JP3317031B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転軸周りで連続回
転可能に構成された回転架台にＸ線管とＸ線検出器とが
取り付けられ、かつ、Ｘ線管とＸ線検出器とで形成され
る撮影面が回転軸に対して傾斜可能に構成されたＸ線Ｃ
Ｔ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のＸ線ＣＴ装置は、ガント
リとベッドとを備えている。ベッドは、床面に固定され
た昇降自在の基台の上端に、被検体を載置する天板がス
ライド移動可能に取り付けられている。また、ガントリ
は、ベッドに近接させて床面に固定された支持台に揺動
可能に支持されている。このガントリには、天板のスラ
イド方向に開口された円筒状の開口部が備えられ、開口
部の軸芯（回転軸）周りに連続回転される回転架台が内
設され、その回転架台にＸ線管とＸ線検出器とが対向さ
れた状態で固設されているとともに、その他の制御機器
（例えば、電源ユニットや高電圧発生装置等）が固設さ
れている。

【０００３】この装置による撮影は、まず、基台を昇降
させて天板上の被検体の体軸を回転軸と一致させ、天板
をスライド移動させて被検体をガントリの開口部内に挿
入し、Ｘ線管とＸ線検出器とで形成される撮影面（撮影
時のスライス幅を有する）に被検体の撮影部位を位置さ
せ、Ｘ線管からＸ線を照射しながら、Ｘ線管とＸ線検出
器とを回転軸周り（被検体の周り）で回転させ、撮影部
位の周方向からのＸ線透過データをＸ線検出器で検出す
ることにより行われる。

【０００４】また、撮影面を傾斜させた撮影は、ガント
リを揺動させることにより、ガントリに内設する回転架
台、Ｘ線管、Ｘ線検出器等を回転軸に対して傾斜させた
状態で、上述と同様に行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。従来装置による撮影方法には、例えば、回転架台
を連続的に回転させ、天板を撮影断面にスライド移動さ
せて被検体の撮影領域の断層像を連続的に撮影する場合
もある。また、この連続撮影において、例えば、被検体
の脊椎の曲がりに応じて撮影面を傾斜させるなど、連続
回転中に撮影面を傾斜させることもある。このような撮
影では、回転架台が連続回転されている状態で、ガント
リを揺動（回転架台やＸ線管、Ｘ線検出器等を傾斜）さ
せなければならないが、撮影時の回転架台の回転速度は
高速（例えば、１回転／秒程度）であるので、回転架台
が連続回転されている状態でガントリを揺動させると、
回転架台やＸ線管、Ｘ線検出器等の慣性モーメントが働
き、回転架台を回転可能に支持する軸受に大きな負担が
かかり装置を破損することがある。従って、上述のよう
な撮影では、従来、ガントリを揺動させる箇所では、回
転架台の回転を一旦停止させるか、軸受に負担とならな
い程度に減速させてからガントリを揺動させ、ガントリ
を揺動させた後、回転架台の回転を撮影時の回転速度に
戻すという手順で撮影が行われている。

【０００６】しかし、このような手順では、撮影に長時
間を要する結果、被検体の拘束時間が長くなり被検体に
苦痛を与えるという問題があった。

【０００７】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、連続撮影中に、Ｘ線管やＸ線検出器
の回転を撮影時の回転速度に維持しつつ、撮影面を傾斜
させることができるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明は、回転軸周りで連続回転可能に構成され
た回転架台にＸ線管とＸ線検出器とが取り付けられ、か
つ、前記Ｘ線管とＸ線検出器とで形成される撮影面が前
記回転軸に対して傾斜可能に構成されたＸ線ＣＴ装置に
おいて、前記撮影面の傾斜方向と逆方向に、前記回転軸
に対して傾斜させる荷重部材を前記回転架台に取り付け
たことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】この発明の作用は次のとおりである。回転架台
を連続回転させて連続撮影されている状態で、Ｘ線管、
Ｘ線検出器を回転軸に対して傾斜させると、その傾斜方
向と逆方向に、回転軸に対して荷重部材を傾斜させる。
この荷重部材の傾斜により起こる慣性モーメントが、Ｘ
線管、Ｘ線検出器の傾斜による慣性メーメントを打ち消
す結果、回転架台に係るモーメント力が相殺（または、
軽減）される。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は、この発明の実施例に係るＸ線ＣＴ装
置の概略構成を示す側面図であり、図２は、ガントリに
内設された回転架台の構成を示す正面図、図３は、制御
機器をレールに沿って移動させる構成を示す図である。

【００１１】図中、符号１はベッドを示し、このベッド
１は、床面に固定された昇降自在の基台２の上端に、被
検体Ｍを載置する天板３がスライド移動可能に取り付け
られている。

