JP2016144551A - 医用画像撮像装置、医用画像撮像装置用寝台及びペダルユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】寝台と装置本体の機械的接続および電気的接続を1回のペダル操作で行うペダルユニットを有する寝台を備えた医用画像撮像装置を提供する。【解決手段】医用画像撮像装置に寝台300を接続するための接続用ペダル410と、接続用ペダル410の操作により回動する扇板状の第1ロックプレートと、接続用ペダル410を第1ロックプレートに保持するプレート保持手段と、第1ロックプレートの回動後に接続用ペダル410の操作により回動する扇板状の第2ロックプレートと、接続用ペダル410を第2ロックプレートに連結するプレート連結手段と、第1ロックプレートの円弧面及び第2ロックプレートの円弧面に接触するように付勢されたロックバーと、医用画像撮像装置から寝台300を分離するための接続解除用ペダル420と、接続解除用ペダル420の操作により回動する解除プレートと、を備える。【選択図】図4
Description
本発明は、医用画像撮像装置と、医用画像撮像装置に着脱可能な寝台と、医用画像撮像装置と寝台とを着脱させるためのペダルユニットに関する。
医用画像撮像装置には、磁気共鳴イメージング(以下、MRIという)装置やCT装置等があり、その構造としては、寝台に被検体を載置し、装置本体の撮像空間に挿通するもの等がある。それに使用する寝台は、載置した被検体を装置本体の撮像空間の高さまで上昇させる機構と、被検体の撮像部位を撮像空間の中心まで水平移動させる機構と、これらの動作を装置本体からの制御信号に応じて行う制御部等を備える。寝台は、通常数百キログラムの重量があり、正確に位置決めされて装置本体に機械的および電気的に接続される。
近年、被検体に対する検査のスループット向上のため、装置本体から離脱させて使用可能な寝台が求められている。例えば、自力で寝台に上がることができない被検体の場合、被検体を寝台の近くまで運び、検査者が被検体を持ち上げて寝台に載せる作業が必要であり、検査者の負担が大きい。特に、MRI装置の場合、装置本体が発生する強い磁場により、金属製のストレッチャー等は引き寄せられてしまうため、被検体を装置本体に固定された寝台の横まで運ぶことができない。
なお、特許文献1には、寝台を装置本体から離脱させ、検査室の前室または被検体の病室まで移動させ、被検体をストレッチャーまたはベッドから寝台に移し替えた上で装置本体まで運ぶことができる発明が開示されている。これにより、検査のスループット向上を実現できるだけでなく、被検体への負担も低減することができる。
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、寝台を装置本体に接続させるために、機械的接続用と電気的接続用の2つのペダルで操作を行う必要があり、検査者にとって2回のペダル操作はスループットの低下に繋がる。なお、機械的に接続される前に、電気的に接続しようとすると、寝台と装置本体とが正確に位置決めされず、コネクタなど接続端子が破損するおそれがある。
そこで、本発明は、寝台と装置本体の機械的接続および電気的接続を1回のペダル操作で行うペダルユニットを有する寝台を備えた医用画像撮像装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明は、被検体を撮像する医用画像撮像装置に寝台を着脱するためのペダルユニットであって、前記医用画像撮像装置に前記寝台を接続するための接続用ペダルと、前記接続用ペダルの操作により回動する扇板状の第1ロックプレートと、前記接続用ペダルを前記第1ロックプレートに保持するプレート保持手段と、前記第1ロックプレートの回動後に前記接続用ペダルの操作により回動する扇板状の第2ロックプレートと、前記接続用ペダルを前記第2ロックプレートに連結するプレート連結手段と、前記第1ロックプレートの円弧面及び前記第2ロックプレートの円弧面に接触するように付勢されたロックバーと、前記医用画像撮像装置から前記寝台を分離するための接続解除用ペダルと、接続解除用ペダルの操作により回動する解除プレートと、を備え、前記第1ロックプレートと前記第2ロックプレートとは、回動軸が同軸であり、前記第1ロックプレートは、円弧面に突起を有し、当該突起の前側の円弧面より後側の円弧面の方が回動軸からの距離が長く、前記第2ロックプレートは、円弧面に突起を有し、当該突起より前記第1ロックプレートの後側の円弧面の方が回動軸からの距離が長く、かつ、当該円弧面と前記第1ロックプレートの前側の円弧面とは回動軸からの距離が同じであり、前記ロックバーは、前記第1ロックプレートの回動時は前記第1ロックプレートの円弧面に接触するが前記第2ロックプレートに接触せず、前記第2ロックプレートの回動時は前記第2ロックプレートの円弧面に接触し、前記第1ロックプレートの突起及び前記第2ロックプレートの突起を乗り越えた後はそれぞれの突起を押さえ、前記解除プレートは、前記第1ロックプレートの突起及び前記第2ロックプレートの突起よりも高い位置に前記ロックバーを持ち上げ、前記プレート保持手段は、前記接続用ペダルに一定以上の力が加わると保持が失われ、前記プレート連結手段は、前記プレート保持手段の保持が失われるまで機能しない、ことを特徴とする。
本発明である医用画像撮像装置が備える寝台のペダルユニットは、1つのペダルで機械的接続をした後に電気的接続をすることができる。すなわち、検査者が機械的接続と電気的接続の順番を意識することなく安全に接続することができる。
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
まず、本発明である医用画像撮像装置について説明する。図1は、医用画像撮像装置の構成を示す図である。医用画像撮像装置100は、被検体110の断層画像を得る装置である。図1では、核磁気共鳴(NMR)現象を利用するMRI装置を例として示す。図1に示すように、医用画像撮像装置100は、静磁場発生源120と、傾斜磁場発生部130と、シーケンサ140と、高周波照射部150と、信号検出部160と、制御部170とを備える。
