに被検体Pを透過したX線を検出する部分である。架台1の機能に関する構成要素として、架台制御部4と、高電圧発生部5と、回転駆動部6と、チルト駆動部7と、X線管8と、X線検出器9と、データ収集部10とを備えている。
寝台2は、被検体Pが載置され、載置された被検体PをX線が照射される位置へ移動させる部分であり、被検体Pが載置される寝台天板11と、寝台天板11を支持する寝台基台12と、寝台天板11の上下移動及び水平移動を行なわせる寝台駆動部13とを備えている。寝台基台12の底面部には振動減衰材である減衰ゴム14が取付けられ、寝台2はこの減衰ゴム14を介して床面上に設置されている。
操作コンソール3は、X線CT装置の入出力を制御する部分であり、コンソール制御部15と、入力操作部16と、前処理部17と、X線投影データ記憶部18と、再構成処理部19と、画像データ記憶部20と、画像処理部21と、表示部22とを備えている。
架台制御部4は、操作コンソール3の入力操作部16からの入力に応じ、架台1内の各部を制御する。
高電圧発生部5は、X線管8からX線を照射するために必要な高電圧を、架台制御部4から送信された制御信号に応じてX線管8に供給する。
X線管8は、高電圧発生部5から供給された高電圧によってX線を照射する。X線管8から照射されるX線は、ファン状又はコーン状に成形されている。
X線検出器9は、X線管8から照射されて寝台天板11上に載置されている被検体Pを透過したX線を検出する。シングルスライスCT装置の場合、X線検出器9は、ファン状又は直線状に例えば1000チャンネルのX線検出素子を1列に並べて構成されている。また、マルチスライスCT装置の場合、X線検出器9は、X線検出素子を互いに直交する2方向(スライス方向及びチャンネル方向)それぞれにアレイ状に複数個配列され、これにより2次元のX線検出器が構成されている。
データ収集部10は、X線検出器9の各X線検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、X線検出器9により検出されたX線(実際には検出信号)を、架台制御部4から出力されたデータ収集制御信号に応じて収集する。この収集されたデータがX線投影データとなる。
回転駆動部6は、架台制御部4から出力された制御信号により図示しないモータを駆動し、後述する回転体を回転駆動させる。なお、この回転体には、上述したX線管8とX線検出器9とが対峙して保持されている。
チルト駆動部7は、架台制御部4から出力された制御信号により後述するチルトシリンダを伸縮させ、回転体を後述するメインフレームと共に任意の角度にチルトさせる。
寝台駆動部13は、操作コンソール3の入力操作部16からの入力に応じ、寝台天板11を上下方向と長手方向(矢印X方向)とに移動させる。X線を照射されてX線CTスキャンを受ける被検体Pは、被検体Pの体軸方向と寝台天板11の移動方向(矢印X方向)とが一致する向きに寝台天板11上に載置されている。
入力操作部16は、キーボート、タッチパネル、マウス等からなり、X線CT装置を駆動させるための各種の入力操作が行われる。
コンソール制御部15は、入力操作部16からの入力に応じた制御信号を発生させ、この制御信号を、架台制御部4や寝台駆動部13、及び、操作コンソール3内の各部に送信する。
前処理部17は、データ収集部10から出力されたX線投影データに感度補正やX線強度補正等の前処理を施す。前処理部17にて感度補正等の前処理が施されたX線投影データは、X線投影データ記憶部18に一旦記憶される。
再構成処理部19は、X線投影データ記憶部18に記憶されたX線投影データを逆投影処理することにより、画像データを再構成する。この逆投影の方法は公知の方法と同じであり、説明は省略する。また、X線投影データに対して補間処理を行う場合は、360度補間法又は180度補間法(対向データ補間法)等の公知の補間法により、目的のスライス位置におけるX線投影データを求める。
再構成された画像データは、画像データ記憶部20に一旦記憶された後、画像処理部21に送られる。画像処理部21は、入力操作部16からの入力に応じ、画像データを公知の方法により、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、又はレンダリング処理による3次元画像等の画像データに変換して表示部22に送信する。表示部22では、画像データに基づく画像が表示される。
架台1の具体的な構成について、図2及び図3に基づいて説明する。
架台1は、スタンド23と、一対のアーム24と、メインフレーム25と、回転体26と、チルトシリンダ27と、外装カバー28とを備えている。
スタンド23は、矩形の枠状に形成された基台部23aと、下端部が基台部23aの上面部の長手方向両端部に立設された一対の支柱部23bとにより形成されている。基台部23aの下面部には振動減衰材である減衰ゴム29が取付けられ、架台1はこの減衰ゴム29を介して床面上に設置されている。
各支柱部23bの上端部には、チルト軸受であるピローブロック30が振動減衰材である減衰ゴム31を介装して取付けられている。
ピローブロック30には、水平方向向きに延出した支軸32が軸支され、支軸32の一端にはそれぞれアーム24が固定されている。即ち、支柱部23bの上端部には、アーム24がピローブロック30を介して支軸32の中心線回りに上下方向回動可能に取付けられている。なお、一対の支軸32は、その中心線が同一直線上に位置するように配置されている。
一対のアーム24の間にはメインフレーム25が配置され、このメインフレーム25の一側が一方のアーム24に固定され、メインフレーム25の他側が他方のアーム24に固定されている。これにより、メインフレーム25は、アーム24と共に支軸32の中心線回りに上下方向回動可能に支持されている。なお、アーム24とメインフレーム25とは、振動減衰材である減衰ゴム33を介装して固定されている。
