JPH06178769A - Gantry of x-ray ct scanner - Google Patents
Gantry of x-ray ct scannerInfo
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- JPH06178769A JPH06178769A JP4331868A JP33186892A JPH06178769A JP H06178769 A JPH06178769 A JP H06178769A JP 4331868 A JP4331868 A JP 4331868A JP 33186892 A JP33186892 A JP 33186892A JP H06178769 A JPH06178769 A JP H06178769A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線ＣＴスキャナの
ガントリに係り、とくに仮想支点方式でチルトさせるこ
とができるガントリに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray CT scanner gantry, and more particularly to a gantry which can be tilted by a virtual fulcrum system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】Ｘ線ＣＴスキャナは一般に、Ｘ線管、コ
リメータ、Ｘ線検出器などを内臓したスキャナ本体とし
てのガントリ（架台ともいう）と、被検者を寝かせる寝
台と、それらガントリ及び寝台の動作を制御するととも
に収集したデータを処理する機構と、ガントリ内のＸ線
管に高電圧を供給する機構とを備えている。2. Description of the Related Art An X-ray CT scanner is generally a gantry (also called a gantry) as a scanner body containing an X-ray tube, a collimator, an X-ray detector, etc., a bed on which a subject is laid, and those gantry and bed. And a mechanism for processing the collected data and a mechanism for supplying a high voltage to the X-ray tube in the gantry.
【０００３】このガントリは通常、被検者にＸ線を斜入
させるためのチルト機構を備えており、このチルト機構
を使ってガントリを寝台に対しチルト可能になってい
る。This gantry is usually provided with a tilt mechanism for obliquely entering X-rays into a subject, and the gantry can be tilted with respect to the bed by using this tilt mechanism.
【０００４】このチルト機構のチルト方式として、実支
点方式と仮想支点方式とが知られている。この内、ガン
トリのサイズを小形化するにはチルト中心にチルトの支
点をもたない仮想支点方式が有利であり、この方式に基
づくガントリの例としては例えば米国特許第４，７５
０，１９５号記載の構造が知られている。この特許記載
のガントリのチルト機構は、フレームを左右両側から支
持してチルトさせるメインアームの一方をシリンダで駆
動し、もう一方をガススプリングでベースに支持させた
ものであり、シリンダの駆動力とガススプリングのスプ
リング力とにより捩じれの無いチルトを行おうとするも
のである。As a tilt method of this tilt mechanism, an actual fulcrum method and a virtual fulcrum method are known. Among them, a virtual fulcrum system having no tilt fulcrum at the tilt center is advantageous for reducing the size of the gantry, and an example of a gantry based on this system is, for example, US Pat.
The structure described in No. 0,195 is known. The tilt mechanism of the gantry described in this patent is one in which one of the main arms that supports and tilts the frame from both left and right sides is driven by a cylinder, and the other is supported by a gas spring on the base. It is intended to perform a tilt without a twist by the spring force of the gas spring.
【０００５】さらに仮想支点方式に係るチルト機構の別
の例としては、図６及び図７記載のものが知られてい
る。これらの図記載のチルト機構は、フレーム１００の
左右両側下端部に固設された円弧状のレール１０１，１
０１を、ベーススタンド１０２の両側の側面板１０３，
１０３に回動自在に固設された支持ローラ１０４，…，
１０４でチルト自在に支持するようになっている。一方
のレール１０１の下面には円弧状のギアが形成されてお
り、このギアには別のギア（又はスプロケット）１０５
を介して単一の電動モータ１０６が連結されている。ま
た反対のレール１０１側には、フレーム１００の端部と
側面板１０３との間にガススプリング１０７が介挿され
ている。このガススプリング１０７は、電動モータ１０
６に拠りフレーム１００を片側で駆動した場合に生じる
フレームの捩じれ変形を小さくしようとするものであ
る。電動モータ１０６には制動用のブレーキが付いてい
る。Further, as another example of the tilt mechanism related to the virtual fulcrum system, those shown in FIGS. 6 and 7 are known. The tilt mechanism shown in these figures is constructed by arc-shaped rails 101, 1 fixed to the lower left and right ends of the frame 100.
