JP6002678B2

JP6002678B2 - 医用画像撮像装置、医用画像撮像装置用寝台およびペダルユニット

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Inventors: 和泉砂塚; 智史飯塚
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Description

本発明は、医用画像撮像装置に関し、特に、装置本体から着脱可能な寝台に関する。

磁気共鳴イメージング(以下、MRIと称す)装置やCT装置等の医用画像撮像装置は、寝台に被検体を搭載し、装置本体の撮像空間に挿入する構造である。そのため、寝台は、被検体を搭載する天板を装置本体の撮像空間の高さまで上昇させる上昇機構と、撮像空間の中心まで被検体の撮像部位を挿入するために天板を水平移動させる水平移動機構と、これらの移動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た複雑な構成である。このため、寝台は、通常数百kg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ている。

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、二人以上の検査者が被検体を持ち上げて寝台に搭載して固定す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、通常のストレッチャー等の金属製の移動用寝台が吸い寄せられるため、通常の移動用寝台により被検体をMRI装置に固定された寝台の横まで運ぶことができない。

そのため、従来は、検査室の前室で通常のストレッチャーから非磁性材料で構成された特殊なストレッチャーに被検体を移し替えてMRI装置の寝台横まで運ぶという手順で搬送されている。この場合、ベッドから通常ストレッチャーへの移し替え、通常ストレッチャーから非磁性ストレッチャーへの移し替え、非磁性ストレッチャーからMRI装置の寝台への移し替えが必要であり、移し替え回数は3回になる。

そこでMRI装置の寝台を本体から離脱させ、検査室の前室または被検体のベッドサイドまで手押しで移動させて被検体を通常のストレッチャーまたはベッドから直接、MRI装置の寝台に移し替えることができれば、移し替えの回数を低減できる。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できる。

特許文献1には、MRI装置本体に着脱可能な寝台が開示されている。この技術では、特許文献1の図1〜図5のように、装置本体の正面下部に、外形が円錐形のガイド24等のドッキング機構16を備えている。一方、寝台の前端下部には、ドッキング機構16と結合する結合機構を備えている。寝台を装置本体に結合する際には、寝台の前側端部に配置された横板100が、装置本体の円錐形のガイド24の上部両脇のドッキングポイント32，34に突き当たるまで、寝台を装置本体に近づける。このとき寝台の動きは、横板100の下の一対のピン96，98が、装置本体の円錐形のガイド24に沿うように挿入されることによりガイドされる。ドッキングポイント32に寝台の横板100が突き当たったならば、寝台の下部のラッチフック58を、装置本体の円錐形のガイド24の先端のピン部材56に連結することにより、寝台を装置本体に固定している。

米国特許第4567894号明細書

上述のように寝台は、医用画像撮像装置の制御装置の制御下で、被検体の撮像部位を撮像空間の中心まで移動させる。このため、装置本体から離脱させて移動可能な寝台は、装置本体にドッキングする際に、機械的に装置本体に連結するだけでなく、寝台の複数の信号線を電気的に本体の複数の信号線と接続する必要がある。

特許文献1の記載されているドッキング機構は、機械的なドッキングを行うものであるため、特許文献1の機構で電気的なドッキングを行うことはできない。通常、電気的なドッキングは、コネクタを手で差込む等の手段で行わなくてはならず、使い勝手が悪い。MRI装置の装置本体と寝台とを結ぶ信号線は、数十本以上あり、数が多いためにコネクタで連結するには大型のコネクタが必要である。大型のコネクタは、手で接続する際に力が必要であるとともに、配置できるスペースが限られるため、接続動作が困難になる。

そこで、コネクタについても機構的に接続する構成にすることが考えられる。例えば、コネクタを連結のために移動させる機構をコネクタの周りに配置し、この機構の動作によりコネクタ同士を対向させ連結することが考えられる。しかしながら、寝台側のコネクタと装置本体側のコネクタとが位置ずれした状態で機構を動作させた場合、コネクタ同士が位置ずれした状態でぶつかりコネクタピンを破損する恐れがある。これを防ぐためには、まず寝台と装置本体とを位置決めして機械的にドッキングして固定し、その後、電気的ドッキングを行う機構を動作させてコネクタ同士を電気的に接続するという操作手順にする必要がある。

そこで、操作手順を誤った場合、操作を無効とし、間違いを操作者に気づかせることのできる操作機構が必要である。

本発明の目的は、決められた順に操作しないとロックせず、操作感を得られないペダル機構を実現することにある。

上記目的を達成するために、本発明では以下のような構造とする。すなわち、医用画像撮像装置は、被検体を搭載するための寝台と、前記被検体を撮像するための本体と、寝台に備えられ、寝台を操作するためのペダルユニットとを有する。ペダルユニットは、第1および第2のペダルと、第1のペダルの操作により回転する第1のプレートと、第2のペダルの操作により回転する第2のプレートと、第1および第2のプレートの外周に接触可能に配置されロックバーとを有する。

第1のプレートと第2のプレートは、回転の中心軸が同軸である。第1のプレートは、外周に、中心軸からの半径r1の円弧領域と、中心軸からの距離r2が半径r1よりも小さい切り欠き領域とを有する。

第2のプレートは、外周に、中心軸からの半径が距離r2と等しい円弧領域を有する。第1のペダルの操作により第1のプレートの円弧領域がロックバーを支持する状態では、第2のプレートはロックバーに接触しない。第1のプレートの切り欠き領域にロックバーが位置するロック状態では、第2のプレートは、第2のペダルの操作によりロックバーと接触しながら回転する。