【００１２】また、ベッド１に近接させて床面に固定さ
れた支持台４に、ガントリ５が揺動可能に支持されてい
る。このガントリ５には、天板３のスライド方向に開口
された円筒状の開口部６が備えられ、開口部６の軸芯
（回転軸）Ｒ（撮影時には、被検体Ｍの体軸Ｊをこの回
転軸Ｒに一致させる）周りに連続回転される回転架台７
が内設され、その回転架台７にＸ線管８とＸ線検出器９
とが対向された状態で固設されている。また、回転架台
７には、複数個（図では、２個）の円弧状のレール１０
が固設され、各レール１０に沿って移動されるように、
制御機器（図では、電源ユニット１１、高電圧発生装置
１２）が取り付けられている。

【００１３】なお、制御機器をレール１０に沿って移動
させる構成は、例えば、図３に示すように、摺動部材１
３により制御機器１１（１２）を、レール１０に摺動自
在に挟持させ、レール１０の上面にラック１４を設け、
そのラック１４に噛合するピニオン１５とピニオン１５
を回転するモータ１６とを制御機器１１（１２）に内設
する。このように構成することにより、モータ１６を正
逆方向に回転させれば、制御機器１１（１２）は、レー
ル１０に沿って移動される。

【００１４】なお、この実施例では、制御機器がこの発
明における荷重部材に相当する。

【００１５】次に、この実施例の作用を図４を参照して
説明する。まず、図４（ａ）に示すように、回転架台７
の回転軸Ｒに対する回転面Ｐ１が回転軸に直交される状
態で回転架台７を回転させる。これにより、Ｘ線管８、
Ｘ線検出器９、制御機器１１、１２は、回転軸Ｒ周りに
回転される。このとき、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９とで形
成される撮影面ＳＰは回転軸Ｒに直交し、また、制御機
器１１、１２（の重心）の回転軸Ｒに対する回転面Ｐ
２、Ｐ３は回転軸Ｒに直交させる。

【００１６】次に、上記連続回転状態で、図４（ｂ）に
示すように、ガントリ５を右側に傾斜させるとともに、
制御機器１１、１２をレール１０に沿って左側に移動さ
せる。この傾斜の過程で、回転架台７、Ｘ線管８、Ｘ線
検出器９は、慣性モーメントにより左側に傾斜するよう
に働く。また、制御機器１１、１２の回転面Ｐ２、Ｐ３
は、回転架台７の回転面Ｐ１およびＸ線管８、Ｘ線検出
器９の撮影面ＳＰの傾斜方向と逆方向に傾斜していくの
で、制御機器１１、１２は、それらの慣性モーメントに
より右側に傾斜するように働く。この結果、回転架台７
には左右に傾斜する力が同時に作用するので、回転架台
７を支持する軸受（図示せず）に負担がかからなくなる
（または、軽減される）。

【００１７】なお、制御機器１１、１２の重量や重心は
予め求められるので、この重量や重心に基づき、制御機
器１１、１２の傾斜状態に応じた慣性モーメントは求め
られる。一方、回転架台７や、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９
の傾斜状態に応じた慣性モーメントも予め求めることが
できる。従って、ガントリ９の傾斜速度、すなわち、回
転架台７、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９の傾斜速度に応じ
て、回転架台７、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９の傾斜により
働く慣性モーメントを打ち消すような逆向きの慣性モー
メントが働くように、制御機器１１、１２の傾斜速度
で、制御機器１１、１２の傾斜を制御することができ
る。なお、制御機器１１、１２の傾斜方向や傾斜速度
は、モータ１６の回転方向や回転速度等で制御すること
ができ、モータ１６のこれら制御は、図示しない制御部
により、ガントリ５の揺動に連動して行われる。

【００１８】また、ガントリ５を左側に傾斜されるとき
には、制御機器１１、１２はレール１０に沿って右側に
移動させれば、回転架台７、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９の
傾斜により働く慣性モーメントを、制御機器１１、１２
の傾斜により働く慣性モーメントで打ち消すことができ
る。

【００１９】上記作用からも明らかなように、この実施
例では、回転架台７を支持する軸受に負担をかけない
で、連続撮影中にＸ線管８やＸ線検出器９の回転を撮影
時の回転速度に維持しつつ、撮影面ＳＰを傾斜させるこ
とができる。

