JP4945020B2 - Ｘ線管装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に対してＸ線管からＸ線を曝射するＸ線管ユニットを備えたＸ線管装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置のようなＸ線管装置においては、Ｘ線を放射するＸ線管ユニットやこのＸ線管ユニットを冷却する冷却ユニット等が架台上に回転可能に設けられている回転体に取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＸ線管装置においては、近年被検体に対して高速で回転駆動されるＸ線管ユニットからＸ線を多重に曝射し、被検体の断層像を高速に収集するマルチスキャン方式が多用されている。
【０００４】
このようなマルチスキャン方式を採用する場合、従来の単一面をスキャンするスキャン方式に比べ必然的にＸ線管の大容量化が必要となり、Ｘ線管ユニットの重量の増大及び全体寸法の増大となり、この結果、Ｘ線管ユニットを取り付けた状態で高速に回転駆動される回転体の回転バランスが悪化し、回転体の回転ブレや架台ブレが生じて、Ｘ線管装置の本来の機能を発揮できないという問題、さらには、回転体のＸ線管ユニットを支持する部分の強度低下によるＸ線管装置自体の耐久性の劣化を招来していた。
【０００５】
また、近年では、Ｘ線管装置による被検体に対するＸ線の曝射による断層像の撮影と並行して、被検体の所定の部位に針を刺して治療する針治療も行われておりこの場合、前記回転体の厚さ（回転軸方向の厚さ）が大きいと、術者の体の一部が回転体に邪魔されて針治療時の作業性が低下してしまうという問題があり、回転体の小型化、特に厚さ寸法の縮減が要請されているところである。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、大容量化したＸ線管ユニットを高速回転させて使用する場合においても回転体の回転ブレや架台ブレを生じさせることなく安定した運転性能を発揮させることができ、耐久性に優れ、さらに針治療を行う術者の作業性も良好なＸ線管装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、被検体に対してハウジングに設けたＸ線放射口からＸ線を曝射するＸ線管ユニットと、Ｘ線管ユニットに電力を供給する電源ユニットと、このＸ線管ユニットを冷却する冷却ユニットと、ドラム状で回転可能に構成され、回転軸と直交する方向に前記Ｘ線管ユニット及び冷却ユニット並びに遮蔽体を取付けた回転体とを少なくとも有するＸ線管装置において、前記Ｘ線管ユニットは、前記回転体に対する取り付け方向が前記遮蔽体に対して前後に突出するように取付けられ、前記Ｘ線管ユニットにおける前記電源ユニットからの電力供給用の高圧コネクタ、及び前記冷却ユニットとの間を循環する冷却媒体の出入部を、このＸ線管ユニットの前方突出面側に設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明によれば、前記高圧コネクタ及び前記冷却媒体の出入部を、Ｘ線管ユニットの前記回転体に対する取り付け方向に関して手前（前側）側に設けたものであるから、前記Ｘ線管ユニットの奥側（後側）には当然高圧コネクタ及び前記冷却媒体の出入部が無くなり、前記遮蔽体のＸ線管ユニット取り付け用の開口部の寸法を必要最小限にすることができ、これにより、回転体の強度向上、さらにはＸ線管装置自体の耐久性の向上を図れる。
【００１６】
この発明によれば、前記Ｘ線管ユニットのハウジングと、Ｘ線管ユニットを収容したインサート部とを絶縁構造としたので、前記ハウジングにＸ線管へ供給する高電圧が加わったり、管電流が流れたりすることを防止でき、保守作業時の感電を防止できる等、Ｘ線管装置の安全性の向上を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のＸ線管装置の外観構成を示す図、図２は本発明の実施の形態１のＸ線管装置の構成を示すブロック図、図３は本発明の実施の形態１のＸ線管装置の架台に設けられる回転体の構成を示す図である。
【００１９】
図１及び図２において、本実施の形態１のＸ線管装置（Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置）１は、患者等の被検体（図示しない）を載せるための寝台１０と、被検体を挿入してＸ線を曝射するための撮影口５を有し、架台カバー２１で覆われている架台２０と、Ｘ線管装置１全体の動作を制御する制御装置３０とを備えている。
【００２０】
被検体のＸ線画像を取得する場合には、図２に示す駆動ユニット１１により寝台１０を架台２０に接近させ、寝台１０に載せられている被検体を架台２０の撮影口５に挿入する。
【００２１】
制御装置３０は、図２に示すように、Ｘ線画像を取得するために必要な種々のコマンド等を入力するための入力ユニット３１と、Ｘ線画像の取得に必要な情報や取得したＸ線画像などを表示する表示ユニット３２と、Ｘ線画像の取得に必要な情報や取得したＸ線画像等を記憶する記憶ユニット３３と、Ｘ線管装置１の前記各ユニットの動作を制御するシステム制御ユニット３４とを備えている。
【００２２】