本発明によれば、第1のプレートの切り欠き領域にロックバーが挿入され、ロックされなければ、第2のプレートはロックバーと接触せず、操作感がえられない。よって、第1のペダル、第2のペダルの順に操作しないとロックせず、操作感を得られないペダル機構を実現することができる。

本実施形態の医用画像撮像装置の斜視図。図1の医用画像撮像装置の、寝台3を装置本体2から離脱させた状態の斜視図。実施形態の寝台のペダルユニットの斜視図。図3のペダルユニットのロックプレートA108、ロックプレートB109の側面図。 (a)実施形態の寝台3のドッキングユニット4のフック8と、装置本体2のドッキングユニット5の連結バー10を簡略化して示す説明図、(b)実施形態の寝台3のドッキングユニット4の電気コネクタ224と連結具221、装置本体2のドッキングユニット5の電気コネクタ223とピン222を簡略化して示す説明図。実施形態の寝台3を装置本体に機械的および電気的に連結するための動作の流れを示すブロック図。実施形態の寝台3を装置本体に機械的および電気的に連結解除するための動作の流れを示すブロック図。図3のペダルユニットのペダル105を踏み込み、ロックプレートA108がロックバー115にロックされた状態の斜視図。 (a)図8の動作により、フック8が連結バー10に連結した状態、(b)電気コネクタ224と連結具221は、電気コネクタ223とピン222に結合していない状態、をそれぞれ示す説明図。図8の状態からペダル105のみが初期位置に復帰した状態の斜視図。図10の状態からペダル106を踏み込み、ロックプレートB109をロックした状態の斜視図。 (a)フック8が連結バー10に連結した状態、(b)図11の動作により、ドッキングユニット4の電気コネクタ224が連結具221により、装置本体2のドッキングユニット5の電気コネクタ223と結合した状態をそれぞれ示す説明図。図12の状態からペダル106のみが初期位置に復帰した状態の斜視図。図13の状態からペダル107を浅く踏み込み、ロックプレートB109のロックを解除した状態の斜視図。 (a)フック8が連結バー10に連結した状態、(b)図14の動作により、電気コネクタ224が、電気コネクタ223から結合解除された状態、をそれぞれ示す説明図。図14の状態からペダル107を深く踏み込み、ロックプレートA108のロックを解除した状態の斜視図。 (a)図16の動作により、フック8が連結バー10から連結解除され、(b)電気コネクタ224は、電気コネクタ223から結合解除された状態、をそれぞれ示す説明図。実施形態の寝台のペダルユニットを一部変更した構成の斜視図。図1の医用画像撮像装置の、寝台3を装置本体2から離脱させ、ドッキングユニット4，5からカバーを外した状態の斜視図。図1の医用画像撮像装置の、ドッキングユニット4，5からカバーを外した状態の拡大斜視図。図1の医用画像撮像装置の、ドッキングユニット4，5からカバーを外した状態の拡大斜視図。図1の医用画像撮像装置の、ドッキングユニット4からカバーと電気コネクタを外した状態の拡大斜視図。 (a)、(b)、(c)図1の医用画像撮像装置の、ドッキングユニット4、5の電気コネクタ223，224の結合動作を示す側面図。

本発明の医用画像撮像装置は、以下のような構造である。すなわち、医用画像撮像装置は、被検体を搭載するための寝台と、前記被検体を撮像するための本体と、寝台に備えられ、寝台を操作するためのペダルユニットとを有する。

ペダルユニットは、第1および第2のペダルと、第1のペダルの操作により回転する第1のプレートと、第2のペダルの操作により回転する第2のプレートと、第1および第2のプレートの外周に接触可能に配置されたロックバーとを有する。第1のプレートと第2のプレートは、回転の中心軸が同軸である。第1のプレートは、外周に、中心軸からの半径r1の円弧領域と、中心軸からの距離r2が半径r1よりも小さい切り欠き領域とを有する。第2のプレートは、外周に、中心軸からの半径が距離r2と等しい円弧領域を有する。第1のペダルの操作により第1のプレートの円弧領域がロックバーを支持する状態では、第2のプレートは前記ロックバーに接触しない。第1のプレートの切り欠き領域にロックバーが位置するロック状態では、第2のプレートは、第2のペダルの操作によりロックバーと接触しながら回転する。

第1および第2のプレートには、それぞれ第1および第2のワイヤの一端が接続され、第1および第2のワイヤの他端は、寝台の操作すべき部材にそれぞれ接続されている構成とすることができる。

ペダルユニットは、第3のペダルと、第3のペダルの操作により回転する解除プレートと、ロックバーを第1および第2のプレートの外周に押しつける力を加える付勢部材をさらに備える構成にすることも可能である。この場合、第3のペダルの操作により回転した解除プレートは、付勢部材の力に逆らってロックバーを持ち上げ、ロックバーが第1のプレートの切り欠き領域から円弧領域への移動を可能にする。

第1のプレートの外周には、円弧領域と切り欠き領域との間に凸部が配置され、ロックバーは、第1のペダルの操作により第1のプレートが回転すると、円弧領域から凸部を乗り越えて切り欠き領域に移動する構成としてもよい。