メインフレーム25には、円環状の回転体26が軸受34を介して中心線回りに回転可能に支持されている。回転体26は、中央部に診断用開口部35が形成され、この診断用開口部35を挟んで対峙する位置にX線管8とX線検出器9とが保持されている。診断用開口部35はX線CTスキャンを受ける被検体Pが出し入れされる部分であり、寝台天板11が水平方向にスライドされることにより寝台天板11上に載せられた被検体Pが診断用開口部35に出し入れされる。また、回転体26とメインフレーム25との間には振動減衰材である減衰ゴム36が介装されている。なお、この減衰ゴム36の介装位置は、軸受34とメインフレーム25との間でもよく、又は、軸受34と回転体26との間でもよい。
チルトシリンダ27は、モータ又は油圧等により伸縮可能に設けられており、一端がアーム24に回動可能に連結され、他端が基台部23aに回動可能に連結されている。チルトシリンダ27が伸縮することにより、アーム24とメインフレーム25と回転体26とが一体に支軸32の中心線回りに回動する。チルトシリンダ27とアーム24とは、振動減衰材である減衰ゴム37を介装して連結され、チルトシリンダ27と基台部23aとは、振動減衰材である減衰ゴム38を介装して連結されている。
外装カバー28は、回転体26やメインフレーム25やアーム24やチルトシリンダ27等を覆い、診断用開口部35を露出させる位置に開口が形成されており、メインフレーム25に振動減衰材である減衰ゴム39を介装して取付けられている。
このような構成において、このX線CT装置を用いて被検体PをX線CTスキャンする場合には、寝台天板11を移動させることにより寝台天板11上に載置された被検体Pを診断用開口部35内に位置させ、回転体26を回転させながらX線管8からX線を照射する。また、必要に応じてチルトシリンダ27を伸縮させ、回転体26をメインフレーム25やアーム24と共に支軸32の中心線回りに回動させる。チルトシリンダ27を伸縮させて回転体26を回動させることにより、回転体26を回転させて被検体Pをスキャンする場合のスキャン角度を変更することができる。
X線CTスキャンのために回転体26を回転させた場合、回転体26が振動し、その振動が架台1の各部や、架台1から床面を介して寝台2に伝達される。
しかし、回転体26とメインフレーム25との間に減衰ゴム36が介装されているため、回転体26の振動エネルギーが減衰ゴム36により熱エネルギーに変換され、回転体26からメインフレーム25に伝わる振動が減衰される。
メインフレーム25に伝わった振動は、メインフレーム25からアーム24や外装カバー28に伝達される。
しかし、メインフレーム25とアーム24との間に減衰ゴム33が介装されているため、メインフレーム25の振動エネルギーが減衰ゴム33により熱エネルギーに変換され、メインフレーム25からアーム24に伝わる振動が減衰される。
また、メインフレーム25と外装カバー28との間に減衰ゴム39が介装されているため、メインフレーム25の振動エネルギーが減衰ゴム39により熱エネルギーに変換され、メインフレーム25から外装カバー28に伝わる振動が減衰される。
アーム24に伝わった振動は、アーム24から支柱部23bやチルトシリンダ27に伝達される。
しかし、アーム24と支柱部23bとはピローブロック30を介して連結されており、ピローブロック30と支柱部23bとの間に減衰ゴム31が介装されているため、アーム24の振動エネルギーが減衰ゴム31により熱エネルギーに変換され、アーム24から支柱部23bに伝わる振動が減衰される。
また、アーム24とチルトシリンダ27との間に減衰ゴム37が介装されているため、アーム24の振動エネルギーが減衰ゴム37により熱エネルギーに変換され、アーム24からチルトシリンダ27に伝わる振動が減衰される。
チルトシリンダ27に伝わった振動は、チルトシリンダ27から基台部23aに伝達される。
しかし、チルトシリンダ27と基台部23aとの間に減衰ゴム38が介装されているため、チルトシリンダ27の振動エネルギーが減衰ゴム38により熱エネルギーに変換され、チルトシリンダ27から基台部23aに伝わる振動が減衰される。
支柱部23bや基台部23aからなるスタンド23に伝わった振動(架台1の振動)は、架台1から床面に伝わる。
しかし、基台部23aの下面部には減衰ゴム29が取付けられているため、架台1の振動エネルギーが減衰ゴム29により熱エネルギーに変換され、架台1から床面に伝わる振動が減衰される。
架台1から床面に伝わった振動は、床面から寝台2に伝わる。
しかし、寝台基台12の底面部には減衰ゴム14が取付けられているため、床面の振動エネルギーが減衰ゴム14により熱エネルギーに変換され、床面から寝台2に伝わる振動が減衰される。
このようにして、減衰ゴム36,33,39,31,37,38,29,14を設けることにより、回転体26の回転に伴なう架台1や寝台2の振動を減衰させることができる。したがって、X線CT装置を用いて被検体PをX線CTスキャンする場合に架台1や寝台2が振動し、回転体26の1回転中におけるX線パスの位置がずれるということを抑えることができ、診断精度を向上させることができる。また、寝台2や外装カバー28の振動を抑えることができるため、寝台2や外装カバー28が振動して被検体Pに不快感を与えるということを抑えることができる。
なお、本実施の形態では、振動減衰材として減衰ゴム14,29,31,33,36,37,38,39を例に挙げて説明したが、振動減衰材としては減衰ゴムに限定されるものではなく、例えば、ばねやフェルト等も振動減衰材として用いることができる。
1 基台
2 寝台
8 X線管