図３に示すように、前記架台２０内には回転体４０が設けられ、図示しないスタンドにより支持されている。回転体４０は、ハウジング５０を備え、Ｘ線を発生するＸ線管ユニット４１と、Ｘ線管ユニット４１から曝射され被検体を透過したＸ線を検出するために、被検体を挟んで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を冷却する冷却ユニット４４と、Ｘ線管ユニット４１に管電圧（管電流）を供給するための電源ユニット４５、４６と、電源ユニット４５、４６を制御する電源制御ユニット４７と、Ｘ線管ユニット４１、Ｘ線検出ユニット４２、信号増幅ユニット４３、冷却ユニット４４、電源ユニット４５、４６、電源制御ユニット４７が図示しない固定ボルト等を用いて取り付けられている。また、前記回転体４０は、回転制御ユニット９０、駆動モータ９１により駆動されるとともに、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を備えている。
【００２３】
ここで、前記Ｘ線管ユニット４１の回転体４０に対する取り付け状態について図４を参照して説明する。
【００２４】
回転体４０は、円筒ドラム状で回転可能に支持され、回転軸２１と直交する方向に配置され、前記Ｘ線管ユニット４１が前後方向に突出するように配置された円板状で中央部に撮影口５を設けた遮蔽体４８を備えている。
【００２５】
本実施の形態１においては、Ｘ線管ユニット４１の重心Ｇを、回転体４０の回転軸２１と直交し、かつ、前記Ｘ線放射口５１の中心位置（Ｘ線ビームの中心位置）を通る中心線ＣＬ上に位置させる。
【００２６】
Ｘ線管ユニット４１の重心Ｇは、前記中心線ＣＬ上に一致又は略一致（±５ｃｍ以内程度の範囲内）する位置とする。更にＸ線管ユニット４１の取付面の中心を前記中心線ＣＬ上に位置させる。
【００２７】
前記Ｘ線管ユニット４１の重心Ｇの位置の設定は、ハウジング５０各部の肉厚を適宜変更したり、Ｘ線管ユニット４１の各部の構成要素位置を設計変更したりして上述したような位置に設定するものである。
【００２８】
本実施の形態１の構成によれば、重心Ｇが上述した如く回転体回転軸２１と直交し、かつ、Ｘ線放射口５１の中心位置を通る中心線ＣＬを通るＸ線管ユニット４１を使用することによって、回転体４０のの高速回転による被検体の高速スキャン時においても、Ｘ線管ユニット４１の回転体に対する重量バランスが良好となり、回転体４１の回転ブレや架台ブレを防止でき、ひいては、Ｘ線管装置１を安定した状態で運転して被検体の断層像の撮影等の本来の性能を十分に発揮させることができる。
【００２９】
さらに、本実施の形態１によれば、Ｘ線管ユニット４１の重心Ｇを上述の通りとするとともに、Ｘ線管ユニット４１の取付面の中心を前記中心線ＣＬ上にすることによって、Ｘ線管ユニット４１の回転体４０に対する重量バランスを向上させることができる。
【００３０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図５を参照して説明する。尚、本実施の形態２のＸ線管装置の全体構成は実施の形態１の場合と同様である。
【００３１】
本実施の形態２においては、前記Ｘ線管ユニット４１に例えば電源ユニット４５からの電力供給用として電力ケーブル６５が接続可能な屈曲形の高圧コネクタ６０を取り付けたことが特徴である。
【００３２】
この高圧コネクタ６０は、例えば図６、図７に示すように、一端に電力ケーブル６５を接続した接続体６１の他端側を９０度屈曲した形状で、かつ、他端側に導電材料に形成したテーパー状の接続端子部６６を備えた構造となっている。また、接続体６１は接地用端子６７も備えている。
【００３３】
この実施の形態２の構成によれば、高圧コネクタ６０を屈曲形としたので、図９に示す真っ直ぐなストレート型の高圧コネクタ６０Ａを用いる場合に比べ図８に示すように高圧コネクタ６０の寸法低減、さらには、Ｘ線管ユニット全体の寸法Ｌを図９に示す高圧コネクタ６０Ａの場合の寸法Ｌ１より低減でき、これにより、Ｘ線管ユニット４１を取り付ける回転体４０の薄型化が可能となり、針治療を行う術者等の作業性を良好なものとすることができる。また、回転体４０の薄型化により、この回転体４０のチルト角を±３０度程度大きくすることが可能となり、臨床面での作業性の向上を図れる。
【００３４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図１０の概略図を参照して説明する。尚、本実施の形態３のＸ線管装置の全体構成は実施の形態１の場合と同様である。
【００３５】
本実施の形態３においては、前記Ｘ線管ユニット４１における前記電源ユニット４５からの電力供給用の高圧コネクタ７０及び冷却ユニット４４との間を接続ホース７４を介して循環する冷却媒体の一対の出入部７２を、各々このＸ線管ユニット４１の前記回転体４０の遮蔽体４８に対して前後に突出する方向に関して手前側に設けたことが特徴である。高圧コネクタ７０としては、上述した実施の形態２の高圧コネクタ６０と同様な構造のものを使用する。前記一方の出入部７２にはバルブ７５が配置されている。また、前記高圧コネクタ７０には高圧ケーブル７３が接続されている。
【００３６】
