JPH0254090B2

JPH0254090B2 -

Info

Publication number: JPH0254090B2
Application number: JP59061238A
Authority: JP
Inventors: Tei Berunaadei Richaado
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-05-12
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1990-11-20
Also published as: EP0125879B1; JPS59209331A; EP0125879A1; DE3476625D1; US4799245A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明はＸ線使用コンピユータ断層写真撮影装
置（Ｘ線CTスキヤナ）などに用いられる支持構
造部すなわちガントリに関するものである。

［発明の技術的背景］Ｘ線CTスキヤナは回転式支持台に搭載された、
Ｘ線アツセンブリで構成されているものが知られ
ている。このような回転式支持台の典型的なもの
は、固定されたステータとこの上にリングベヤリ
ングを使つて、回転可能なように搭載されたロー
タとから成立つている。ステータとロータは中空
穴構造でロータの回転軸沿いに患者の全身を横臥
させうるようになつている。Ｘ線源とシヤツタ、
ウエツジおよびコリメータを含むＸ線光学装置は
ロータに搭載され、相互に心合せされている。Ｘ
線源には、高電圧を印加しなくてはならない。そ
のためステータ側の高圧電源を回転式Ｘ線源に接
続するために高圧ケーブルが使われることがあ
る。しかしながらケーブルの場合Ｘ線源を患者の
まわりに回転させるだけの角度がとれず従つてＸ
線源の連続的な回転が妨げられることになる。Ｘ
線源を連続して回転できるようにするために周知
のガントリアツセンブリでは一般に高圧スリツプ
リングアツセンブリを用いている。このようなス
リツプリングアツセンブリは、それ自身のロータ
とステータ構造を具え、これらがそれ自身のリン
グベアリング上に支持されている。周知のスリツ
プリング構造では液体ないしは気体の高圧絶縁
と、これに関連したシール部が必要である。これ
らのシール部は、度々故障を起し易く、従つてシ
ール部は手の届くというところに置き、さらに全
スリツプリングアツセンブリを容易に取替えるよ
うにしておかねばならない。さらにまた周知のス
リツプリングでは、一つの電極の高圧配線が反対
極性のリング電極と近接して交差するといつた方
法で電気的に接続しなくてはならない。このよう
に交差させると高電圧破壊を起し易すくなる。

このような周知のスリツプリングアツセンブリ
は小さな径で構成される。従つて径が小さすぎて
患者を取囲めないのが普通である。このためスリ
ツプリングアツセンブリをガントリアツセンブリ
の一方の端に置き、アームを使つてスリツプリン
グアツセンブリをＸ線アツセンブリのロータに接
ぐようにしている。このようにしてできたガント
リアツセンブリは例えば米国特許第4190772で示
されるように閉鎖穴、形態となりこの中に患者を
入れねばならず、患者への接近は妨げられ、かつ
患者に圧迫感を与える。さらに、このようなガン
トリアツセンブリは、Ｘ線源の回転する面を傾け
ることがたとえできたとしても極微量に止まる。

ガントリアツセンブリが閉鎖穴構造になる不利
を避けるために大径のスリツプリングを使つて見
ることも可能ではある。例えば米国特許第
4329004で示される、このような装置ではＸ線ア
ツセンブリとスリツプリングアツセンブリとをフ
インなどを使つて並べておき機械的に二つを接続
する。しかしながら、このようにしてもＸ線源の
面を傾ける能力は限定される。傾斜しうる角度を
最大にするには、Ｘ線およびスリツプリングアツ
センブリ双方の内径を増大せねばならないが、こ
うすると総合コストが増し、でき上つたガントリ
アツセンブリが複雑となるという結果になる。さ
らに重大なことは、ロータの回転速度が決められ
ると表面速度は径が大きくなるにつれて速くな
り、これがシール部その他の構成部分に故障を生
じさせる公算が多きくなる。周知のガントリアツ
センブリでは別置のリングベヤリングアツセンブ
リ、ステータ構造およびロータ構造を、Ｘ線アツ
センブリにもスプリングアツセンブリにも使用し
て、さらにコストの増加を招いているものがあ
る。