静磁場発生源120は、被検体110を収容する静磁場空間に、垂直磁場方式であれば、被検体110の体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、被検体110の体軸方向に、均一な静磁場を発生させる。被検体110の周りに、永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源120が配置される。
傾斜磁場発生部130は、静磁場空間に重畳して、医用画像撮像装置100の座標系(静止座標系)であるX,Y,Zの三軸方向に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル131と、それぞれの傾斜磁場コイル131を駆動する傾斜磁場電源132とを有する。後述のシ−ケンサ140からの命令すなわち制御に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源132を駆動することにより、X,Y,Zの三軸方向に傾斜磁場Gx,Gy,Gzが発生する。撮像時には、スライス面(撮像断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体110に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの二つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。
シーケンサ140は、高周波磁場パルス(RFパルス)と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する。シーケンサ140は、中央処理装置(CPU)171の制御に基づいて動作し、被検体110の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令すなわち制御を傾斜磁場発生部130、高周波照射部150および信号検出部160に送る。
高周波照射部150は、被検体110の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体110に対しRFパルスを照射する。高周波照射部150には、高周波発振器151と変調器152と高周波増幅器153と送信側の高周波コイルである照射コイル154とが含まれる。高周波発振器151から出力されたRFパルスを、シーケンサ140からの指令によるタイミングで変調器152により振幅変調し、この振幅変調されたRFパルスを高周波増幅器153で増幅した後、被検体110に近接して配置された照射コイル154に供給することにより、電磁波が被検体110に照射される。
信号検出部160は、被検体110の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるNMR信号であるエコー信号を検出する。信号検出部160には、受信側の高周波コイルである受信コイル161と信号増幅器162と直交位相検波器163と、アナログデジタル(A/D)変換器164とが含まれる。照射コイル154から照射された電磁波によって被検体110において誘起された応答のNMR信号が、被検体110に近接して配置された受信コイル161で検出され、信号増幅器162で増幅された後、シーケンサ140からの指令によるタイミングで直交位相検波器163により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器164でディジタル量に変換されて、制御部170に送られる。
制御部170は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うものである。制御部170には、CPU171等のプロセッサと、内部メモリ172等の記憶装置と、光ディスク181や磁気ディスク182等の外部記憶装置180と、入出力部190とが含まれる。CPU171は、信号検出部160が信号やデータを受け付けると、内部メモリ172を作業領域として用いて信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体110の断層画像を出力装置200に表示すると共に、外部記憶装置180に記録する。
入出力部190は、医用画像撮像装置100の各種制御情報や制御部170で行う処理の制御情報の入出力、具体的にはパルスシーケンスの撮像パラメータ等の入力受付と表示を行う。入出力部190には、例えば、トラックボール、マウス、パッド、タッチパネル等のポインティングデバイス211、キーボード212を含む入力装置210と、例えば、ブラウン管(CRT)あるいは液晶(LCD)等のディスプレイ201、プリンタ202を含む出力装置200とからなる。入力装置210を出力装置200に近接して配置し、例えば、操作者がディスプレイ201を見ながらポインティングデバイス211を通して医用画像撮像装置100に各種処理の実行を指示する等、インタラクティブに制御してもよい。またディスプレイ201の表示面に入力装置210として動作するタッチパネルを配置し、ディスプレイ201の表示内容を選択あるいは操作することにより、入力操作が行われるようにしても良い。
被検体110は、寝台300の天板上に載置され、寝台移動装置220によって撮像空間内である静磁場空間内に収容される。送信側の照射コイル154と傾斜磁場コイル131は、被検体110が収容される静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体110に対向して、水平磁場方式であれば被検体110を取り囲むようにして設置される。また、受信側の受信コイル161は、被検体110に対向して、或いは取り囲むように設置される。
なお、現在のMRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体110の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または機能を二次元もしくは三次元的に撮像する。