また、第2のプレートの外周には、中心軸からの距離が前記円弧領域の半径r2と等しいロック領域と、円弧領域とロック領域との間に配置された凸部とを有し、ロックバーは、第2のペダルの操作により第2のプレートが回転すると、円弧領域から前記凸部を乗り越えてロック領域に移動する構成としてもよい。

この場合、第2のプレートの凸部の最も高い部分の中心軸からの距離は、第1のプレートの円弧領域の半径r1よりも小さいことが望ましい。

解除プレートは、第2のプレート、第1のロックプレートの順にロックを解除する構成とすることが望ましい。

ロックバーが第1のプレートの切り欠き領域に位置するロック状態では、第1のペダルは、第1のプレートと連動せず、所定の初期位置に復帰する構成とすることが望ましい。

解除プレートには、第3のワイヤの一端が固定され、前記第3のワイヤの他端は、寝台の解除操作すべき部材に接続されている構成にすることも可能である。

例えば、寝台は、本体と着脱可能な構造であり、第1のワイヤの他端には、寝台と本体とを機械的に連結する連結部材が接続され、第2のワイヤの他端には、寝台と前記本体とを電気的に接続するための連結部材が接続されている構成にすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
医用画像撮像装置1は、図1に示すように装置本体2と寝台3とを備えている。装置本体2は、寝台3に搭載された被検体の画像を撮像する構成であればどのような構成であってもよい。例えば、MRI装置やCT装置の本体を用いることができる。ここでは、医用画像撮像装置1が、MRI装置である場合を例に以下説明する。

装置本体2は、静磁場を発生する静磁場発生装置と、傾斜磁場コイルと、高周波(RF)磁場パルス送信コイルおよびシムプレートを備えるガントリと、これを覆うガントリカバーとを含んで構成される。図1の例では、ガントリの静磁場発生装置は、軸方向を水平にした円筒状であり、円筒の内部空間が撮影空間となるが、本発明は円筒状の静磁場発生装置に限定されるものではない。

さらに、MRI装置は、電源、制御および信号処理系として、傾斜磁場コイルに電流を供給する傾斜磁場パワーアンプ、RF磁場パルス送信コイルに高周波信号を供給する高周波パワーアンプ、高周波増幅回路、コンピュータ、操作部およびディスプレイを備えている。

装置本体2は、電磁シールドされた部屋に配置され、電源、制御および信号処理系は、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と電気的に接続されている。

静磁場発生装置は、撮像空間に静磁場を発生し、シムプレートは、この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。傾斜磁場コイルは、撮像空間に所定のXYZ方向にそれぞれ傾斜磁場を発生する。RF磁場パルス送信コイルは、撮像空間にRF磁場パルスを送信する。

コンピュータは、傾斜磁場パワーアンプ、高周波パワーアンプ、高周波増幅回路に制御信号を出力し、傾斜磁場の印加タイミングおよび方向およびRF磁場パルスの照射タイミング等を、所定の撮像シーケンスに従って制御する。これにより、被検体から生じた核磁気共鳴(NMR)信号は、被検体の近傍に配置された受信コイルによって受信される。高周波増幅回路は、この信号をコンピュータの制御下で検波および増幅し、コンピュータは、所定の画像再構成プログラムにしたがって画像を再構成し、ディスプレイに表示させる等する。操作部は、撮像条件等を検査者から受け付ける。

寝台3は、被検体を搭載するための天板31と、天板31を保持する天板保持部32と、天板保持部32を上下動可能に保持するフレームと、天板保持部32の上下動させる上下駆動部と、天板31を天板保持部32に対して水平方向に移動させるための水平駆動機構と、水平駆動機構を駆動させる水平駆動部と、フレームの下部に取り付けられた4つの車輪33と、フレームの外周を覆う蛇腹部35およびカバー36と、ハンドル部11とを備えている。これらの構成により寝台3は、天板31を装置本体2のガントリの撮像空間の高さまで上昇させ、天板31を天板保持部32に対して水平方向にスライドさせることにより撮像領域内に挿入することができる。これにより、被検体の撮像部位を撮影空間の中心に搬送する。

本発明では、寝台3は、装置本体2から着脱可能である。図2のように装置本体2から離脱した寝台3のハンドル部11を手で押して、装置本体2の磁気が及ばない前室や被検体の病室等まで移動させて、被検体を搭載することができる。搭載後は、被検体を搭載した状態で、図1のように装置本体2にドッキングすることができる。

寝台3の前側端部および装置本体2の正面にはそれぞれ、連結機構としてドッキングユニット4および5が備えられている。ドッキングユニット4と5が嵌合することにより、寝台3を装置本体2に機械的に連結する。また、ドッキングユニット4，5内には、電気コネクタと機構部がそれぞれ配置されており、ドッキングユニット4と5が機械的に連結した後に、電気コネクタの機構部の動作により、ドッキングユニット4内の電気コネクタはドッキングユニット5内の電気コネクタと連結され、電気的に接続される。

寝台3の後側端部には3つのペダル105，106，107が設置されている。ペダル105は、ドッキングユニット4と5が嵌合した後、ドッキングユニット4内のフックをドッキングユニット5内の連結バーに連結する操作を行って機械的なドッキングを完了させるためのペダルである。ペダル106は、機械的なドッキング完了後に、ドッキングユニット4，5内にそれぞれ配置されている電気コネクタ同士を結合する操作を行うためのペダルである。