9 X線検出器
14 減衰ゴム(振動減衰材)
23 スタンド
25 メインフレーム
26 回転体
27 チルトシリンダ
28 外装カバー
29 減衰ゴム(振動減衰材)
30 チルト軸受
31 減衰ゴム(振動減衰材)
33 減衰ゴム(振動減衰材)
36 減衰ゴム(振動減衰材)
37 減衰ゴム(振動減衰材)
38 減衰ゴム(振動減衰材)
39 減衰ゴム(振動減衰材)

Claims (10)

  1. スタンドと、このスタンドに支持されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体とを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、
    前記架台に取付けられてこの架台と床面との間に介装される振動減衰材を備えることを特徴とするX線CT装置。
  2. 対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持し、回転可能に支持された円環状の回転体を有して床面上に設置される架台と、X線撮影される被検体を前記架台の撮影位置に移動可能に載置して床面上に設置される寝台とを備えるX線CT装置において、
    前記寝台に取付けられてこの寝台と床面との間に介装される振動減衰材を備えることを特徴とするX線CT装置。
  3. スタンドと、このスタンドに回動可能に取付けられたアームと、このアームに固定されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、一端が前記アームに連結されるとともに他端が前記スタンドに連結されて伸縮することにより前記アームを前記回転体と共にチルトさせるチルトシリンダとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、
    前記チルトシリンダと前記アームとの間に振動減衰材が介装されていることを特徴とするX線CT装置。
  4. スタンドと、このスタンドに回動可能に取付けられたアームと、このアームに固定されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、一端が前記アームに連結されるとともに他端が前記スタンドに連結されて伸縮することにより前記アームを前記回転体と共にチルトさせるチルトシリンダとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、
    前記チルトシリンダと前記スタンドとの間に振動減衰材が介装されていることを特徴とするX線CT装置。
  5. スタンドと、このスタンドに回動可能に取付けられたアームと、このアームに固定されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、一端が前記アームに連結されるとともに他端が前記スタンドに連結されて伸縮することにより前記アームを前記回転体と共にチルトさせるチルトシリンダとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、
    前記アームと前記メインフレームとの間に振動減衰材が介装されていることを特徴とするX線CT装置。
  6. スタンドと、このスタンドにチルト軸受を介して回動可能に取付けられたアームと、このアームに固定されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、一端が前記アームに連結されるとともに他端が前記スタンドに連結されて伸縮することにより前記アームを前記回転体と共に前記チルト軸受の回りにチルトさせるチルトシリンダとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、
    前記チルト軸受と前記スタンドとの間に振動減衰材が介装されていることを特徴とするX線CT装置。
  7. スタンドと、このスタンドに支持されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体とを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、
    前記回転体と前記メインフレームとの間に振動減衰材が介装されていることを特徴とするX線CT装置。
  8. スタンドと、このスタンドに支持されたメインフレームと、対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持して前記メインフレームに回転可能に支持された円環状の回転体と、前記メインフレームと前記回転体との周囲を覆う外装カバーとを有して床面上に設置される架台を備えるX線CT装置において、
    前記メインフレームと前記外装カバーとの間に振動減衰材が介装されていることを特徴とするX線CT装置。
  9. 対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持し、回転可能に支持された円環状の回転体を有して床面上に設置される架台を有するX線CT装置の設置方法において、
    前記架台と前記床面との間に振動減衰材を介装したことを特徴とするX線CT装置の設置方法。
  10. 対峙して位置するX線管とX線検出器とを保持し、回転可能に支持された円環状の回転体を有して床面上に設置される架台と、X線撮影される被検体を前記架台の撮影位置に移動可能に載置して床面上に設置される寝台とを備えるX線CT装置の設置方法において、
    前記寝台と前記床面との間に振動減衰材を介装したことを特徴とするX線CT装置の設置方法。
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