次に、医用画像撮像装置における装置本体と寝台の接続構造について説明する。図2及び図3は、医用画像撮像装置の外観を示す図である。なお、図2は、装置本体と寝台とが接続された状態である。図3(a)は装置本体と寝台とが分離した状態であり、図3(b)は装置本体側のドッキングユニットと、寝台側のドッキングユニットである。医用画像撮像装置100は、被検体110を載置するための寝台300が、被検体110を撮像するための装置本体101に接続及び分離可能であり、寝台300を操作するためのペダルユニット400が寝台300に備えられる。
装置本体101は、寝台300に載置された被検体110の画像を撮像することができれば、どのような構成であっても良い。例えば、MRI装置やCT装置などの本体を用いることができる。図2に示す装置本体101は、トンネルボア型MRI装置における円筒状ガントリを一例として示したものである。装置本体101は、軸方向を水平にした円筒状のトンネルを有し、トンネル内に静磁場を発生させて撮像空間にする。また、装置本体101には、図1に示す静磁場発生源120、傾斜磁場コイル131、照射コイル154及び受信コイル161等の他に、寝台300を装置本体101に接続するためのドッキングユニット230、静磁場の均一度を所定値以上に向上させる磁場を発生するシムプレートや、ガントリを覆うガントリカバー等も含まれる。装置本体101は、電磁シールドされた部屋に配置され、図1に示す傾斜磁場電源132、シーケンサ140、高周波発振器151、変調器152、高周波増幅器153、信号増幅器162、直交位相検波器163、A/D変換機164及び制御部170等は、電磁シールドされた部屋の外に配置され、ケーブルによって装置本体101と電気的に接続される。
図2に示すように、寝台300は、天板310に被検体110を載置し、車輪の付いた台車313により移動可能である。また、図3(a)に示すように、寝台300は、装置本体101から着脱可能である。装置本体101から分離させた寝台300は、装置本体101の磁気が及ばない前室や、被検体110の病室等まで移動させて、被検体110を載置する。そして、寝台300に被検体110を載置した状態で、装置本体101まで移動させる。図2に示すように、寝台300を装置本体101に接続後に、天板310を装置本体101の撮像空間の高さまで上昇させ、寝台移動装置220を利用して天板310を天板保持部311に対して水平方向にスライドさせることにより、被検体110が撮像空間内に挿通される。そして、被検体110の撮像部位を撮像空間の中心に搬送する。
装置本体101と寝台300の接続手段として、装置本体101の正面には、装置本体側の接続部であるドッキングユニット230が備えられ、寝台300の先端側には、寝台側の接続部であるドッキングユニット320が備えられる。なお、図2に示す寝台300のカバー315を外すと、図3(a)に示すドッキングユニット320やペダルユニット400が現れる。ドッキングユニット230とドッキングユニット320とが嵌合することにより、寝台300を装置本体101に機械的及び電気的に連結する。図3(b)に示すように、先に寝台側で機械的接続用のワイヤ325によって引かれたフック321が、装置本体側の連結バー231に掛かることにより、ドッキングユニット230とドッキングユニット320とが機械的に連結される。続いて、寝台側で電気的接続用のワイヤ326に引かれて軸324を中心に回動した連結具323が、装置本体側のピン233に掛かることにより、ドッキングユニット230の電気コネクタ232とドッキングユニット320の電気コネクタ322とが電気的に連結する。なお、連結を解除するときのためにバネ327及びバネ328は付勢された状態となる。
次に、医用画像撮像装置における寝台及び寝台が備えるペダルユニットの構造について説明する。図4(a)は、寝台の斜視図であり、図4(b)はペダルユニットの背面側から見た斜視図である。図5(a)はペダルユニットの正面側から見た斜視図であり、図5(b)はペダルユニットの軸に沿って切断した断面図である。図6(a)は、ペダルユニットの第1ロックプレートを示す図であり、図6(b)は第2ロックプレートを示す図である。図4(a)に示すように、寝台300は、水平な天板310と、天板310を保持する天板保持部311と、天板保持部311を上下動可能に保持するフレーム312と、天板保持部311を上下動させる上下駆動部と、天板保持部311を水平移動させる水平駆動部と、フレーム312の下側を支える台車313と、天板保持部311の後端側に設けられた把持可能なハンドル314と、台車313の先端側に設けられたドッキングユニット320と、台車313の後端側に設置されたペダルユニット400等を備える。
寝台300の台車313には、先端側にドッキングユニット320が設置され、後端側にペダルユニット400が設置される。ドッキングユニット320とペダルユニット400とは、機械的接続用のワイヤ325と電気的接続用のワイヤ326で繋げられる。ペダルユニット400に対する操作は、ワイヤ325及びワイヤ326を介してドッキングユニット320に伝達され、図3に示す装置本体101のドッキングユニット230に連結される。図4(b)に示すように、ペダルユニット400は、接続用ペダル410と、接続解除用ペダル420の2本のペダルを備える。接続用ペダル410及び接続解除用ペダル420は通常、下端側が図2に示すカバー315に隠れており、上端側のみが露出している。接続用ペダル410は、装置本体101と寝台300との機械的接続と電気的接続の両方を順序良く操作するためのペダルである。接続用ペダル410を踏み込む度合に応じて、先にワイヤ325を引いて機械的接続を行い、その次にワイヤ326を引いて電気的接続を行う。また、接続解除用ペダル430は、装置本体101と寝台300との機械的接続及び電気的接続の解除を操作するためのペダルである。
図5(a)に示すように、ペダルユニット400は、図4に示す台車313に固定される支持プレート401上に、接続用ペダル410と接続解除用ペダル420が備え付けられる。接続用ペダル410は、軸411を回動軸として回動可能であり、略扇板状の第1ロックプレート430、431と、略扇板状の第2ロックプレート440、441を有する。また、接続解除用ペダル420は、軸421を回動軸として回動可能であり、解除プレート450を有する。第1ロックプレート430、431は、接続用ペダル410を挟み込むように平行に配置され、軸411を回動軸として回動可能である。第2ロックプレート440、441は、第1ロックプレート430、431と平行に配置され、軸411を回動軸として回動可能である。すなわち、接続用ペダル410、第1ロックプレート430、431、及び第2ロックプレート440、441は、回動軸が同軸である。解除プレート450は、接続解除用ペダル420に固定され、接続解除用ペダル420と共に軸421を回動軸として回動可能である。なお、軸411と軸421とは、一直線上にあることが望ましい。
