JP4940271B2 - Ｃｔ装置およびｃｔ装置のシールド構造形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、被検体診断用の架台がシールド構造で構成されているＸ線ＣＴ装置などのＣＴ装置およびＣＴ装置のシールド構造形成方法に関する。

１９９８年以降、国内で販売され、病院などの医療の現場において使用されるＸ線コンピュータ断層（ＣＴ）装置をはじめとする医用機器に対しては、その電磁波障害に対する規格、すなわちＥＭＣ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）規格を満足することが義務付けられている。このＥＭＣ規格は、電子機器がノイズとしての電磁波を外部に放射せず、また外部から入射する電磁波や静電気などのノイズによって誤動作しないために規定されたものである。また、２０００年以降においては、医用機器に対してさらに厳しいＥＭＣ規格が課せられる状況が予想される。

このような状況の中で、病院内では、患者に対する治療の目的のための電気メスなどのような高出力装置や、患者の診断のために使用される超音波診断装置などのような高感度装置が混在して設置されているが、例えば、患者の手術時において使用される電気メスによる切開や凝固中に発生する電磁波の影響により、超音波診断装置に異常な超音波画像が表示されたり、周辺機器が誤動作する場合がある。

そのため、このような異常な超音波画像が表示された場合には医師が誤診を起こす可能性が高くなってしまう。また、患者が例えばペースメーカーなどを埋め込んでいる場合において手術中の電気メスなどの使用に伴う電磁波の発生によりそのペースメーカーが誤動作すれば、その患者の生命に危険が及ぶことになる。さらに、静電気などのノイズによっても電磁波と同様な影響が生じる場合がある。以上のようなことから、病院内における環境は、ＥＭＣ規格よりも厳しい状況にある。

一方、従来のＣＴ装置、例えばＸ線ＣＴ装置においては、被検体診断用の架台内にＸ線ユニットや高電圧発生ユニットなどが配置されている回転部が設けられ、この回転部の回転に伴って患者の周囲を移動しながら患者にＸ線を曝射してその断層像を取得している。このようなＣＴ装置において、その回転部に配置されている高電圧発生ユニットなどは、ノイズとしての電磁波を発生する電磁波発生源（ノイズ発生源）となり、回転部の回転に伴って移動して電磁波を広範囲にわたって放射するので、上述したように、ＣＴ装置の周辺に設置されている医用機器に誤動作を生じさせるなどの悪影響を与える可能性が高くなっている。なお、外部から入射した電磁波や静電気などのノイズによってＣＴ装置自身において誤動作などの悪影響が生じる可能性もある。

このような悪影響を防止するために、電磁波発生源が配置されている回転部に対して金属やＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｒａｓｔｉｃ）などで構成されるシールドカバーを使用して電磁波発生源から放射される電磁波を遮蔽することが考えられる。

図１は従来のＣＴ装置の架台に用いられている金属シールドカバーに入射する電磁波について説明するための図である。図１に示すように、例えば電磁波発生源から放射された電磁波（入射電磁波）に対して金属シールドカバーを透過する透過電磁波に関してはその量を非常に少なくすることが可能であり、金属シールドカバーの存在によってある程度の電磁波遮蔽効果（ノイズ遮蔽効果）を得ることができる。なお、ＦＲＰシールドカバーを使用した場合においては電磁波遮蔽効果はあまり期待できない。

しかし、入射電磁波のほとんどは反射電磁波となってしまうため、内部干渉の原因となる。また、特定の周波数の電磁波については、誘導電流（高周波電流）が金属シールドカバーの金属面に流れたり空洞共振現象が生じたりして結果的に金属シールドカバーの接合部などから外部に漏れることになるので、部分的に電磁波遮蔽効果を得ることができず、周辺機器に対する誤動作などの悪影響が増大してしまう。

さらに、円形の架台を有するＣＴ装置に対して効果的な金属シールドカバーを実現するためには、その金属シールドカバーに用いられる金属の加工、成型、分割、合わせ部分の接合などを行わなければならないが、これらは技術的に大変困難であり、これを実現した場合においても高コストにならざるをえない。また、金属シールドカバーを曲線形状に任意に加工することは実際上不可能である。さらに、デザイン的にも見栄えがよいものとはいえず、患者に対して不安感を与えかねない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電磁波を遮蔽するための金属シールドカバーを用いることなく、電磁波や静電気などのノイズを吸収する導電性層を架台カバーに形成することにより、回転部などに配置されるノイズ発生源から放射されるノイズを遮蔽、吸収して周辺機器に与えるノイズの影響を軽減するとともに、外部からのノイズを遮蔽、吸収して装置自身へのノイズの影響をも軽減することが可能なＣＴ装置およびＣＴ装置のシールド構造形成方法を提供することにある。