本実施の形態３の構成によれば、前記高圧コネクタ７０及び前記冷却媒体の出入部７２を、Ｘ線管ユニット４１の前記回転体４０の遮蔽体４８に対して前後に突出する方向に関して手前（前側）側に設けたものであるから、前記Ｘ線管ユニット４１の奥側（後側）には当然高圧コネクタ７０及び前記冷却媒体の出入部７２が無くなり、前記遮蔽体４８のＸ線管ユニット取り付け用の開口部の寸法を必要最小限にすることができる。これにより、前記回転体４０の強度向上、さらにはＸ線管装置１自体の耐久性の向上を図ることができる。
【００３７】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図１１、図１２を参照して説明する。
【００３８】
本発明の実施の形態４においては、前記Ｘ線管ユニット４１のハウジング５０とこのハウジング５０内に収容したＸ線管を含むインサート部８０とを絶縁構造としたことが特徴である。
【００３９】
即ち、図１１に示すように、Ｘ線管を含むインサート部８０の両側の鍔部８０ａと、ハウジング５０内に設けた対称配置の一対の段部５０ａとの間に、各々絶縁部材８２を介在させて、インサート部８０とハウジング５０とを電気的に絶縁し、ボルト８４により絶縁部材８２を一対の段部５０ａの位置でハウジング５０に固定する構造となっている。
【００４０】
図１２はハウジング５０内において、アノードＡ、カソードＫからなる陽極接地型のＸ線管を含むインサート部８０と電源ユニット（定格１５０ＫＶ、６００ｍＡ）４５との回路構成例を示すものである。電源ユニット４５とインサート部８０とは一対のシールドケーブル８５により接続されている。
【００４１】
本実施の形態４の構成によれば、前記ハウジング５０にＸ線管へ供給する高電圧が加わったり、管電流が流れたりすることを防止でき、保守作業時の感電を防止できる等、Ｘ線管装置１の安全性の向上を図ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、回転体の強度向上、さらにはＸ線管装置自体の耐久性の向上を図ることができるＸ線管装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のＸ線管装置の外観構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１のＸ線管装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１のＸ線管装置の架台内に設けられている回転体の外観構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１のＸ線管装置におけるＸ線管ユニットの取り付け状態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２の高圧コネクタを取り付けたＸ線管ユニットを示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態２の高圧コネクタの正面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の高圧コネクタの側面図である。
【図８】本発明の実施の形態２の高圧コネクタを取り付けたＸ線管ユニットの寸法を示す概略説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるストレート型の高圧コネクタを取り付けたＸ線管ユニットの寸法を示す概略説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態３のＸ線管装置の架台内に設けられている回転体の外観構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４のＸ線管装置のハウジングとインサート部との絶縁構造を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施の形態４のＸ線管装置のインサート部と電源ユニットとの回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１ Ｘ線管装置
５ 撮影口
１０ 寝台
１１ 駆動ユニット
２０ 架台
２１ 架台カバー
３０ 制御装置
４０ 回転体
４１ Ｘ線管ユニット
４４ 冷却ユニット
４５ 電源ユニット
４７ 電源制御ユニット
４８ 回転体
４９ 放熱口
５０ ハウジング
６０ 高圧コネクタ
７０ 高圧コネクタ
７２ 出入部
８０ インサート部
Claims (1)
- 被検体に対してハウジングに設けたＸ線放射口からＸ線を曝射するＸ線管ユニットと、
Ｘ線管ユニットに電力を供給する電源ユニットと、
このＸ線管ユニットを冷却する冷却ユニットと、
ドラム状で回転可能に構成され、回転軸と直交する方向に前記Ｘ線管ユニット及び冷却ユニット並びに遮蔽体を取付けた回転体とを少なくとも有するＸ線管装置において、
前記Ｘ線管ユニットは、前記回転体に対する取り付け方向が前記遮蔽体に対して前後に突出するように取付けられ、
前記Ｘ線管ユニットにおける前記電源ユニットからの電力供給用の高圧コネクタ、及び前記冷却ユニットとの間を循環する冷却媒体の出入部を、このＸ線管ユニットの前方突出面側に設けたことを特徴とするＸ線管装置。
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