接続用ペダル410の下端側と支持プレート401の間にはバネ412が設けられる。接続用ペダル410の上端側を踏み下ろすと、接続用ペダル410の下端側が上がり、バネ412が伸びることにより、元に戻る力が付勢された状態となる。また、解除プレート450と支持プレート401の間にはバネ451が設けられる。接続解除用ペダル420の上端側を踏み下ろすと、解除プレート450が上がり、バネ451が伸びることにより、元に戻る力が付勢された状態となる。
第1ロックプレート430と、第1ロックプレート431とは、正面側において、ワイヤ接続用シャフト432で連結され、第1ロックプレート430、431は同時に回動する。ワイヤ接続用シャフト432には、機械的接続用のワイヤ325の端が固定され、第1ロックプレート430、431が後方へ回動することにより、ワイヤ325が引かれる。また、第2ロックプレート440と、第2ロックプレート441とは、正面側において、ワイヤ接続用シャフト442で連結され、第2ロックプレート440、441は同時に回動する。ワイヤ接続用シャフト442には、電気的接続用のワイヤ326の端が固定され、第2ロックプレート440、441が後方へ回動することにより、ワイヤ326が引かれる。なお、ワイヤ325、326は、支持プレート401に設置されたワイヤガイド413により支持される。
第1ロックプレート430、431の外周面のうち、円弧面には突起433が形成される。ただし、突起433の前側(寝台300の正面側)に切り欠かれた円弧面よりも後側(寝台300の背面側)に切り欠かれた円弧面の方が軸411から高い位置となる。すなわち、図6(a)に示すように、軸411から突起433の後側の円弧(切欠)面までの距離(r1)が、軸411から突起433の前側の円弧(切欠)面までの距離(r2)より長く、軸411から突起433までの距離(r3)がさらに長い。また、第2ロックプレート440、441の外周面のうち、円弧面には突起443が形成される。ただし、突起443の前側に切り欠かれた円弧面と後側に切り欠かれた円弧面は同じ高さで、第1ロックプレート430の突起433の前側の円弧(切欠)面と軸411から同じ高さである。また、突起433は、第1ロックプレート430の突起433の後側の円弧(切欠)面よりも低い。すなわち、図6(a)及び(b)に示すように、軸411から円弧(切欠)面までの距離(r4)は、軸411から突起433の前側の円弧(切欠)面までの距離(r2)と同じであり、軸411から突起433までの距離(r5)は、軸411から突起433の後側の円弧(切欠)面までの距離(r1)より低い。さらに、解除プレート450は、第1ロックプレート430、431の突起433よりも高い。すなわち、軸421から解除プレートの先端までの距離(r6)は、軸411から突起433までの距離(r3)よりも長い。この関係を式で表すと、r6>r3>r1>r5>r4=r2となる。
接続用ペダル410から接続解除用ペダル420まで渡すようにロックバー460が配置される。ロックバー460は、第1ロックプレート430、431及び第2ロックプレート440、441の円弧面上であって、解除プレート450の上方に保持される。ロックバー460において、第1ロックプレート430、431、第2ロックプレート440、441、及び解除プレート450と接する部分はローラー状であり、第1ロックプレート430、431又は第2ロックプレート440、441の円弧面に沿って回転する。また、ロックバー460と支持プレート401の間に設けられたバネ461により、ロックバー460は常に下方に付勢された状態である。第1ロックプレート430、431の突起433、第2ロックプレート440、441の突起443、又は解除プレート450によってロックバー460は上方に持ち上げられ、それを超えるとロックバー460は円弧面上に降りる。なお、突起433、443は、後側の傾斜が緩やかで、前側の傾斜が急である。ロックバー460は、突起433、443の後側から前側には乗り越えるが、突起433、443の前側から後側には乗り越えない。図6(a)及び図6(b)に示すように、ロックバー460が第1ロックプレート430の後側の円弧面に接触している間は、第2ロックプレート440に接触しない。ロックバー460が第1ロックプレート430の突起433を乗り越えると、第1ロックプレート430の前側の円弧面と同じ高さである第2ロックプレート440の円弧面に接触する。
第1ロックプレート430、431、及び第2ロックプレート440、441は、接続用ペダル410の上端側を踏み下ろすことにより後方へ回動し、接続用ペダル410を解放すると前方に回動する。また、解除プレート450は、接続解除用ペダル420の上端側を踏み下ろすことにより後方へ回動し、解除プレート450を解放すると前方へ回動する。図5(b)に示すように、第1ロックプレート430には、接続用ペダル410に向かってボールプランジャー470が設けられ、第1ロックプレート431にも、接続用ペダル410に向かってボールプランジャー470が設けられる。接続用ペダル410に設けた溝にボールプランジャー470が両側から嵌め込まれることによって、接続用ペダル410と第1ロックプレート430、431とが接続され、連動して回動する。
図5(a)に示すように、接続用ペダル410には、プレート連結手段として、第1ロックプレート431、及び第2ロックプレート440、441に向けて連結軸414が設けられる。第1ロックプレート431には貫通孔434が空けられ、第2ロックプレート440、441には、貫通孔444が空けられ、それらを通して連結軸414が貫通する。貫通孔434は、第1ロックプレート431の回動方向に沿った湾曲した形状であり、接続用ペダル410が回動する範囲に対応した長さで空けられる。貫通孔444は、第2ロックプレート440、441の回動方向に沿った湾曲した形状であり、第1ロックプレート431が回動する範囲に対応した長さで空けられ、その範囲では第2ロックプレート440、441は空回りして回動しない。連結軸414が貫通孔444の後端又は前端に掛かり、その端を押すことにより、第2ロックプレート440、441は、接続用ペダル410と連動して回動する。