上記目的を解決するために、請求項１に記載の発明のＣＴ装置は、被検体診断用の架台と、前記架台を覆う架台カバーとを備え、前記架台カバーには、電磁波ノイズを遮蔽する導電性層が形成されていることを特徴とする。

また、上記目的を解決するために、請求項２に記載の発明のＣＴ装置は、電磁波ノイズを放射するノイズ発生源と、前記ノイズ発生源を覆う架台カバーとを備え、前記架台カバーには、前記ノイズ発生源から放射された電磁波ノイズを遮蔽する導電性層が形成されていることを特徴とする。

また、上記目的を解決するために、請求項３に記載の発明のＣＴ装置は、電磁波ノイズを放射するノイズ発生源が取り付けられている回転可能な回転部と、前記回転部を覆う架台カバーとを備え、前記架台カバーには、前記回転部の回転に伴って移動する前記ノイズ発生源から放射された電磁波ノイズを遮蔽する導電性層が形成されていることを特徴とする。

また、上記目的を解決するために、請求項９に記載の発明は、架台カバーを有するＣＴ装置のシールド構造形成方法において、前記架台カバーに電磁波ノイズを遮蔽する導電性塗料を塗布する工程を備えたことを特徴とするＣＴ装置のシールド構造形成方法。

本発明によれば、電磁波ノイズを遮蔽する導電性層を架台カバーに形成することにより、架台カバー内に設けられているノイズ発生源から放射される電磁波ノイズや外部から入射した電磁波ノイズによる影響を軽減することができる。従って、病院内などの種々の医用機器を使用する現場においてＣＴ装置自身や周辺機器の誤動作を防止することができ、患者が安心して医療を受けられる病院内環境に適合したＣＴ装置を提供することが可能となる。

従来のＣＴ装置の架台に用いられている金属シールドカバーに入射する電磁波について説明するための図である。 本発明の実施の形態のＣＴ装置の一例であるＸ線ＣＴ装置の外観構成を示す図である。 本発明の実施の形態のＣＴ装置の一例であるＸ線ＣＴ装置の架台内に設けられる回転部の外観構成を示す図である。 本発明の実施の形態のＣＴ装置の架台を覆う架台カバーに形成されるノイズ吸収型の導電性層に入射する電磁波について説明するための図である。 本発明の実施の形態のＣＴ装置の架台を覆いノイズ吸収型の導電性層が形成されている架台カバーの例を示す図である。 本発明の実施の形態のＣＴ装置の架台を覆いノイズ吸収型の導電性層が形成されている架台カバーの例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図２は本発明の実施の形態のコンピュータ断層（ＣＴ）装置の一例であるＸ線ＣＴ装置の外観構成を示す図、図３は本発明の実施の形態のＣＴ装置の一例であるＸ線ＣＴ装置の架台内に設けられる回転部の外観構成を示す図である。図２に示す本発明の実施の形態のＣＴ装置の一例であるＸ線ＣＴ装置は、寝台（図示しない）に載せられている患者を挿入してＸ線を曝射するための撮影口５がその中心部分に設けられている被検体診断用の架台１０を備え、架台１０の前面、上面、側面、後面、および底面には架台カバー１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆがそれぞれ取り付けられている。

すなわち、寝台に載せられている患者は図２に示す矢印Ａの方向から撮影口５に挿入され、架台１０の患者挿入側の面を前面（正面）とした場合、架台カバー１０ａは架台１０の正面を覆い、架台カバー１０ｂは架台１０の上面を覆い、架台カバー１０ｃ、１０ｄは架台１０の両側面を覆い、架台カバー１０ｅは架台１０の後面を覆い、架台カバー１０ｆは架台１０の底面を覆っている。

また、架台カバー１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆには、その内側にそれぞれ電磁波や静電気などのノイズを吸収するノイズ吸収型の導電性層が形成されている。従って、架台１０の全面がノイズ吸収型の導電性層によって覆われていることになる。なお、図２では、架台カバー１０ａ、１０ｂ、１０ｄにそれぞれ形成されるノイズ吸収型の導電性層については２０ａ、２０ｂ、２０ｄとして図示しているが、架台カバー１０ｃ、１０ｅ、１０ｆにそれぞれ形成されるノイズ吸収型の導電性層は図示していない。