［本発明の目的］本発明の目的とするところはＸ線源を経済的に
効率的に連続回転できるガントリアツセンブリを
提供しようとするところである。

さらに本発明の目的とするところは、ガントリ
の断面および総合容積が最小となる開放穴構造
で、従つて妨げをうける患者に接触できるような
連続回転式ガントリアツセンブリを提供すること
にある。

さらに本発明の目的とするところは、Ｘ線源が
回転する面を容易に傾斜させうるような連続回転
式ガントリアツセンブリを提供するところにあ
る。

さらに、また本発明の目的とするところはＸ線
源およびＸ線光学装置をガントリアツセンブリか
ら離れた場所で容易に心合せすることができるよ
うな連続回転式ガントリアツセンブリを提供する
ことにある。

本発明のさらに目的とするところは、高電圧破
壊の発生の可能性を極力少くするような連続回転
式ガントリアツセンブリを提供することにある。

本発明のもう一つの目的は破障を起す恐れがな
く、また故障という好ましからざる事態になつた
場合には、取替をするために容易に接近できるよ
うな連続回転式ガントリアツセンブリを提供する
ことにある。

本発明の上記以上の目的および利点は以下の明
細書本文において部分的に説明することとする。
また、部分的には本明細書本文から明らかとなろ
う、あるいは本発明の実施から学び取れる部分も
あろう。本発明の目的ならびに利点は本書に添付
したクレームに得に指摘され手段および組合せと
いう方法で理解しうるものである。

［発明の概要］ここに前記目的を達成するため長手方向に沿つ
て開口部を有し、その方向に位置する被検体を収
容するステータと、この方向に開口部を有し、そ
の方向に位置する被検体を収容するロータと、そ
のステータとこのロータ間に設けられ、これらロ
ータとステータを同心軸上に位置するようにそし
て、このステータ上でこのロータが回転するよう
に支持するベアリング部と、これらロータとステ
ータ間に設けられこのロータが回転する間、この
ロータとステータとを電気的に接続する少なくと
も２つのスリツプリング部とを備え、これらスリ
ツプリングの内、より内側に位置するスリツプリ
ングを前記同心軸により近づくように配置したこ
とを特徴とする。

［発明の実施例］ここで本発明の一実施例を添付図面に図解され
ているように詳細に説明する。

第１図の横断面図ステータ１０はその長手方向
軸１４に沿つて開口１２をもち、その大きさは軸
１４に沿つて置かれた患者を取囲むのに十分な寸
法になつている。ステータ１０は軸１４に沿つて
開かれているからステータ１０の両側から患者に
接近することができる。ロータ１６も図示のよう
長手方向軸１４に沿つて開口１２を持つている。
この軸はロータ１６の軸とも一致している。従つ
てロータ１６もロータの両側から患者に接近する
ことができる。ベヤリングアツセンブリ１８はス
テータ１０とロータ１６との間に位置しステータ
１０とロータ１６とを長手方向軸１４に沿つて同
軸に心合させ、かつロータ１６をステータ１０上
に回転可能なるように支持している。

図示されているように、ステータは第１円筒バ
ンド部２０、第２円筒バンド部２２、第１デイス
ク部２４、第２デイスク２６から成立つている。

第１および第２円筒バンド部２０，２２は軸１
４と同軸であり、軸１４に沿つてずれている。第
１バンド部２０は第２バンド部２２より直径が小
さい、しかしながら第１バンド部２０は軸１４に
沿つて位置した患者を取囲むのには十分な直径を
もつている。

第１および第２デイスク部２４，２６は軸１４
に垂直な面上に置かれている。第１デイスク部２
４は第１バンド部２０の一端部から第２バンド部
の一端部まで垂直に伸びている。そして、第２デ
イスク部２６は、第２バンド部２２の他の端部か
ら軸１４から遠ざかる方向に伸びている。