【００２０】なお、上述の実施例では、荷重部材を制御
機器で構成したが、例えば、これら制御機器を従来例と
同様に回転架台７に固設し、その代わり、撮影とは無関
係なおもりを、上記実施例の制御機器と同様の構成で、
回転架台７に固設したレール１０に移動可能に取り付
け、このおもりを荷重部材として、上記実施例の制御機
器と同様に動作させるように構成してもよい。ただし、
この場合には、ガントリ５の傾斜に伴って、回転架台
７、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９、制御機器１１、１２等が
傾斜されるので、おもりは、それら機器７、８、９、１
１、１２等の傾斜により働く慣性モーメントを打ち消す
ように重量や傾斜速度を設定する必要がある。

【００２１】また、上記実施例の構成に加えて、前記変
形例のような構成のおもりを設けて、そのおもりと制御
機器１１、１２とを荷重部材として構成してもよい。な
お、この場合には、おもりと制御機器１１、１２とで、
回転架台７、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９の傾斜により働く
慣性モーメントを打ち消すように重量や傾斜速度を設定
することになる。

【００２２】また、上記実施例では、Ｘ線管８、Ｘ線検
出器９を回転架台７に固設したが、例えば、図５に示す
ように、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９を、レール１０に沿っ
て移動可能に（回転架台７に対して傾斜可能）に構成し
てもよい。この場合、例えば、図５（ｂ）に示すよう
に、撮影面ＳＰを右側に傾斜させるとき、Ｘ線管８、Ｘ
線検出器９の傾斜により働く慣性モーメントを、回転架
台７、制御機器１１、１２の傾斜により働く慣性モーメ
ントで打ち消すために、ガントリ５を左側に傾斜すれば
よい。

【００２３】また、上記実施例やその変形例では、ガン
トリ５が揺動するように構成されたが、図６に示すよう
に、ガントリ５を支持台４に固定（揺動させない）し
て、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９を、レール１０に沿って移
動可能に（回転架台７に対して傾斜可能）に構成し、Ｘ
線管８、Ｘ線検出器９をレール１０に沿って移動させる
ことにより、撮影面ＳＰを回転軸Ｒに対して傾斜される
構成の装置であれば、例えば、制御機器１１、１２をレ
ール１０に沿って移動可能に（回転架台７に対して傾斜
可能）に構成し、図６（ｂ）に示すように、撮影面ＳＰ
の傾斜方向と逆方向に、制御機器１１、１２を移動（回
転架台７に対して傾斜）させることにより、Ｘ線管８、
Ｘ線検出器９の傾斜により働く慣性モーメントを、制御
機器１１、１２の傾斜により働く慣性モーメントで打ち
消すことができる。

【００２４】また、図６の構成において、制御機器１
１、１２を回転架台７に固設して、撮影の無関係なおも
りを、レール１０に沿って移動可能に（回転架台７に対
して傾斜可能）に構成し、制御機器１１、１２の代わり
に、このおもりの傾斜で、Ｘ線管８、Ｘ線検出器９の傾
斜により働く慣性モーメントを打ち消すように構成して
もよいし、制御機器１１、１２とおもりを荷重部材とし
て構成してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、Ｘ線管とＸ線検出器とで形成される撮影面
の傾斜方向と逆方向に、回転軸に対して傾斜させる荷重
部材を回転架台に取り付けたので、回転架台を連続回転
させている状態で撮影面を傾斜させても、荷重部材の傾
斜により起こる慣性モーメントが、Ｘ線管、Ｘ線検出器
の傾斜による慣性メーメントを打ち消す結果、回転架台
に係るモーメント力が相殺され、回転架台を支持する軸
受にかかる負担をなくす（または軽減する）ことができ
る。従って、連続撮影中に、Ｘ線管やＸ線検出器の回転
を撮影時の回転速度に維持しつつ、撮影面を傾斜させる
ことができ、この種の連続撮影の時間が短縮され、被検
体への苦痛を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係るＸ線ＣＴ装置の概略構
成を示す側面図である。

【図２】ガントリに内設された回転架台の構成を示す正
面図である。

【図３】制御機器をレールに沿って移動させる構成を示
す図である。

【図４】実施例装置の作用を説明するための図である。

【図５】実施例装置の変形例の構成を示す図である。

【図６】この発明の別の実施例の構成を示す図である。

【符号の説明】

５ … ガントリ ７ … 回転架台 ８ … Ｘ線管 ９ … Ｘ線検出器 ＳＰ … 撮影面 １１、１２ … 制御機器 Ｒ … 回転軸

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸周りで連続回転可能に構成された
   回転架台にＸ線管とＸ線検出器とが取り付けられ、か
   つ、前記Ｘ線管とＸ線検出器とで形成される撮影面が前
   記回転軸に対して傾斜可能に構成されたＸ線ＣＴ装置に
   おいて、前記撮影面の傾斜方向と逆方向に、前記回転軸
   に対して傾斜させる荷重部材を前記回転架台に取り付け
   たことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。