ペダル105の操作とペダル106の操作は、この順で行う必要がある。すなわち、まず、寝台3を移動させて装置本体2に連結し、ペダル105を操作してドッキングユニット4内のフックをドッキングユニット5の連結バーにかけ、機械的ドッキングを完了させる。この機械的ドッキングにより寝台3の電気コネクタが装置本体2の電気コネクタに位置合わせされた後、ペダル106を操作することにより、寝台3側の電気コネクタと装置本体2側の電気コネクタとを結合させる。

本発明は、ペダル105，106の機構部により、ペダル105、ペダル106の順の操作でなければ操作を受け付けない構成を実現する。

一方、ペダル107は、電気コネクタの連結解除と機械的ドッキング用フックの解除をこの順に行わせるためのペダルである。

第1の実施形態のペダル105〜107およびその機構部について詳しく説明する。ペダル105〜107およびその機構部は、ペダルユニット104を構成している。図3は、ペダルユニット104の斜視図である。ただし、図3においてばね114、125、132［134,135］等については、その形状を簡略化して描いている。

ペダルユニット104は、図3に示すように3種類のペダル105〜107と、略扇形のロックプレートA(第1のプレート)108と、ロックプレートB(第2のプレート)109と、解除プレート117と、ロックバー115と、ワイヤA111、B112、C116と、ワイヤガイド137〜139と、これらを搭載する支持プレート136を備えている。支持プレート136は、寝台3のフレームに固定されている。

ペダル105〜107は、上端が寝台3のカバー36の外側に露出され、操作者が上端を足で踏みこむことにより、それぞれ軸131〜133を支点として回動する。軸131〜133は、中心軸が一致するように配置されている。ロックプレートA108、ロックプレートB109は、それぞれペダル105、106の軸131、132に回転可能に取り付けられている。ロックプレートA108、ロックプレートB109には、周方向の端部にペダル受けシャフト140a、141aが配置され、周方向の端部にワイヤ接続用シャフト140b，141bが配置されている。ペダル105、106が踏み込まれて回動すると、ペダル105，106はそれぞれ、ロックプレートA108、ロックプレートB109のペダル受けシャフト140a，141bを押すため、ロックプレートA108、ロックプレートB109も回転する構成である。ワイヤ接続用シャフト140b，141bには、それぞれワイヤA111、ワイヤB112の端部が固定されている。

解除プレート117は、ペダル107の軸133に固定され、ペダル107の回動に連動して回転する。解除プレート117には、ワイヤC116の端部が固定されている。

ペダル105、106には、それぞればね125，134の一端が固定され、ばね125，134の他端は、支持プレート136に固定されている。これらばね125，134は、ペダル105、106が検査者に踏み込まれて回動した場合から、初期位置(図3の位置)に戻る方向に付勢している。また、同軸に固定されたペダル107と解除プレート117は、解除プレート117に取り付けられたばね135により、初期位置(図3の位置)に戻る方向に付勢されている。

略扇形のロックプレートA108およびB109は、図4にその側面図を示すように、ワイヤ接続用シャフト140b、141bに近い、外周の同じ位置に凸部143，144を備えている。ロックプレートA108は、凸部143よりもペダル受けシャフト140a側の円弧領域108aの半径r1が、凸部143よりもワイヤ接続用シャフト140b側の切り欠き領域108bの半径r2よりも大きい。凸部143の最も高い位置の半径r3は、半径r1よりも大きい。なお本実施形態では、切り欠き領域108bの外周も円弧形状としているが、円弧形状に限らず直線状でもよい。

一方、ロックプレートB109は、凸部144よりもワイヤ接続用シャフト141b側の円弧領域109aの半径が、ロックプレートA108の凸部143よりもワイヤ接続用シャフト140b側の切り欠き領域108bの半径r2と一致している。ロックプレートB109のペダル受けシャフト141a側の半径r4は、凸部144よりもワイヤ接続用シャフト141b側の半径r2と同じである。凸部144の最も高い位置の半径r5は、半径r1よりも小さい。なお、本実施形態では、ロック領域109bの外周も円弧形状としているが、円弧形状に限らず直線状でもよい。

すなわち、図4において各半径は、r3＞r1＞r5＞r4＝r2の関係になるように設計されている。

また、凸部143，144は、ペダル受けシャフト141a側の側面が、半径方向に対して傾斜しており、逆側の側面は、半径方向に一致した切り立った形状である。

解除プレート117は、ばね114の力に逆らって、ロックバー115を押し上げるために傾斜した先端形状を有している。

ロックバー115は、解除プレート117、ロックプレートA108およびB109の上に渡るように配置され、支持部145により支持されている。支持部145の先端には、ロックバー115の支持位置を可動にする可動部が備えられている。また、ロックバー115にはばね114が取り付けられ、ロックプレートA108およびB109の外周もしくは解除プレート117の先端に押しつけられるように付勢されている。初期状態(図3)では、半径が最も大きいロックプレートA108の円弧領域108a(半径r1)にロックバー115は接しているため、ロックプレートB109には接していない。ロックバー115は、ロックプレートA108およびB109の外周もしくは解除プレート117の先端に接する部分にそれぞれローラを備えている。