ロータ１６は第１円筒バンド部２８、第２円筒
バンド部３０、第１デイスク部３２および第２デ
イスク部３４から成立つている。ロータ１６の第
１および第２バンド部２８，３０はステータ１０
の第１および第２バンド部２０，２２と相互に心
が合つており同軸になつている。第１バンド部２
８の直径は、第２バンド部２０の直径より大き
く、これによつてこれらの間に第１の空洞３６が
形成される。同様にロータ１６の第２バンド部３
０は、ステータ１０の第２バンド部２２より大き
い直径を持ちこれによつて、これらの間に空洞３
８を形成している。この際ステータ１０の第１デ
イスク部２４で空洞３６の一側面を閉鎖し、ステ
ータ１０の第２デイスク部２６で空洞３８の一側
面を閉鎖している。

ロータ１６の第１と第２デイスク部３２，２４
は、軸１４に垂直な平面上にある。第１デイスク
部３２は、第１バンドの一側面から軸１４に向け
伸び出し、空洞３６の他の側をふさいでいる。一
方第２デイスク部３４は、ロータ１６の第１バン
ド部２８の他の端部から軸１４を離れるようにし
てロータ１６の第２バンド部３０の一端部にまで
伸び空洞３８の他の側をふさいでいる。

従つてステータ１０とロータ１６の長手方向の
断面は、連続した階段形状を含むことなり、その
ステータの階段形状の水平部（バンド部２０，２
２）は、ロータ１６のステツプの心の合つた水平
部（バンド部２８，３０）からはなれていてその
間に２つの電気的にも機械的にも離れた空洞すな
わち空洞３６と３８を形成する。

ステータ１０が階段状の構成になつているか
ら、軸１４に沿つて横臥している患者に対面する
ステータ１０の内面は一般に第１図に点線４０で
示されている円錐台の表面にあることになる。従
つてステータ１０は軸４２のまわりに軸１４と点
線４０の交点に作られる角度に近い角度だけ傾け
ることができる。第１円筒バンド部２０に沿つて
図示のように置かれたリングベヤリングアツセン
ブリ１８をステータ１０の図示のような階段状構
成と組合せ用いて、軸４２のまわりに許容される
傾斜角度はベヤリングアツセンブリ１８の直径を
小さくしても大きくすることができる。

実施例による一体形ガントリアツセンブリは、
ステータ１０からロータ１６に高圧供給し、かつ
ロータ１６が連続に回転できるようにするため、
一つのスリツプリングをガントリアツセンブリの
ステータ１０上に、またガントリアツセンブリの
ロータ１６上に搭載されている。

さらに第１図に図解されているように、リング
状の第１平板電極４４は、第一デイスク部３２に
電気絶縁体４６を使つて取付けられている。リン
グ状第２平板電極４８はロータ１６の第２デイス
ク部３４に電気絶縁体４９を使つて取付けられて
いる。ステータ接続体およびブラツシブロツクア
ツセンブリ５０はステータ１０の第１デイスク部
２４を貫通してキヤビテイ３６まで伸びている。
アツセンブリ５０はキヤビテイ３６内にあるリン
グ４４に接続するブラツシを持つている。

同じようにしてステータ接続体とブラツシブロ
ツクアツセンブリ５４はステータ１０の第２デイ
スク部２６を貫通してキヤビテイ３８にまで達し
ている。アツセンブリ５４上のブラツシ５６は電
極リング４８に接続している。第１図には、アツ
センブリ５０と５４は互に隣接して図示されてい
るが、第２図に示したようにある角度はなれて位
置することが望ましい。

ロータ１６の高圧接続体９６および９４は第２
図に示されているように各々デイスク３４と３２
を貫通して伸びており、互にある角度だけはなれ
ている。アツセンブリ９６と９４の軸も軸１４に
平行である。