接続用ペダル410を踏むと、第1ロックプレート430が回動し、図6(a)に示すように、第1ロックプレート430に沿ってロックバー460が回転して、バネ461に逆らって突起433を乗り越える。突起433を超えるまでは、接続用ペダル410を解放することで第1ロックプレート430が元の位置まで戻るが、突起433を超えた後は、ロックバー460が突起433に引っ掛かり、さらに踏み込むことはできるが、その位置までしか戻らなくなる。なお、連結軸414は貫通孔444の範囲で移動し、第2ロックプレート440はプレート連結手段が機能せず回動しない。
さらに、接続用ペダル410を踏むと、連結軸414が貫通孔444の端を押すようになる。第2ロックプレート440が回動し、図6(b)に示すように、第2ロックプレート440に沿ってロックバー460が回転し、バネ461に逆らって突起443を乗り越える。突起443を超えるまでは、接続用ペダル410を解放することで第2ロックプレート440が元の位置まで戻るが、突起443を超えた後は、ロックバー460が突起443に引っ掛かり、その位置までしか戻らなくなる。なお、連結軸414が貫通孔444の端を押す際に掛かる荷重等により、接続用ペダル410を挟み込んでいるボールプランジャー470による保持が外れて、第1ロックプレート430との接続が解除される。すなわち、接続用ペダル410は、第2ロックプレート440のみ回動させる。
接続用ペダル410を最後まで踏み込むと、突起433及び突起443がロックバー460に押さえられているので、第1ロックプレート430及び第2ロックプレート440は元の位置に戻らない。接続解除用ペダル420を踏むと、解除プレート450の回動によりロックバー460が持ち上げられ、第1ロックプレート430の突起433、及び第2ロックプレート440の突起443に対する引っ掛かりが取り除かれる。これにより、第1ロックプレート430及び第2ロックプレート440は、元の位置まで戻る。
次に、寝台が備えるペダルユニットの動作について説明する。図7は、ペダルユニットの段階ごとの動作を示す斜視図である。図8は、寝台の装置本体に接続する手順を示す流れ図であり、図9は、ペダルユニットの機械的接続段階の動作を示す側面図であり、図10は、ペダルユニットの電気的接続段階の動作を示す側面図であり、図11は、ペダルユニットの接続完了段階の動作を示す側面図であり、図12は、ドッキングユニットの機械的接続段階の動作を示す側面図であり、図13は、ドッキングユニットの電気的接続段階の動作を示す側面図である。また、図14は、寝台の装置本体から分離する手順を示す図であり、図15は、ペダルユニットの分離時の動作を示す側面図である。
図7(A)は、初期状態である。接続用ペダル410は、上端側が上がった状態であり、第1ロックプレート430の突起433、及び第2ロックプレート440の突起443は、ロックバー460よりも前方に位置している。接続解除用ペダル420も、上端側が上がった状態であり、解除プレート450も、ロックバー460よりも前方に位置している。図8に示すように、初期状態(A)においては、ユーザは何も操作していないので、ペダルも動作していない。また、ドッキングも動作していないので、寝台300と装置本体101も分離した状態である。なお、検査者は、装置本体101の正面側に寝台300の前側が来るように移動させ、ドッキングユニット同士を近接させる。そして、検査者は寝台300の後側で、ペダルユニット400を操作できるよう待機する。図12(A)に示すように、装置本体101のドッキングユニット230が備える連結バー231と、寝台300のドッキングユニット320が備えるフック321とは、離れた状態である。なお、フック321の先端は鉤状に下方へ湾曲しており、支持部329は前側が上方に傾斜し、後側が水平である。ワイヤ325が緩んでバネ327に押されると、支持部329の後側が凸部330に乗り、フック321は持ち上がる。また、図13(A)に示すように、装置本体101のドッキングユニット230が備える電気コネクタ232と、寝台300のドッキングユニット320が備える電気コネクタ322とは、離れた状態である。なお、ドッキングユニット320の連結具323は、ドッキングユニット230のピン233を掛けるための切欠き331が斜め上方に向けて空けられる。ワイヤ326が緩むと、連結具323が軸324により上方に回転し、ピン233が切欠き331から外れる。
図7(B)は、寝台300と装置本体101とを機械的に接続する段階である。接続用ペダル410の上端側が半分ほど下げられることにより、第1ロックプレート430が後方に回動する。なお、第2ロックプレート440はまだ回動しない。図8に示すように、ユーザ操作はドッキングペダル踏み込み(B1)の状態である。図9(B1)に示すように、検査者(ユーザ)が接続用ペダル410(ドッキングペダル)を踏み込んでいくに連れて、第1ロックプレート430が回動していく。図8に示すように、ペダル動作はワイヤ1引張り・ロックプレート1固定(B2)の状態である。図9(B2)に示すように、第1ロックプレート430の回動に伴い、ワイヤ325(ワイヤ1)が引っ張られる。そして、ロックバー460が第1ロックプレート430の突起433を乗り越えると、ロックバー460が突起433に掛かり、バネ412によって第1ロックプレート430の位置が元に戻るのを妨げる。すなわち、第1ロックプレート430(ロックプレート1)が固定され、ワイヤ325(ワイヤ1)を引っ張る状態が保持される。図8に示すように、ドッキング部動作はフック動作・連結バーと連結(B3)の状態である。図12(B3)に示すように、ドッキングユニット230が備える連結バー231に、ドッキングユニット320が備えるフック321が掛かることにより、装置本体101と寝台300とが機械的に接続される。ワイヤ325が引かれることで、支持部329の後側が凸部330から降り、フック321も下方に降りる。さらに、ワイヤ325が引かれ、フック321の先端が連結バー231に引っ掛かる。
