JP4679157B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明は、主に被検者の歯列を含む頭部の断層像を得るX線CT装置に係り、特に前記被検者と回転機構とが接触することのないように設ける安全機構を有したX線CT装置に関するものである。

従来のX線CT装置は、特許文献1に記載されている。特許文献1の記載内容は、床面に固定された軸状支持構造部の上部に、被検者と椅子と制御装置を設置するスペースを設置する。軸状支持構造部の周囲には、被検者を挟んで対向するX線発生装置及びX線検出装置を支柱で保持し、これらを搭載して被検者の周囲で回転させる回転部を、軸受けを介して回転可能な状態で設置する。装置高さ・重量の低減、設置スペースの削減が可能で、装置の構造を堅牢なものにできる。被検者、操作者、作業者の頭部と装置との衝突の危険がなく、被検者に与える圧迫感・閉塞感を軽減し、操作者は被検者へのアプローチが容易になる。これにより、安全性が向上し、しかも装置高さや設置スペースを極力低減できるようにするものである。
特開2004-113257号公報

しかしながら、特許文献1は、回転部の移動を停止することが前提の安全対策であり、撮影中に回転が停止することが撮影を中断することになり、検査のスループットの妨げになることについて配慮されていない。
また、撮影途中で中断されれば、被検者にとってX線の無効被曝となるおそれも解決できないことになる。
本発明の目的は、撮影を中断することなく、被検者の安全を確保することが可能なX線CT装置を提供することにある。

上記目的は、搭載台に搭載された被検者にX線ビームを回転照射し、その回転照射によって得られた複数の角度方向からの投影データから前記被検者の断層像を再構成するX線CT装置において、
前記搭載台を取り付ける台座に立設されるフレーム部材と、このフレーム部材に取り付けられ前記被検者の頭部を除く周囲を覆い、前記被検者の撮影位置の設定範囲を所定の範囲内に制限するガード部材と、を設けたことにより達成される。

また、前記ガード部材は、前記フレーム部材との取り付け又は取り外しのためのつまみネジを含む着脱部を具備してもよい。
さらに、前記ガード部材は、ポリカーボネートを含む実質的に透明な材料が用いられてもよい。

本発明によれば、撮影を中断することなく、被検者の安全を確保することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

図面は、本発明のX線CT装置のスキャナー部の構成例を示す機構図である。図1は正面図、図２は背面図、図3は平面図、図4は、回転部の一部(X線撮像装置105とその支柱部107)を除去した右側面図を示している。

この装置は回転部103，104，105，106，107，108の駆動機構が床面101側にある構造のもので、装置の固定部は、床面101に固定された固定部102，125と、その上部に置かれた被検者126を支持する椅子の台座部109とから構成される。

椅子の台座部109には、被検者126の撮影部位の高さを、装置撮像領域の中心(X線コーンビーム中心軸124)の高さと一致させるために、被検者を座らせた状態で外部から被検者の高さを調整できる電動駆動の椅子110，111，112が設置される。

被検者126の前方及び側面には、被検者の脚部(特に爪先)や身体の一部が装置の回転範囲に進入して、回転部と接触することを防止するためのガード113，121が設けられている。

図3に示すように、前方の足元ガード113は、被検者126が乗り降りするときの障害とならないように、左右観音開きの扉状になっていて、支柱の軸を中心に回転して、正面位置から被検者の左右側方に退避できる構造になっている。また被検者の着座後、正規位置にあるときは、開放しないようにロックされる。

また安全装置として、足元ガード113が退避した状態にあるときに、足元ガード113が回転部106，107と衝突することを防止するため、足元ガードが衝突しない範囲中にあるときのみ回転部の回転駆動が可能となるインターロック機能が付加されている。
装置の回転部と操作者の衝突を防止する手段としては、従来装置と同様に、回転部周囲の基台125上にマットスイッチなどの安全装置102を設置することで回避することができる。

ここで、被検者126の後方と側方に、被検者の肩から下の高さで被検者の周囲を覆って、被検者の位置決め範囲を一定範囲内に制限するための丸パイプで形成されたフレーム状のガード128，129を設ける。
被検者後方(背中側)のフレーム128は、その中心が回転部の回転中心123と一致し、その内側の半径Rが回転部の最小回転半径Lよりも若干(10〜20mm程度)小さい半円弧形状をしている。