01 to the side plates 103 on both sides of the base stand 102,
Support rollers 104 fixed to 103 so as to be rotatable,
A tilting support 104 is provided. An arcuate gear is formed on the lower surface of one rail 101, and another gear (or sprocket) 105 is attached to this gear.
A single electric motor 106 is connected via. On the opposite rail 101 side, a gas spring 107 is inserted between the end of the frame 100 and the side plate 103. The gas spring 107 is used for the electric motor 10
6 is intended to reduce the torsional deformation of the frame when the frame 100 is driven on one side. The electric motor 106 has a brake for braking.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た米国特許公報及び図面記載のチルト機構にあっては、
捩じれ防止用のガススプリングがレール片側にしか取り
付けられていないため、弾性力やダンピング力が不足
し、チルト状態において、フレームの捩じれに起因した
左右レールの動作タイミングのずれや、起動時の振動が
残存することに因る脈動を適確に抑えることは難しい。
この結果、チルト動作の安定性が低く、機械的寿命が短
くなる一方、得られるＸ線画像の画質も劣悪になる。However, in the tilt mechanism described in the above-mentioned US Patent Publication and the drawings,
Since the gas spring for twisting prevention is attached only to one side of the rail, elastic force and damping force are insufficient, and in the tilted state, the operation timing of the left and right rails due to the twisting of the frame and the vibration at the time of start-up may occur. It is difficult to properly suppress the pulsation caused by remaining.
As a result, the stability of the tilt operation is low, the mechanical life is shortened, and the image quality of the obtained X-ray image is also poor.
【０００７】また、駆動源（シリンダ又は電動モータ）
により駆動される駆動系が一重であるため、その駆動系
のギアが破損したり、ブレーキが故障した場合には、ガ
ントリが自重に因って限界までチルトしてしまい、適宜
なチルト角で止めておくことはできない。Further, a drive source (cylinder or electric motor)
Since the drive system driven by is single, if the gear of the drive system is damaged or the brake fails, the gantry will tilt to the limit due to its own weight and stop at an appropriate tilt angle. I can't keep it.
【０００８】この発明は、上述した従来技術の問題に鑑
みてなされたもので、チルト時のフレームの捩じれをほ
ぼ完全に抑えて、その捩じれに因る左右レールの動作タ
イミングのずれを防止することを、目的とする。また、
チルト時の振動を抑えるようにする。さらに、駆動系の
ギアやブレーキに異常が生じた場合でも、適宜なチルト
角度にバランスさせ、それを保持できるようにする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to almost completely suppress the twisting of the frame at the time of tilting and prevent the shift of the operation timing of the left and right rails due to the twisting. With the goal. Also,
Try to suppress vibration when tilting. Further, even when an abnormality occurs in the gears and brakes of the drive system, the tilt angle can be balanced to a proper angle and held.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、請求項１記載の発明に係るＸ線ＣＴスキャナのガン
トリは、診断用の開口を有し、この開口に挿入された被
検者にＸ線を照射するガントリ本体と、このガントリ本
体をチルト可能に支持する支持部と、この支持部と上記
ガントリ本体の間に介在し且つ上記ガントリ本体をチル
トさせる駆動部とを備え、上記ガントリ本体の重心位置
に対してチルト中心位置が偏心した構成である。上記ガ
ントリ本体には円弧状のギアを有したサイド部材を上記
軸方向両側に配設すると共に、上記支持部には上記ギア
の各々に噛合する回転ギアを個別に配設し、上記駆動部
は、単一の回転駆動源と、この回転駆動源の回転を上記
回転ギアの各々に伝達する回転伝達機構とを備えた。In order to achieve the above object, the gantry of the X-ray CT scanner according to the invention as defined in claim 1 has an opening for diagnosis, and a subject inserted into this opening has a diagnostic opening. The gantry body includes: a gantry body for irradiating X-rays; a support portion for supporting the gantry body in a tiltable manner; and a drive portion interposed between the support portion and the gantry body for tilting the gantry body. The tilt center position is eccentric with respect to the center of gravity position of. Side members having arcuate gears are arranged on both sides in the axial direction in the gantry body, and rotary gears meshing with the respective gears are individually arranged in the support portion, and the drive portion is A single rotary drive source and a rotation transmission mechanism for transmitting the rotation of the rotary drive source to each of the rotary gears.