図7(C)及び(C’)は、寝台300と装置本体101とを電気的に接続する段階である。なお、第1ロックプレート430については図示していない。接続用ペダル410の上端側がさらに下げられ、ボールプランジャー470から外れることで第1ロックプレート430の回動が止まり、連結軸434によって第2ロックプレート440が後方に回動し始める。図8に示すように、ユーザ操作はさらに踏み込み(C1)の状態である。図10(C1)に示すように、検査者が接続用ペダル410を踏み込んでいくに連れて、貫通孔444に通された連結軸434が端に掛かり第2ロックプレート440が回動していく。図8に示すように、ペダル動作はワイヤ2引張り・ロックプレート2固定(C2)の状態である。図10(C2)に示すように、第2ロックプレート440の回動に伴い、ワイヤ326(ワイヤ2)が引っ張られる。そして、ロックバー460が第2ロックプレート440の突起443を乗り越えると、ロックバー460が突起443に掛かり、バネ412によって第2ロックプレート440の位置が元に戻るのを妨げる。すなわち、第2ロックプレート440(ロックプレート2)が固定され、ワイヤ326(ワイヤ2)を引っ張る状態が保持される。図8に示すように、ドッキング部動作はクロー回転ピン引き込みコネクタドッキング(C3)の状態である。図13(C3)に示すように、ドッキングユニット230が備える電気コネクタ232に、ドッキングユニット320が備える電気コネクタ322が嵌め込まれることにより、装置本体101と寝台300とが電気的に接続される。ワイヤ326が引かれることで、連結具323が軸324により下方に回転し、ピン233が切欠き331に入り込む。これにより、位置合わせがされ、そのまま電気コネクタ同士が引き寄せられる。
図7(D)は、寝台300と装置本体101の接続が完了する段階である。接続用ペダル410の上端側が下がり切り、第2ロックプレート440の回動も止められる。図8に示すように、ユーザ操作は足を離す(D)の状態である。検査者が接続用ペダル410から足を離すことで、接続用ペダル410が元の位置まで戻る。図8に示すように、ペダル操作はドッキングペダル原点復帰(D1)の状態である。図11(D1)に示すように、第1ロックプレート430及び第2ロックプレート440はロックバー460により位置が保持され、接続用ペダル410(ドッキングペダル)のみがバネ412の力で元の位置まで上昇する。図8に示すように、ドッキング部動作は、寝台300と装置本体101とがドッキング完了(E)した状態である。このように、接続用ペダル410の操作のみで、機械的接続によって正確に位置決めをしてから電気的接続することにより、安全に接続を完了することができる。
図7(E)は、寝台300と装置本体101の接続を解除する段階である。接続解除用ペダル420の上端側が下げられることにより、解除プレート450の先端にある傾斜面がロックバー460を徐々に押し上げ、第2ロックプレート440と第1ロックプレート430の保持を順次解除する。まず、図14に示すように、寝台300と装置本体101とは、ドッキング状態(E)である。
図14に示すように、ユーザ操作において、解除ペダル踏み込み(E1)の状態になると、図15(E1)に示すように、検査者(ユーザ)が接続解除用ペダル420(解除ペダル)を踏み込んでいくに連れて、解除プレート450が回動していく。ペダル動作において、ワイヤ3引張り・ロックローラはね上げ量小・ロックプレート2解除(E2)の状態になると、図13(C3)に示すワイヤ332(ワイヤ3)が引っ張られると共に、図15(E2)に示すように、解除プレート450がロックバー460(ロックローラ)を跳ね上げる。ロックバー460は、第2ロックプレート440(ロックプレート2)の突起443の先端より高い位置に上がり、第2ロックプレート440は、ワイヤ326に引かれて元の位置に戻る。そして、図14に示すように、ドッキング部動作において、クロー逆回転・ピン押し出し・コネクタドッキング解除(E2’)の状態になると、図13(A)に示すように、ワイヤ332に引かれて連結具323(クロー)が逆方向に回転することで、ワイヤ326を引くようになると共に、連結具323の切欠き331からピン233が押し出され、電気コネクタ232と電気コネクタ322とがドッキング解除される。
さらに、図14に示すように、ペダル操作において、ロックローラはね上げ量大・ロックプレート1解除(E3)の状態になると、図12(B3)に示すバネ327の収縮が伸びると共に、図15(E3)に示すように、解除プレート450がロックバー460(ロックローラ)をより高い位置に跳ね上げる。ロックバー460は、第1ロックプレート430(ロックプレート1)の突起433の先端より高い位置に上がり、第1ロックプレート430は、ワイヤ325に引かれて元の位置に戻る。そして、図14に示すように、ドッキング部動作において、フック原点復帰(E3’)の状態になると、図12(A)に示すように、支持部329が前方に押し出されて突起330に乗り上げることにより、フック321が元の位置まで上がり、連結バー231から外れる。
図14に示すように、ユーザ操作において、足を離す(E4)の状態になると、図15(E4)に示すように、検査者が接続解除用ペダル450から足を離すことで、接続解除用ペダル450が元の位置まで戻る。図14に示すように、ペダル操作は解除ペダル原点復帰(E4’)の状態である。また、ドッキング部動作は、寝台300と装置本体101とが分離した初期状態(A)である。
以上のように、医用画像撮像装置100が備える寝台300のペダルユニット400は、1つのペダルで機械的接続をした後に電気的接続をすることができる。また、寝台300を分離させる際も同様に、1つのペダルで電気的接続を解除した後に機械的接続を解除することができる。すなわち、検査者が機械的接続と電気的接続の順番を意識することなく安全に接続及び接続解除することができ、接続端子などの破損も回避することができる。