図1，図2，図3に示すように、フレーム128の被検者左側方は顎受け装置の支柱119の端に固定される。また図4に示すように、被検者右側方では、斜め下方に傾斜してから垂直方向に曲がって、その端が被検者の設置スペースの構造部材に固定される。斜め下方に傾斜したフレーム129は、被検者126が座席部に出入りする際に被検者が自らを支持するための手すりとしての機能を有する。

被検者後方(背中側)のパイプで構成されたフレーム128の内側外周は、フレームの半円形状部に合致した曲面状の薄板のカバー120で囲まれる。
被検者後方の半円形状フレーム128の高さは、X線発生装置104と、これに対向して配置されたX線撮像装置105との間で、回転中に被検者126の身体の挟み込みが発生しないよう、X線発生装置104とX線撮像装置105の外形の大きさに応じて、規定の間隔(IECでは120mm以上)を確保できる高さとしなければならない。したがってフレーム128は、被検者126の上体のうち、肩よりも下の背中から上腕部にかけて設置されることになる。

一方、被検者126の正面には頭部固定装置114，117，118，119があり、被検者の頭部が固定される。頭部固定装置は以下のものから構成される。

まず、最上部には、顎受115と額押え116から構成されるヘッドサポート部114があり、顎受115に被検者の顎を載せ、額押え116で被検者の額の前後位置を決めて固定することで、被検者頭部の位置、および歯列咬合平面の水平を基準として前後方向の傾斜角度を固定する。なお額押えの両脇にある支柱部は、これを透過するX線の吸収をできるだけ少なくするとともに、額を保持するのに十分な強度を有する素材(たとえばカーボンファイバー製のパイプ)を使用する。

ヘッドサポート部114は前後・左右動部117の上に搭載される。前後・左右動部117には、それぞれ独立に前後・左右の位置決めができる移動手段があり、被検者の撮影部位の中心を装置の回転中心123に合わせるために使用される。
さらに、ヘッドサポート部114と前後・左右動部117は、上下動部118に搭載される。上下動部118全体は椅子座面111の上下動に伴って上下し、またこれとは別に、被検者の顎の高さに合わせて椅子座面111からの高さを調整できる機構になっている。

頭部固定装置は回転部104，105との衝突を回避できるよう、その最大移動範囲を含めて、回転部の最小回転範囲内に収まる形状・位置で設置される。また前後・左右動部117のフレームには握り棒127があり、被検者がこれを握ることで、被検者の頭部と上体を自ら支持して固定することができる。

被検者が乗り降りするときの障害とならないように、ヘッドサポート部114と前後・左右動部117は、これらを搭載したフレームの端に設けられた回転軸130を中心にして回転でき、正面位置から被検者の左側方に退避できる構造になっている。また被検者の着座後、正規位置にあるときはガタが発生しないようにロックされる。
さらに、安全装置として、頭部固定装置114，117が退避した状態にあるときに回転部105，104と衝突することを防止するため、頭部固定装置114，117が衝突しない範囲中にあるときのみ回転部の回転駆動が可能となるインターロック機能が付加されている。

このように被検者126の周囲に頭部固定装置114，117とガード113，120，121，128，129を設置することにより、被検者の位置は必然的に回転部の回転範囲(最小半径L)よりも内側にある円径領域(半径R)の中に制限されて回転範囲外にでることがないため、結果として被検者と回転部の衝突が未然に回避されていることが保障される。

次に、第二の実施形態について説明する。
災害など予期しない停電などによって回転中の回転部が非常停止した場合、特にX線発生装置104またはX線撮像装置105が被検者126の正面近傍で停止した場合は、これらとその支柱部106，107が障害となって足元ガード113を開くことができず、被検者は通常の乗り降り方向(図2の被検者前方、ステップ103のある方向)から退避することが困難になる。

また、被検者の後方及び左右の側方は、前述したガード120，121，128，129で囲まれているため、垂直上方の空間以外、いずれの方向にも退出できなくなる。
そこで、被検者右側方のフレームのうち斜め下方に傾斜した手すり部129と、側面のガード板121を、工具無しで取り外し可能な構造とすれば、この状態では回転部の開放された側面部(ステップ103のある方向)が被検者の右側側面にあって開放空間となっていることから、フレームの一部とガード板を取り外すことによって、右側方の開口部から被検者を直ちに退避させることができる。