図３に示すように、架台１０内には駆動ユニット（図示しない）により回転動作が可能な回転部４０が設けられている。回転部４０は、Ｘ線を発生するＸ線管ユニット４１と、Ｘ線管ユニット４１から曝射され、患者を透過したＸ線を検出するために、患者を挟んでＸ線管ユニット４１と対向して配置されるＸ線検出ユニット４２と、Ｘ線検出ユニット４２によって検出された信号を増幅する信号増幅ユニット４３と、Ｘ線管ユニット４１に隣接して設けられ、Ｘ線管ユニット４１を冷却するための冷却ユニット４４と、Ｘ線管ユニット４１に高電圧を供給するための高電圧発生ユニット４５、４６と、高電圧発生ユニット４５、４６の動作を制御する制御ユニット４７と、各ユニットが内周側に取り付けられ、撮影口５に挿入された患者の周りを回転するドラム状の回転ベース４８と、各ユニットで発生した熱を外部に放出するための放熱口４９とを有している。なお、これらのユニット、特に、高電圧発生ユニット４５、４６は、電磁波発生源（ノイズ発生源）となる。

図４は本発明の実施の形態のＣＴ装置の架台を覆う架台カバーに形成されるノイズ吸収型の導電性層に入射する電磁波について説明するための図である。図４に示すように、高電圧発生ユニット４５、４６のようなノイズ発生源から放射された電磁波（入射電磁波）に対してノイズ吸収型の導電性層を透過する透過電磁波に関しては、図１に示す金属シールドカバーと同様に、その量を非常に少なくすることが可能であり、電磁波遮蔽効果（ノイズ遮蔽効果）を得ることができる。

また、ノイズ吸収型の導電性層では、入射電磁波を吸収し、吸収した入射電磁波のエネルギーを熱に変換することにより電磁波吸収効果（ノイズ吸収効果）を得ており、これにより、反射電磁波の発生を防止している。従って、架台１０内での電磁波の反射による空洞共振現象の発生を低減でき、外部へのケーブルに対する誘導電流の発生を防止することが可能となる。同様に、外部から入射した電磁波に関してもノイズ吸収型の導電性層によって遮蔽して透過電磁波の量を少なくすることが可能であるので、外部からの電磁波に対する影響（耐ノイズ性）を向上させることができる。

図５および図６は本発明の実施の形態のＣＴ装置の架台を覆いノイズ吸収型の導電性層が形成されている架台カバーの例を示す図である。なお、図５（ａ）は架台１０の正面を覆い、ノイズ吸収型の導電性層２０ａが形成されている架台カバー１０ａをその内側から見た図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すラインＸ１−Ｘ２に沿った断面図である。また、図６は架台１０の一側面を覆い、ノイズ吸収型の導電性層２０ｃが形成されている架台カバー１０ｃをその内側から見た図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示すラインＹ１−Ｙ２に沿った断面図である。

図５に示すように、架台１０の正面を覆う架台カバー１０ａの内側のほぼ全面にノイズ吸収型の導電性層２０ａが形成されている。なお、ノイズ吸収型の導電性層２０ａは高分子材料で構成されているノイズ吸収型の導電性塗料をエアレスガンを用いて架台カバー１０ａの内側の面に塗布することにより形成される。これにより、架台カバー１０ａの内側の面に形成されたノイズ吸収型の導電性層２０ａは、層形成面から剥離しにくいなどの耐剥離性を有するので、架台カバー１０ａから剥離しにくくなり、長期間の使用にわたって十分なノイズ遮蔽効果およびノイズ吸収効果を維持することが可能となる。

また、図６に示すように、架台１０の一側面を覆う架台カバー（図２においては架台１０の正面に向かって右側面を覆う架台カバー）１０ｃの内側のほぼ全面にノイズ吸収型の導電性層２０ｃが形成される。ノイズ吸収型の導電性層２０ｃは、上述のノイズ吸収型の導電性層２０ａの場合と同様にして形成され、耐剥離性を有するので、架台カバー１０ｃから剥離しにくくなる。従って、長期間の使用にわたって十分なノイズ遮蔽効果およびノイズ吸収効果を維持することが可能となる。

なお、架台１０の他方の側面を覆う架台カバー（図２においては架台１０の正面に向かって左側面を覆う架台カバー）１０ｄや架台１０の上面を覆う架台カバー１０ｂについては、ノイズ吸収型の導電性層２０ｃの場合と同様にしてノイズ吸収型の導電性層２０ｄ、２０ｂがそれぞれ形成される。また、架台１０の底面を覆う架台カバー１０ｆについても、ノイズ吸収型の導電性層２０ｃの場合と同様にしてノイズ吸収型の導電性層が形成される。さらに、架台１０の後面を覆う架台カバー１０ｅについても、ノイズ吸収型の導電性層２０ａの場合と同様にしてノイズ吸収型の導電性層が形成される。

本発明の実施の形態では、上述したように、ノイズ吸収型の導電性塗料を架台カバーの内側の面に塗布することによりノイズ吸収型の導電性層を形成しているが、例えば、ノイズ吸収型の導電性テープを架台カバーの内側の面に接着させることによりノイズ吸収型の導電性層を形成することもできる。従って、その接着力によって形成されたノイズ吸収型の導電性層を架台カバーから剥離しにくくすることができるので、長期間の使用にわたって十分なノイズ遮蔽効果およびノイズ吸収効果を維持することが可能となる。