医用画像撮像装置における寝台が備えるペダルユニットの別の制御構造について説明する。図16(a)は、着脱可能なプレート保持手段としてボールプランジャーを用いた場合の正面側の斜視図であり、ボールプランジャーの中心と接続ペダルの軸の中心とが通る平面で切断した状態を示す。また、図16(b)は、開閉可能なプレート保持手段としてトルクヒンジを用いた場合の背面側の斜視図である。いずれにおいても一定以上の力を加えると、プレート保持手段による保持が失われる。
図16(a)に示すように、初期状態において、接続用ペダル410は、第1ロックプレート430、431に設けたボールプランジャー470に両側から押さえ付けられている。そのため、接続用ペダル410を踏み込むと、軸411を回転軸として、接続用ペダル410と共に第1ロックプレート430、431も回動する。接続用ペダル410に一定以上の力が加わり、ボールプランジャー470が押さえ付ける力を超えると、接続用ペダル410が外れて第1ロックプレート430、431は回動しなくなる。
また、図16(b)に示すように、第1ロックプレート430と第1ロックプレート431との間に、接続用ペダル410が掛かるように、トルクヒンジ471を設ける。トルクヒンジ471は、蝶番状の部材であり、初期状態においては、バネ等により開いて第1ロックプレート430に対し垂立しており、一定以上の力が加わると閉じて、第1ロックプレート430の側に倒れる。接続用ペダル410を踏み込むと、接続用ペダル410がトルクヒンジ471に接触して押圧することにより、接続用ペダル410と共に第1ロックプレート430、431も回動する。接続用ペダル410に一定以上の力が加わり、トルクヒンジ471が倒れると、接続用ペダル410がトルクヒンジ471を設けた位置を通過して第1ロックプレート430、431は回動しなくなる。
このように、機械的接続が完了した後は、第1ロックプレート430、431の回動を止め、ワイヤ325を必要以上に引いて切断等しないように制御する。これにより、機械的接続の後に電気的接続がされるように制御することができる。なお、一定以上の力が加わったときに制御を切り替えることができる仕組みであれば、ボールプランジャー470やトルクヒンジ471以外の部品を使用しても良い。さらに、機械的接続と電気的接続とを順序良く行うことができる仕組みであれば、それを用いても良い。検査者は、機械的接続と電気的接続の順番を意識することなく、安全に接続することが可能となる。
(変形例)
(変形例)
以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。例えば、図5等における第1ロックプレート430、431、及び第2ロックプレート440、441については、それぞれ2枚の板を並べて配置しているが、第1ロックプレート430の1枚のみで機械的接続を制御しても良いし、第2ロックプレート440の1枚のみで電気的接続を制御しても良い。また、図8等の説明では、寝台300と装置本体101の接続が完了したら接続用ペダル410は元の位置に戻ったが、接続完了時は接続用ペダル410が下がったままで、接続解除が完了したら接続用ペダル410及び接続解除ペダル450が元の位置に戻るようにしても良い。
100:医用画像撮像装置, 101:装置本体, 110:被検体, 120:静磁場発生源, 130:傾斜磁場発生部, 131:傾斜磁場コイル, 132:傾斜磁場電源, 140:シーケンサ, 150:高周波照射部, 151:高周波発振器, 152:変調器, 153:高周波増幅器, 154:照射コイル, 160:信号検出部, 161:受信コイル, 162:信号増幅器, 163:直交位相検波器, 164:アナログデジタル(A/D)変換器, 170:制御部, 171:中央処理装置(CPU), 172:内部メモリ, 180:外部記憶装置, 181:光ディスク, 182:磁気ディスク, 190:入出力装置, 200:出力装置, 201:ディスプレイ, 202:プリンタ, 210:入力装置, 211:ポインティングデバイス, 212:キーボード, 220:寝台移動装置, 230:ドッキングユニット, 231:連結バー, 232:電気コネクタ, 233:ピン, 300:寝台, 310:天板, 311:天板保持部, 312:フレーム, 313:台車, 314:ハンドル, 315:カバー, 320:ドッキングユニット, 321:フック, 322:電気コネクタ, 323:連結具, 324:軸, 325:ワイヤ, 326:ワイヤ, 327:バネ, 328:バネ, 329:支持部, 330:凸部, 331:切欠き, 332:ワイヤ, 400:ペダルユニット, 401:支持プレート, 410:接続用ペダル, 411:軸, 412:バネ, 413:ワイヤガイド, 414:連結軸, 420:接続解除用ペダル, 421:軸, 430:第1ロックプレート, 431:第1ロックプレート, 432:ワイヤ接続用シャフト, 433:突起, 434:貫通孔, 440:第2ロックプレート, 441:第2ロックプレート, 442:ワイヤ接続用シャフト, 443:突起, 444:貫通孔, 450:解除プレート, 451:バネ, 460:ロックバー, 461:バネ, 470:ボールプランジャー, 471:トルクヒンジ。
Claims (10)
- 被検体を撮像する医用画像撮像装置に寝台を着脱するためのペダルユニットであって、
前記医用画像撮像装置に前記寝台を接続するための接続用ペダルと、
前記接続用ペダルの操作により回動する扇板状の第1ロックプレートと、
前記接続用ペダルを前記第1ロックプレートに保持するプレート保持手段と、
前記第1ロックプレートの回動後に前記接続用ペダルの操作により回動する扇板状の第2ロックプレートと、
前記接続用ペダルを前記第2ロックプレートに連結するプレート連結手段と、
前記第1ロックプレートの円弧面及び前記第2ロックプレートの円弧面に接触するように付勢されたロックバーと、
前記医用画像撮像装置から前記寝台を分離するための接続解除用ペダルと、
接続解除用ペダルの操作により回動する解除プレートと、を備え、
前記第1ロックプレートと前記第2ロックプレートとは、回動軸が同軸であり、
前記第1ロックプレートは、円弧面に突起を有し、当該突起の前側の円弧面より後側の円弧面の方が回動軸からの距離が長く、