すなわち、図4において、被検者右側方のフレームのうち斜め下方に傾斜した手すり部129と、側面のガード板121をツマミねじ122で取り付けるものとする。非常時にはこれらのツマミねじ122を取り外すことで、手すり部129と側面のガード板121(図4の斜線で示した部分)をその場で除去して開口部を設けて、被検者126を直ちに退避させることができる。

次に第三の実施形態について説明する。
被検者の前後左右に設けられるガード113，120，121及び椅子の背もたれ110の素材として、透明性のある素材(たとえばポリカーボネートなど)を使用することにより、たとえば椅子の上下動中に背もたれ111とガード120との間に衣服などの挟み込みの危険がないか、あるいは椅子座面111から滑り落ちる危険がないかなど、ガード内の被検者の状態を外部から全周にわたって目視確認できるので、より安全性を高めることができる。

また、上記実施形態では、搭載台の例として、被検者が座位で検査することを例としたために椅子で説明したが、被検者が立位で検査する場合は踏み台であってもよい。

本実施形態によるX線CT装置によれば、撮影開始前に、被検者を衝突しない範囲に位置決めすることができるため、撮影中に回転が停止することがなく、被検者の無効被曝を防止できる。

また、予期しない停電などによって回転中の回転部が非常停止した場合、特にX線発生手段またはX線検出手段が被検者の正面近傍で停止した場合でも、被検者右側方のフレームのうち斜め下方に傾斜した手すり部と、側面のガード板を、工具無しでもフレームの一部とガード板を取り外すことができるので、右側方の開口部から被検者を直ちに退避させることができる。

さらに、被検者の前後左右に設けられるガードの素材として、透明性のある素材(たとえばポリカーボネートなど)を使用することにより、たとえば椅子上下動中に衣服の挟み込みの危険がないか、あるいは椅子から滑り落ちる危険がないかなど、ガード内の被検者の状態を外部から全周にわたって目視確認できるので、より安全性を高めることができる。

本発明のX線CT装置のスキャナー部の構成例を示す機構図(正面図)。 図1の背面図。 図1の平面図。 図1の回転部の一部を除去した右側面図。

符号の説明

１０１ 床面、１０２ マット、１０３ ステップ、１０４ X線発生装置、１０５ X線撮像装置、１０６ X線検出装置用支柱、１０７ X線撮像装置用支柱、１０８ 支柱連結部、１０９ 椅子用台座部、１１０ 椅子用背もたれ、１１１ 椅子座面部、１１２ 椅子昇降装置、１１３ 足元ガード、１１４ ヘッドサポート、１１５ 顎受、１１６ 額押え、１１７ 頭部固定装置の前後・左右動部、１１８ 頭部固定装置の上下動部、１１９ 頭部固定装置の支柱、１２０ 後方ガード板、１２１ 側方ガード板、１２２ ツマミねじ、１２３ 回転軸、１２４ X線コーンビーム中心軸、１２５…基台、１２６ 被検者、１２７ 握り棒、１２８ ガードフレーム、１２９ 手すり、１３０ 頭部固定装置の前後・左右動部回転軸

Claims (2)

1. 被検者を座位で配置する搭載台と、前記被検者の頭部を挟んで対向配置するＸ線発生装置及びＸ線撮像装置と、前記Ｘ線発生装置及びＸ線撮像装置を支持し前記被検者の周囲を回転する支柱と、前記搭載台及び支柱を設置した基台と、を備え、前記Ｘ線発生装置、Ｘ線撮像装置及び前記被検者の周囲を回転する支柱を用いて、前記被検者の頭部にＸ線ビームを回転照射し、その回転照射によって得られた複数の角度方向からの投影データから前記被検者の断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、
   前記基台に立設され、前記被検者の後方及び側方で前記被検者の肩から下の高さで前記被検者の周囲を覆い、前記被検者の位置決め範囲を一定範囲内に制限するためのフレーム部材と、前記フレーム部材に取り付けられ、前記被検者の脚部の側方に前記フレーム部材との取り付け又は取り外しのためのつまみネジを含む着脱部を具備したガード部材と、前記被検者の脚部の前方に前記支柱に衝突しない範囲中にあるとき、前記支柱の回転駆動が可能となる安全装置を具備した左右観音開きの扉状のガード部材と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記ガード部材は、ポリカーボネートを含む実質的に透明な材料が用いられることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。

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