図5(a)に示すように、ワイヤA111の先端には、寝台3のドッキングユニット4内に配置されたフック8が接続されている。一方、図5(b)のように、ワイヤB112、ワイヤC116の先端には、寝台3のドッキングユニット4内に配置された電気コネクタ224の連結具221が接続されている。連結具221は、ワイヤB112に引っ張られて、軸250を中心に矢印251の方向に回転することにより、装置本体2のドッキングユニット5内に配置された電気コネクタ223の突起(ピン)222を、凹部252内に引き込んで、電気コネクタ223と224とを結合する。一方、ワイヤC116が引っ張られて軸250を中心に矢印251とは逆方向に回転することにより、連結を解除する。図5(a)、(b)は、説明を簡単にするために、簡略化して示している。具体的な構造について、後述する。

装置本体2への寝台3のドッキング時および離脱時のペダルユニット104の動作について、図6、図7を用いて説明する。図6はドッキング時の、図7は離脱時のペダル操作の流れを示すブロック図である。図6および図7において、左列は操作者による操作、中列はペダルの動作、右列はフック・コネクタの動作が示されている。

ドッキングの際には検査者が寝台3のハンドル部11を掴んで装置本体2に向かって移動させ、ドッキングユニット4内のドッキング機構を、装置本体2のドッキングユニット5内のドッキング機構に挿入する。これにより、寝台3が図1のように装置本体2に結合した位置で停止する。この状態で、ペダルユニット104は、図3の初期状態にある。

検査者は、ペダルユニット104において、まず機械的ドッキングペダル105を図8のように踏み込む(図6のステップ601)。この操作により、ペダル105によりペダル受けシャフト140aが押されて、ロックプレートA108がペダル105と共に回転し、ワイヤA111が引っ張られる。

このとき、ロックバー115は、半径r1のロックプレートA108の円弧領域108aに接触している。凸部143がロックバー115の位置にくるまでロックプレートA108を回転させ、さらにロックプレートA108を回転させると、ロックバー115は凸部143を乗り越え、ロックプレートA108の半径r2(＜r1)の切り欠き領域108bに到達する。ロックバー115は、解除プレート117で押し上げられない限り、凸部143の切り立った側面形状を乗り越えて逆戻りすることはできず、ロックバー115によりロックプレートA108がロックされる(ステップ602)。

これにより、ワイヤA111が引っ張られると、寝台3のドッキングユニット4のフック8が引っ張られ、図9(a)のように、装置本体3のドッキングユニット5の連結バー10と連結し、ドッキングユニット4と5が固定される(ステップ603)。

これにより、機械的ドッキングが完了する。なお、この時点では電気的ドッキングの動作はまだ行われていないので、電気コネクタ224、223は図9(b)のように結合していない。

次に、操作者が機械的ドッキングペダル105から足を離すと、ペダル戻し用のばね125の力により、機械的ドッキングペダル105のみが図10のように初期位置に復帰する(ステップ604、605)。

上記動作により、ロックバー115がロックプレートA108の半径r2(＜r1)の切り欠き領域108bに到達したことにより、同じ半径r2のロックプレートB109の円弧領域109aにもロックバー115は接するようになる。よって、ロックプレートB109をロックバー115でロック可能な状態になっている。

この状態で、図11のように電気的ドッキングペダル106を踏み込むと、ペダル106によりペダル受けシャフト141aが押されて、ロックプレートB109が回転しワイヤB112が引っ張られる。このとき、ロックバー115は、半径r2のロックプレートB109の円弧領域109aに接触しており、凸部144がロックバー115の位置にくるまでロックプレートB109を回転させ、さらにロックプレートB109を回転させると、ロックバー115は凸部144を乗り越えて、ロック領域109bに到達する。

ロックバー115は、解除プレート117で押し上げられない限り、凸部144の切り立った側面形状を乗り越えて逆戻りすることはできず、図11のようにロックバー115によりロックプレートB109がロックされる(ステップ606)。ロックプレートB109のロック領域109bの半径はr2であり、ロック状態のロックプレートA108のロックバー115が接する領域の半径r2と等しいため、ロックバー115は、ロックプレートA108とB109とに同時に接し、両者をロックする状態になる(ステップ607)。

ロックプレートB109の回転に伴い、ワイヤB112が引っ張られると、図5(b)のワイヤB112の先端に固定された連結具221が回転して、図12(b)に示すようにピン222を引き込む。これにより、寝台3側のドッキングユニット4の電気コネクタ224と、寝台本体2側のドッキングユニット5の電気コネクタ223は嵌合し、電気的ドッキングが完了する(ステップ608)。このとき、フック8は、図12(a)のように、すでにステップ603において連結バー10と連結済みであるので、機械的にも電気的にもドッキングユニット4，5は結合する。

次に、操作者が電気的ドッキングペダル106から足を離すと、ペダル戻し用のばね134の力により、電気的ドッキングペダル106のみが図13のように初期位置に復帰する(ステップ609、610)。

以上により、機械的および電気的ドッキングがこの順に行われ、ドッキングが完了する(ステップ611)。

上記構成では、ロックバー115がロックプレートA108、ロックプレートB109の凸部143，144を乗り越える際にペダル操作力が急増減し、検査者は操作感を得ることができる。また、ロックプレートA108の半径r1の円弧領域108aが初期位置にあるときには、ロックバー115はロックプレートA108に接し、ロックバー115は、ロックプレートB109にどこにも接していない。

すなわち、ロックプレートB109の半径r4、r5、r2のうち最も大きい凸部144の半径r5であっても、ロックプレートA108の半径r1より小さい。このため、検査者が電気的ドッキングペダル106を操作しても、ロックバー115にロックプレートB109は接することがなく、小さな力で楽にペダルを踏み込むことができるため、操作感も無い。これにより、機械的ドッキングペダル105を操作する前のロックしていない状態で電気的ドッキングペダル106を踏み込んでも、ロックはされず、電気的ドッキングを行うことはできないし、正常時との操作感の違いによって操作者は手順を誤ったことに気づくことができる。