ステータ１０とロータ１６が階段形状構造をし
ており、また平板電極４４と４８とによつてずれ
た位置にキヤビテイ３６と４８を形成しているの
で、アツセンブリ５０と５４の軸は互に位置がず
れかつ軸１４に平行になつている。高圧ケーブル
５８と６０は、アツセンブリ５０，５４につなが
つている。そしてこれらはスリツプリングブラツ
シ５２，５６にねじれや曲げや、ひねりがないよ
うわずかに絶縁された接続体でつながれている。
このような構造にすると、わずかに絶縁された接
続体が隣り合せに通つたり反対極性の電極リング
上を交差したりすることが避けられる。つまり、
一つの分離帯がこれら接続体内や、反対極性の電
極間に設けられるので、このような分離のない標
準型で径の大きい先行技術の高圧スリツプリング
装置において起りがちな高圧絶縁破壊をさけるこ
とができるのである。同様な方法で高圧ケーブル
９７と９９は図２に示されたようにアツセンブリ
９４と９６につながれている。これらはついでわ
ずかに絶像された接続体でねじれや曲げやひねり
などないようにしてリング４４と４８につながれ
ている。この構造にすると、わずかに絶縁された
接続体が隣り合せに通つたり反対極性の電極のリ
ング上で交差したりすることを避けることができ
る。つまり、一つの分離帯が接続体間や反対極性
の電極間に設けられるので、このような分離のな
い標準型で径の大きい先行技術の高圧スリツプリ
ング装置において起りがちな高圧絶縁破壊をさけ
ることができるのである。

不活性ガスあるいは液状の高圧絶縁物をキヤビ
テイ３６と３８の中に入れておくことが好まし
い。キヤビテイ３６と３８にこのような液体また
は気体を密封するために、キヤビテイ３６と３８
の一方の側に前側スリツプリングシール６２を位
置させキヤビテイ３６と３８の他の側に後側スリ
ツプリングシール６４が設けられている。さらに
特徴的なことは、シールリテーナリング６６と６
８が設けられていることで、その一つは、シール
６２を収容するようにロータ１６の前端に結合さ
れ一つはシール６４を収納するようにロータ１６
の後端に結合されている。シールの活動面７０は
ステータ１０の前端部と結合し、前部スリツプリ
ングシール６２とかみ合つている。シール活動面
７２はステータ１０の第２デイスク部２６の前面
と結合し、スリツプリングシール６４とかみ合つ
ている。リテーナ６６と６８、活動面７０と７２
は、容易に接近でき、たやすく、取外したり調節
したりできしたがつてリングシール６２，６４の
取換え、シールに加えられる予圧の調整が容易に
行なえる。ボルト７１および７３は第１図に示さ
れているように表面７０と７２の位置を調節しう
るよう、すなわち、シール６２と６４の予圧調整
ができるよう、表面７０と７２とに取付けられて
いる。従つてスリツプリングシール６２と６４の
予想寿命は周知の先行技術の構造によるものより
はるかに伸びることとなる。

さらに本実施例によれば、一体形ガントリアツ
センブリのロータ１６に搭載されロータ１６によ
つてのみ支えられているＸ線装置が備えられてい
る。第１図に示されているように、Ｘ線アツセン
ブリは、Ｘ線源７４やシヤツタアツセンブリ７６
を含むＸ線光学装置や、ウエツジアツセンブリ７
８、および患者前面イリメータアツセンブリ８０
から構成されているが、これらはすべてＸ線取付
けブラケツト８２に搭載されている。Ｘ線取付ブ
ランケツト８２は着脱可能なように取付けられて
おり、ロータ１６から取外されると、ブラケツト
８２上でＸ線光学装置とＸ線源７４とをロータ１
６およびステータ１０から離れて心合せすること
ができる。さらにＸ線取付ブラケツト８２がロー
タ１６に取付けられているので、第１デイスク部
３２あるいは第１円筒バンド部２８のいずれかの
位置で、Ｘ線源７４の取付許容位置を限定するＸ
線源のおおい７９を第１円筒部２８の上まで伸ば
すこともできる。これによつて出来上つたガント
リアツセンブリの全体の幅を最小に抑えることが
できる。

さらに第１図に示したようにウエツジアツセン
ブリ７８の位置制御をするモータ８４、コリメー
タアツセンブリ８０の開度を制御するモータ８６
があり、また第２円筒バンド部３０上にはロータ
１６に乗つたモータ９０（第２図）と結合した駆
動ベルト８８がある。第２図に示すようにカバー
９２は一体化された全ガントリアツセンブリを被
つている。