前記第2ロックプレートは、円弧面に突起を有し、当該突起より前記第1ロックプレートの後側の円弧面の方が回動軸からの距離が長く、かつ、当該円弧面と前記第1ロックプレートの前側の円弧面とは回動軸からの距離が同じであり、
前記ロックバーは、前記第1ロックプレートの回動時は前記第1ロックプレートの円弧面に接触するが前記第2ロックプレートに接触せず、前記第2ロックプレートの回動時は前記第2ロックプレートの円弧面に接触し、前記第1ロックプレートの突起及び前記第2ロックプレートの突起を乗り越えた後はそれぞれの突起を押さえ、
前記解除プレートは、前記第1ロックプレートの突起及び前記第2ロックプレートの突起よりも高い位置に前記ロックバーを持ち上げ、
前記プレート保持手段は、前記接続用ペダルに一定以上の力が加わると保持が失われ、
前記プレート連結手段は、前記プレート保持手段の保持が失われるまで機能しない、
ことを特徴とするペダルユニット。 - 前記第1ロックプレートには、前記医用画像撮像装置と前記寝台とを機械的に接続するためのワイヤが接続され、
前記第2ロックプレートには、前記医用画像撮像装置と前記寝台とを電気的に接続するためのワイヤが接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載のペダルユニット。 - 前記第1ロックプレートの回動により引いた機械的接続用のワイヤを前記第1ロックプレートの突起を前記ロックバーで押さえることにより保持し、
前記第2ロックプレートの回動により引いた電気的接続用のワイヤを前記第2ロックプレートの突起を前記ロックバーで押さえることにより保持する、
ことを特徴とする請求項2に記載のペダルユニット。 - 前記プレート保持手段は、前記第1ロックプレートに設けたボールプランジャーで前記接続用ペダルを挟持する、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一に記載のペダルユニット。 - 前記プレート保持手段は、前記第1ロックプレートに設けたトルクユニットで前記接続用ペダルを受ける、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一に記載のペダルユニット。 - 前記プレート連結手段は、前記第1ロックプレートから前記第2ロックプレートまで空けた貫通孔に、前記接続用ペダルに設けた連結軸を通し、前記第2ロックプレートの貫通孔に当該連結軸を掛ける、
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一に記載のペダルユニット。 - 前記第1ロックプレートの貫通孔は、前記接続用ペダルが回動する範囲に対応して空けられ、
前記第2ロックプレートの貫通孔は、前記第1ロックプレートが回動する範囲に対応して空けられる、
ことを特徴とする請求項6に記載のペダルユニット。 - 請求項1乃至7の何れか一に記載のペダルユニットを有する、
ことを特徴とする寝台。 - 請求項8に記載の寝台を備えた、
ことを特徴とする医用画像撮像装置。 - 被検体を撮像する医用画像撮像装置に寝台を着脱する方法であって、
前記医用画像撮像装置に前記寝台を接続するための接続ペダルを踏み込んで、前記接続用ペダルの操作により回動する扇板状の第1ロックプレートであってプレート保持手段によって前記接続用ペダルに保持された第1ロックプレートを回動させることで、前記医用画像撮像装置と前記寝台とを機械的に接続し、前記第1ロックプレートの円弧面に有する突起を、前記第1ロックプレートの円弧面に接触するように付勢されたロックバーで押さえる機械的接続ステップと、
前記機械的接続ステップの後にさらに前記接続ペダルを踏み込んで、前記第1ロックプレートの回動後に前記接続用ペダルの操作により回動する扇板状の第2ロックプレートであってプレート連結手段によって前記接続用ペダルに連結された第2ロックプレートを回動させることで、前記医用画像撮像装置と前記寝台とを電気的に接続し、前記第2ロックプレートの円弧面に有する突起を、前記ロックバーで押さえる電気的接続ステップと、
前記医用画像撮像装置から前記寝台を分離するための接続解除用ペダルを踏み込んで、前記接続解除用ペダルの操作により回動する解除プレートを回動させることで、前記ロックバーを跳ね上げて前記第2ロックプレートの押さえを解除した後に、さらに前記ロックバーを跳ね上げて前記第1ロックプレートの押さえを解除する接続解除ステップと、を備え、
前記プレート保持手段は、前記接続用ペダルに一定以上の力が加わると保持が失われ、
前記プレート連結手段は、前記プレート保持手段の保持が失われるまで機能しない、
ことを特徴とする寝台の着脱方法。
Priority Applications (1)
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JP2015022790A JP2016144551A (ja) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | 医用画像撮像装置、医用画像撮像装置用寝台及びペダルユニット |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106125820A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-16 | 广东安盛润和环境科技有限公司 | 一种辐射防护设备下椽密封脚踏装置 |
JP2019115382A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-18 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 寝台装置および磁気共鳴イメージング装置 |
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2015
- 2015-02-09 JP JP2015022790A patent/JP2016144551A/ja active Pending
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