次に、ドッキング解除の流れについて図7を用いて説明する。上述のドッキング完了状態(ステップ611)において、図14のように解除ペダル107を踏み込むと、解除プレート117によりワイヤC116が引っ張られ、連結具221を解除方向に引っ張る(ステップ701)。同時に解除プレート117の先端部の傾斜面によってロックバー115が徐々に押し上げられる。これにより、ロックバー115の高さがロックプレートB109の凸部144の半径r5に達したならば、図14のようにロックプレートB109のロックがまず解除される(ステップ702)。

これにより、ロックプレートB109がワイヤB112を引っ張る力が解除され、ワイヤC116が連結具221を解除方向に引っ張る力と加算され、連結具221が図15(b)のように逆回転してピン222を押し出し、電気コネクタ223，224の結合を解除する(ステップ703)。以上でまず、電気的ドッキングが解除される。このとき、ロックプレートA108は、まだロック状態であるから、図15(a)のようにフック8は連結バー10に連結したままである。

さらに検査者が、図16のように解除ペダル7を深く踏み込むと(ステップ704)、解除プレート117がロックバー115をさらに押し上げ、ロックバー115の高さがロックプレートAの凸部143の先端の高さr3に達したならば、図16のようにロックプレートA108のロックが解除される(ステップ705)。

これによりロックプレートA108がワイヤA111を引っ張る力が解除され、フック8は、図17(a)のようにドッキングユニット4に配置されているばね48の力によって持ち上げられ、初期状態に復帰する(ステップ706)。これにより、連結バー10からフック8が外れ、機械的ドッキングが解除される。同時にワイヤA111もばね48の力によってドッキング操作時とは逆方向に引っ張られるため、ロックプレートA108も初期位置に復帰する。ステップ703において、図17(b)のように電気コネクタ223，224はステップ703ですでに連結を解除されているので、機械的ドッキングと電気的ドッキングの両方が解除されたことになる。

検査者が解除ペダル107から足を離すと、ペダル戻しばね135によって解除ペダル107は、初期状態(図3)に復帰し(ステップ707〜709)、動作完了となる。

このように、解除の際には、先に電気的ドッキングが解除され、その後機械的にドッキングが解除される。これより、フック8が外れている状態で電気コネクタ223，224が結合しているという状態を回避できる。これにより電気コネクタ223，224の結合中に不意の動作によって寝台3が動いてしまい、コネクタのピンを破損する、といった事故を回避できる。

上述のように、本発明のペダルユニット104は、決められた順に操作しないとロックされず、誤った手順の動作を防ぐことができる。また、検査者は、決められた順に操作しないと、ペダルを小さな力で踏み込むことができ、操作感も得られないため、操作手順に誤りがあった場合に操作者がこれに気づくことができる。

このペダルユニットを、寝台と装置本体との連結に用いることにより、機械的ドッキングと電気的ドッキングを必ずこの順に行うことができ、電気コネクタの破損を防止できる。また、解除の際には、電気的ドッキングの解除と機械的ドッキングの解除をこの順に行うことができ、電気コネクタの勘合が行われたまま寝台が動いてコネクタを破損する現象を防止できる。

また、本発明のペダルユニットは、ペダルから足を離すとペダルが初期位置に復帰するため、解除時にペダルが不意に初期位置に戻り操作者の足にぶつかるといった事故を防ぐことができる。

なお、本発明は、図3の形状に限定されるものではなく、形状は任意に変更することができる。例えば、図18のようにロックプレートA108、ロックプレートB109を二重構造にして強度を向上させることも可能である。また、ロックバー115を両端および中央でそれぞれ支持部145により支持する構成にすることも可能である。

また、上述の実施形態では、ドッキングを行うペダル105，106を2本とし、大きさの異なる2枚のプレートで2段階にロックする機構としたが、ドッキングを行うペダルを3本以上とし、3段階以上にロックする機構とすることも可能である。この場合、順次半径の異なる3枚のロックプレートを使用する。

ここで、ドッキングユニット4，5の構造を図19等を用いて具体的に説明する。

図19はドッキングユニット4，5からカバーを外した状態の寝台2の斜視図と、ドッキングユニット5の斜視図である(装置本体2は省略している)。図20、図21は、カバーを外したドッキングユニット4，5の斜視図である。図22は、ドッキングユニット4からカバーと電気コネクタ224とその駆動機構を取り外した状態の斜視図である。

寝台3側のドッキングユニット4は、寝台3のフレーム34に一端が固定された連結プレート7と、フック8と、フック8の駆動機構41と、連結プレート7の上に搭載された電気コネクタ224と、連結具221を含む。一方、装置本体2側のドッキングユニット5は、複数のローラ9が並べられたローラユニット50と、フック8と結合するための連結バー10と、ローラユニット50の上に搭載された電気コネクタ223とを含む。ドッキングユニット4，5を構成する部材はいずれも非磁性部材である。

寝台3の連結プレート7が、装置本体2のローラユニット50に挿入され、複数のローラ9間に連結プレート7が側面方向から挟まれることにより、寝台3は横方向(寝台3の幅方向)について固定される。また、フック8が連結バー10に連結することにより、寝台3の長軸方向について固定される構造である。