従つて、本実施例の一体形ガントリアツセンブ
リは、高圧電力をステータ１０からロータ１６に
供給する高圧スリツプリングの使用によつて、Ｘ
線源７４が連続的に回転できるようになつてい
る。しかしながらＸ線アツセンブリを支持してい
る構造体と物理的に独立している従来のスリツプ
リングアツセンブリと異なつて本発明のＸ線アツ
センブリおよびスリツプリングアツセンブリの支
持構造は、唯一のベアリングアツセンブリに一括
して支えられている。このような構造では、穴
は、開放されており、同心になつていて、ガント
リは相当量傾けられ、患者への接近もかなり容易
である。本実施例は第４世代のCTスキヤナーガ
ントリとも適合し、例えば米国特許第4246484で
示される周知の第４世代ニユテーシヨン機構と本
発明による一体形スリツプリングを結合して組合
せると、従来の方式と比較して、非常にコンパク
トなガントリ構成を提供することとなる。本実施
例は、さらにＸ線光学装置を一体化するという考
え方を採用している。この考え方は光学装置のす
べてすなわちシヤツタ、コリメータ、ウエツジ
等々を一つの取付器具の上で心合せする。すなわ
ちこれは主ガントリ構造部から調整できるように
したいという要求から生じたものである。このよ
うに一体化すれば邪魔なガントリスキヤナ上で、
組立てたり光学調整をしたりする必要がなく光学
装置組立および心合せのために光学装置をより便
宜に使用できるようになる。

一体形スリツプリング構造の採用でＸ線光学装
置およびスリツプリングロータを支持するために
同一の大径リングベヤリングが使用でき、Ｘ線源
おおいの外まわりを回転するスリツプリングが空
間を有効に利用できる寸法となる。スリツプリン
グステータアツセンブリはロータ、ロータ駆動モ
ータおよびガントリカバーなどを支えるガントリ
構造の主フレームとしての別の機能をもつてい
る。

離れて存在するアノードおよびカソード・チヤ
ンバーは、互に位置がずれていて高電圧破壊のお
それがなくなる。さらに、スリツプリング・ロー
タアツセンブリは別の機能をもつ、すなわちＸ線
光学装置、熱交換器、つり合いおもり、および制
御用電子装置の支持構造ともなつている。このロ
ータ鋳物はＸ線光学装置を回転させるためのタイ
ミングベルトプーリとして作用させることもでき
る。

本実施例のロータおよびステータアツセンブリ
はフアラデーシールドとしても作用する。

［発明の効果］以上、本発明によればスリツプリングアツセン
ブリが円錐形構造になつているので、トンネルの
内径が大きく、ガントリをかなり大きく傾斜させ
ることができる。トンネルの径が大きいのでガン
トリが例えば30゜傾いても患者は快適な位置にあ
ることになる。

両スリツプリングシールの取替えもロータ部と
ステータ部を分離せずに行なうことができる。

また、固定スリツプリングをステータに取りつ
けたまま（図１に示されたものの裏側）ブラツシ
アツセンブリをロータと一緒に回転することもで
きる。

当業者には、上記に、さらに利点や改変を加え
ることができるよう、従つて本発明はさらに広範
囲な観点から考えられるもので上記に図示されあ
るいは説明された特別な詳細点、代表的装置およ
び図解例には限定されないものである。従つて出
願人の一般的発明概念の精神あるいはその範囲か
ら逸脱することなく、上記詳細から種々の変更を
なしえるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の横断面図、第２図
は同実施例の第１図２−２線に沿つた縦断面図で
ある。１０……ステータ、１６……ロータ、１８……
リングベアリングアツセンブリ、５０，５４……
スリツプリングアツセンブリ。

Claims

【特許請求の範囲】

１長手方向に沿つた開口部を有し、その方向に
位置する被検体を収容するステータと、この方向
に開口部を有し、その方向に位置する被検体を収
容するロータと、そのステータとこのロータ間に
設けられ、これらロータとステータを同心軸上に
位置するようにそして、このステータ上でこのロ
ータが回転するように支持するベアリング部と、
これらロータとステータ間に設けられこのロータ
が回転する間、このロータとステータとを電気的
に接続する少なくとも２つのスリツプリング部と
を備え、これらスリツプリングの内、より内側に
位置するスリツプリングを前記同心軸により近づ
くように配置したことを特徴とするＸ線CTスキ
ヤナ用ガントリ。