【００１０】また、請求項２記載の発明に係るＸ線ＣＴ
スキャナのガントリは、とくに、上記ガントリ本体には
円弧状のギアを有したサイド部材を上記軸方向両側に配
設すると共に、上記支持部には上記ギアの各々に噛合す
る回転ギアを個別に配設し、上記駆動部は、単一の回転
駆動源と、この回転駆動源源の回転を上記回転ギアの各
々に伝達する回転伝達機構と、上記回転駆動源の回転動
作を制動可能な第１の制動機構と、上記回転伝達機構の
回転動作を制動可能な第２の制動機構とを備えた。The X-ray CT according to the invention of claim 2
In the gantry of the scanner, in particular, side members having arcuate gears are arranged on both sides in the axial direction in the gantry body, and rotating gears meshing with the respective gears are individually arranged on the supporting portion. The drive unit includes a single rotary drive source, a rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the rotary drive source to each of the rotary gears, and a first rotary drive source capable of braking the rotary operation of the rotary drive source. A braking mechanism and a second braking mechanism capable of braking the rotation operation of the rotation transmission mechanism are provided.
【００１１】さらに、請求項３記載の発明に係るＸ線Ｃ
Ｔスキャナのガントリは、とくに、上記支持部の上記軸
方向両側の内の少なくとも一方に、上記ガントリ本体を
上記軸方向に沿って円弧状に案内し且つ３軸回りのモー
メントを受けるガイドを各々配設した。Further, the X-ray C according to the invention of claim 3
In the gantry of the T-scanner, guides for guiding the gantry body in an arc shape along the axial direction and receiving moments about three axes are arranged on at least one of both sides of the supporting portion in the axial direction. I set it up.
【００１２】さらにまた、請求項４記載の発明に係るＸ
線ＣＴスキャナのガントリは、とくに、上記ガントリ本
体と支持部とを上記軸方向両側でスプリングを介して連
結すると共に、上記スプリング各々の連結位置を、この
スプリングの反力によるモーメントが上記ガントリの自
重に拠る自然状態でのモーメントに対向するように設定
した。Furthermore, X according to the invention of claim 4
In the gantry of the line CT scanner, in particular, the gantry body and the supporting portion are connected to each other through springs on both sides in the axial direction, and the connecting position of each spring is determined by the moment of the reaction force of the springs causing the gantry's own weight. It was set so as to oppose the moment in the natural state due to.
【００１３】[0013]
【作用】請求項１記載の発明の係るＸ線ＣＴスキャナの
ガントリでは、回転駆動源の回転が回転伝達機構を介し
て支持部の両側の回転ギアの伝わり、この回転が各々ガ
ントリ本体の両側のサイド部材に伝わる。これにより、
電動モータなどの回転駆動源は単独のままとしながら、
ガントリ本体に対してはその軸方向両側で同時にチルト
駆動できる。In the gantry of the X-ray CT scanner according to the first aspect of the present invention, the rotation of the rotary drive source is transmitted to the rotary gears on both sides of the supporting portion via the rotation transmission mechanism, and the rotation is transmitted to both sides of the gantry body. It is transmitted to the side member. This allows
While leaving the rotary drive source such as the electric motor alone,
The gantry body can be tilt-driven simultaneously on both sides in the axial direction.