図22のように連結プレート7の外形は、略台形であり、両脇の直線部51と、先端の曲線部52とを有している。両脇を直線形状(直線部51)にしたことにより、連結プレート7が両脇からローラ9によって強く挟まれ保持することができる。

連結プレート7の上には、フック8の駆動機構41が所定の位置に固定されている。フック8の駆動機構41は、フック8の基部に固定されたフック支持部42と、フック支持部42の両脇にそれぞれ固定された凸部43と、凸部43を寝台3の軸方向に沿ってスライド可能にガイドするスライドガイド44と、フック支持部42の後端に固定されたワイヤA111と、ワイヤガイド46と、フック支持部42が乗り上がり、フック8先端を持ち上げるためのバー47とを備えている。ワイヤA111の他端は、寝台3の後端のペダル105に連結されている。また、フック支持部42の後端とワイヤガイド46との間には、ばね48が配置され、フック支持部42を前方へ進める方向へ付勢している。なお、図22は斜視図であるが、ばね48は図示の都合上簡略化して描いている。

一方、図20のように、ローラユニット50は、上側プレート62と、下側プレート63と、上側プレート62と下側プレート63との間に配列されて回転可能に固定された複数のローラ9とを備えている。寝台3の連結プレート7は、上側プレート62と下側プレート63の間の空間に挿入され、ローラ9によって側面が保持される。連結バー10は、上側プレート62の上の所定位置に固定されている。上側プレート62は、連結バー10よりも手前の部分が切り欠かれている。これにより、連結プレート7をローラユニット50へ挿入した際に、連結プレート7上のフック8、その駆動機構41ならびに電気コネクタ224が上側プレート62に衝突することなく連結バー10に接近し、連結可能な位置に配置される構成である。

寝台3を装置本体2にドッキングさせる際には検査者が寝台3のハンドル部11を掴んで装置本体2に向かって移動させる。寝台3が装置本体に接近すると、寝台3の連結プレート7が装置本体2のローラユニット50のローラ9に接触し、寝台3の装置本体2に対する位置及び角度のずれが補正され、連結プレート7の先端は、ローラ9の間に挿入される。ローラ9のうち、連結プレート7を挟み込む位置に配置された4つのローラに連結プレート7が挟み込まれたならば、それ以上連結プレートは挿入できなくなるため、寝台3の移動は停止する。この位置がドッキング位置である。

寝台3がドッキング位置に挿入されたならば、検査者は、ペダル105を操作し、ワイヤA111を引くと、フック8は下がりながら、後ろ側(寝台3側)に引きこまれる方向に移動し、装置本体2側の連結バー10と連結する。以上により、機械的ドッキング動作は完了する。

機械的ドッキングが完了した状態(ドッキング位置)の電気コネクタ223，224の位置関係を図23(a)に示す。電気コネクタ223と電気コネクタ224は対向している。図5では図示を省略していたが、連結具221には、アーム253，254が備えられている。ワイヤB112はアーム253を介して、ワイヤC116はアーム254を介して、連結具221に固定されている。ペダル106を踏み込むと、ワイヤB112が引っ張られ、図23(b)のように連結具221が軸250を中心に回転する。これにより、連結具221がピン222を引き込んで、電気コネクタ223と224を結合する。

一方、寝台3を装置本体2から離脱させる場合には、検査者がペダル107を踏み込み、ワイヤC116がアーム254を引き下げるとともに、ワイヤB112を緩めることにより、図23(c)のように連結具221を逆方向に回転させ、連結を解除する。さらにペダル107を踏み込んで、ワイヤA111を緩めると、フック8が持ち上がって連結バー10から外れる。これにより、電気コネクタ、フック8がこの順に解除されるので、検査者は、ハンドル部11を掴み、寝台を後方に引っ張ると装置本体2から寝台を離脱させることができる。

1 医用画像撮像装置、2 装置本体、3 寝台、4 ドッキングユニット、5 ドッキングユニット、6 ペダル、7 連結プレート、8 フック、9 ローラ、10 連結バー、31 天板、32 天板保持部、33 車輪、34 フレーム、35 蛇腹部、42 フック支持部、43 凸部、44 スライドガイド、111 ワイヤA、46 ワイヤガイド、47 バー、48 ばね、50 ローラユニット、105，106，107 ペダル、108 ロックプレートA、109 ロックプレートB、115 ロックバー、117 解除プレート、221 連結具