また、本発明の実施の形態では、従来のように金属シールドカバーを使用する代わりに架台カバーにノイズ吸収型の導電性層を形成しているので、従来と比較して架台全体の重量を軽減することができ、ＣＴ装置の設置や運搬などが容易となる。また、金属シールドカバーを使用しないことから、金属シールドカバーに流れる誘導電流による電磁波の影響をなくすことができる。さらに、従来のように形状に制約を受ける金属の成型を行って金属シールドカバーを作製する必要がなく、例えば円形のＣＴ装置においても従来の加工方法により任意の形状に架台カバーを作製し、この架台カバーにノイズ吸収型の導電性塗料を塗布して導電性層を形成すればよいので、患者に対して不安感を与えない優しいデザインのＣＴ装置を製造することが可能となる。

さらに、本発明の実施の形態では、従来のように金属シールドカバーの形状の制約に伴う架台カバーの形状に制約を受けないので、架台カバーの分割数を少なくすることができる。また、ノイズ吸収型の導電性層が形成されている架台カバーの接合部に生じる隙間を少なくすることができるので、ノイズ遮蔽効果を増加させることが可能となる。

なお、従来のように金属シールドカバーを使用する場合には、その接合部分において隙間が生じることなくノイズ発生源を完全に覆うようなシールド構造をとる必要があるが、本発明の実施の形態におけるノイズ吸収型の導電性層の場合には、ノイズ発生源を完全に覆うことなく、ノイズ吸収型の導電性層が形成されている各面の架台カバーの接合部分に隙間があってもその隙間から直接放射又は入射される電磁波を除けば遮蔽することができ、十分なノイズ遮蔽効果およびノイズ吸収効果が得られることが本発明者によるノイズ発生源に関する近磁界解析によりわかった。従って、ノイズ吸収型の導電性層を各面の架台カバーの任意の位置に形成し、このノイズ吸収型の導電性層が形成されている各面の架台カバーを容易に接合することができるので、ＣＴ装置を低コストで組み立てることが可能となる。

また、上述のように各面の架台カバーの接合部分に隙間があった場合においても、その接合部分に例えばノイズ吸収型の導電性テープを接着すれば、部品に反射しないで直接放射又は入射する電磁波を遮蔽することができるので、ノイズ発生源を完全に覆うようなシールド構造を容易に形成することもできる。

５ 撮影口
１０ 架台
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ 架台カバー
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ ノイズ吸収型の導電性層
４０ 回転部
４１ Ｘ線管ユニット
４２ Ｘ線検出ユニット
４３ 信号増幅ユニット
４４ 冷却ユニット
４５、４６ 高電圧発生ユニット
４７ 制御ユニット
４８ 回転ベース
４９ 放熱口

Claims (10)

1. 被検体診断用の架台と、
   前記架台を覆う架台カバーとを備え、
   前記架台カバーには、電磁波ノイズを遮蔽する導電性層が形成されていることを特徴とするＣＴ装置。
2. 電磁波ノイズを放射するノイズ発生源と、
   前記ノイズ発生源を覆う架台カバーとを備え、
   前記架台カバーには、前記ノイズ発生源から放射された電磁波ノイズを遮蔽する導電性層が形成されていることを特徴とするＣＴ装置。
3. 電磁波ノイズを放射するノイズ発生源が取り付けられている回転可能な回転部と、
   前記回転部を覆う架台カバーとを備え、
   前記架台カバーには、前記回転部の回転に伴って移動する前記ノイズ発生源から放射された電磁波ノイズを遮蔽する導電性層が形成されていることを特徴とするＣＴ装置。
4. 前記導電性層は耐剥離性を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＣＴ装置。
5. 前記導電性層は導電性テープで構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＣＴ装置。
6. 前記導電性層は導電性塗料で構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＣＴ装置。
7. 前記導電性層は、前記架台カバーに前記導電性塗料を塗布することにより形成されることを特徴とする請求項６に記載のＣＴ装置。
8. 前記導電性層は、前面、後面、側面、上面、および底面の少なくとも１面の前記架台カバーの内側に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＣＴ装置。
9. 架台カバーを有するＣＴ装置のシールド構造形成方法において、前記架台カバーに電磁波ノイズを遮蔽する導電性塗料を塗布する工程を備えたことを特徴とするＣＴ装置のシールド構造形成方法。
10. 前記導電性塗料は、前面、後面、側面、上面、および底面の少なくとも１面の前記架台カバーの内側に塗布されることを特徴とする請求項９に記載のＣＴ装置のシールド構造形成方法。

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