Claims

被検体を搭載するための寝台と、前記被検体を撮像するための本体と、前記寝台に備えられ、前記寝台を操作するためのペダルユニットとを有する医用画像撮像装置であって、
前記ペダルユニットは、第1および第2のペダルと、前記第1のペダルの操作により回転する第1のプレートと、前記第2のペダルの操作により回転する第2のプレートと、前記第1および第2のプレートの外周に接触可能に配置されたロックバーとを有し、
前記第1のプレートと前記第2のプレートは、回転の中心軸が同軸であり、
第1のプレートは、外周に、前記中心軸からの半径r1の円弧領域と、前記中心軸からの距離r2が前記半径r1よりも小さい切り欠き領域とを有し、前記第2のプレートは、外周に、前記中心軸からの半径が前記距離r2と等しい円弧領域を有し、
前記第1のペダルの操作により前記第1のプレートの前記円弧領域が前記ロックバーを支持する状態では、前記第2のプレートは前記ロックバーに接触せず、前記第1のプレートの切り欠き領域に前記ロックバーが位置するロック状態では、前記第2のプレートは、前記第2のペダルの操作により前記ロックバーと接触しながら回転することを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項1に記載の医用画像撮像装置において、
前記第1および第2のプレートには、それぞれ第1および第2のワイヤの一端が接続され、前記第1および第2のワイヤの他端は、前記寝台の操作すべき部材にそれぞれ接続されていることを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項1または2に記載の医用画像撮像装置において、
前記ペダルユニットは、第3のペダルと、前記第3のペダルの操作により回転する解除プレートと、前記ロックバーを前記第1および第2のプレートの外周に押しつける力を加える付勢部材をさらに備え、前記第3のペダルの操作により回転した前記解除プレートは、前記付勢部材の前記力に逆らって前記ロックバーを持ち上げ、前記ロックバーが前記第1のプレートの切り欠き領域から前記円弧領域への移動を可能にすることを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項1または2に記載の医用画像撮像装置において、
前記第1のプレートの外周には、前記円弧領域と前記切り欠き領域との間に凸部が配置され、
前記ロックバーは、前記第1のペダルの操作により前記第1のプレートが回転すると、前記円弧領域から前記凸部を乗り越えて前記切り欠き領域に移動することを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項4に記載の医用画像撮像装置において、
前記第2のプレートの外周には、前記中心軸からの距離が前記円弧領域の半径r2と等しいロック領域と、前記円弧領域と前記ロック領域との間に配置された凸部とを有し、
前記ロックバーは、前記第2のペダルの操作により前記第2のプレートが回転すると、前記円弧領域から前記凸部を乗り越えて前記ロック領域に移動することを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項5に記載の医用画像撮像装置において、
前記第2のプレートの前記凸部の最も高い部分の前記中心軸からの距離は、前記第1のプレートの前記円弧領域の半径r1よりも小さいことを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項6に記載の医用画像撮像装置において、
前記ペダルユニットは、第3のペダルと、前記第3のペダルの操作により回転する解除プレートと、前記ロックバーを前記第1および第2のプレートの外周に押しつける力を加える付勢部材をさらに備え、
前記第3のペダルにより回転した前記解除プレートは、前記付勢部材の前記力に逆らって前記ロックバーを徐々に持ち上げ、前記第2のプレート、第1のロックプレートの順にロックを解除することを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の医用画像撮像装置において、
前記ロックバーが前記第1のプレートの切り欠き領域に位置するロック状態では、前記第1のペダルは、前記第1のプレートと連動せず、所定の初期位置に復帰することを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項3に記載の医用画像撮像装置において、
前記解除プレートには、第3のワイヤの一端が固定され、前記第3のワイヤの他端は、前記寝台の解除操作すべき部材に接続されていることを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項2に記載の医用画像撮像装置において、
前記寝台は、前記本体と着脱可能な構造であり、
前記第1のワイヤの他端には、前記寝台と前記本体とを機械的に連結する連結部材が接続され、前記第2のワイヤの他端には、前記寝台と前記本体とを電気的に接続するための連結部材が接続されていることを特徴とする医用画像撮像装置。
請求項1乃至10のいずれか一項に記載の医用画像撮像装置であって、
前記本体は、磁気共鳴イメージング装置であることを特徴とする医用画像撮像装置。
操作用のペダルユニットを備えた医用画像撮像装置用寝台であって、
前記ペダルユニットは、第1および第2のペダルと、前記第1のペダルの操作により回転する第1のプレートと、前記第2のペダルの操作により回転する第2のプレートと、前記第1および第2のプレートの外周に接触可能に配置されたロックバーとを有し、
前記第1のプレートと前記第2のプレートは、回転の中心軸が同軸であり、
前記第1のプレートは、外周に、前記中心軸からの半径r1の円弧領域と、前記中心軸からの距離r2が前記半径r1よりも小さい切り欠き領域とを有し、前記第2のプレートは、外周に、前記中心軸からの半径が前記距離r2と等しい円弧領域を有し、
前記第1のペダルの操作により前記第1のプレートの前記円弧領域が前記ロックバーを支持する状態では、前記第2のプレートは前記ロックバーに接触せず、前記第1のプレートの切り欠き領域に前記ロックバーが位置するロック状態では、前記第2のプレートは、前記第2のペダルの操作により前記ロックバーと接触しながら回転することを特徴とする医用画像撮像装置用寝台。
第1および第2のペダルと、前記第1のペダルの操作により回転する第1のプレートと、前記第2のペダルの操作により回転する第2のプレートと、前記第1および第2のプレートの外周に接触可能に配置されたロックバーとを有し、
前記第1のプレートと前記第2のプレートは、回転の中心軸が同軸であり、
第1のプレートは、外周に、前記中心軸からの半径r1の円弧領域と、前記中心軸からの距離r2が前記半径r1よりも小さい切り欠き領域とを有し、前記第2のプレートは、外周に、前記中心軸からの半径が前記距離r2と等しい円弧領域を有し、
前記第1のペダルの操作により前記第1のプレートの前記円弧領域が前記ロックバーを支持する状態では、前記第2のプレートは前記ロックバーに接触せず、前記第1のプレートの切り欠き領域に前記ロックバーが位置するロック状態では、前記第2のプレートは、前記第2のペダルの操作により前記ロックバーと接触しながら回転することを特徴とするペダルユニット。