【００１４】また、請求項２記載の発明に係るＸ線ＣＴ
スキャナのガントリでは、とくに、回転駆動源は第１の
制動機構により制動を掛けることができ、回転伝達機構
は第２の制動機構により制動を掛けることができる。こ
れにより、ブレーキ系が二重化される。An X-ray CT according to the invention of claim 2
In the scanner gantry, in particular, the rotary drive source can be braked by the first braking mechanism, and the rotation transmission mechanism can be braked by the second braking mechanism. As a result, the brake system is duplicated.
【００１５】さらに、請求項３記載の発明に係るＸ線Ｃ
Ｔスキャナのガントリでは、ガントリ本体はガイドによ
り軸方向円弧状の軌道に沿ってのみ移動できる。その
他、３軸回りのモーメントはガイドで受けられるから、
運搬時や使用時にガントリ本体に加わる振動を減らすこ
とができる。Further, the X-ray C according to the invention of claim 3
In the gantry of the T-scanner, the gantry body can be moved only along an axial arcuate trajectory by a guide. In addition, since the moments around the three axes can be received by the guide,
Vibrations applied to the gantry body during transportation and use can be reduced.
【００１６】さらにまた、請求項４記載の発明に係るＸ
線ＣＴスキャナのガントリでは、とくに、自然状態にお
いて、ガントリ本体の自重による回転モーメントにスプ
リングの反力による回転モーメントが対向し、自重によ
る回転モーメントを減らし又は相殺できる。これによ
り、駆動系やブレーキ系の故障、異常時におけるチルト
角の急変などを抑えることができる。Furthermore, X according to the invention of claim 4
In the gantry of the line CT scanner, particularly in a natural state, the rotation moment due to the reaction force of the spring opposes the rotation moment due to the weight of the gantry body, so that the rotation moment due to the weight can be reduced or offset. As a result, it is possible to prevent a failure of the drive system or the brake system, a sudden change in the tilt angle at the time of an abnormality, and the like.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜図５に基
づき説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１８】図１〜図３に示すＸ線ＣＴスキャナのガン
トリは、Ｘ線発生、Ｘ線検出など各種機構を内臓し、チ
ルト駆動可能なガントリ本体１を備えている。このガン
トリ本体１は、その骨組みの中心を成すメインフレーム
２を有する。このメインフレーム２は、略半円状のフレ
ーム板２ａの端部の周囲に帯状のサイド板２ｂを一体的
に取り付けると共に、フレーム板２ａの中心部に所定径
の孔を形成し、その孔を案内するように筒体２ｃを取り
付けた構成を有する。この筒体２ｃにより、被検者を寝
台に載せたまま挿入するための開口３が形成されてい
る。The gantry of the X-ray CT scanner shown in FIGS. 1 to 3 includes various mechanisms such as X-ray generation and X-ray detection, and is provided with a tilt-driving gantry body 1. The gantry body 1 has a main frame 2 that forms the center of the frame. In this main frame 2, a band-shaped side plate 2b is integrally attached around the end of a substantially semicircular frame plate 2a, and a hole having a predetermined diameter is formed in the center of the frame plate 2a. It has a configuration in which a cylindrical body 2c is attached so as to guide it. The cylindrical body 2c forms an opening 3 for inserting the subject while the subject is placed on the bed.
【００１９】上記サイド板２ｂには、軸方向（上記開口
２の軸方向、つまり被検者の体軸に沿う方向をいう）側
面の下側（図１における下側をいう）の位置に、円弧状
のセクタギア４，５を各々一体的に取り付けてある。こ
れにより、セクタギア４、５は、メインフレーム２の両
側下端で軸方向に延設される。セクタギア４、５の下面
には、各々、ギア４ａ，５ａが円弧状に形成されてい
る。この円弧状のギア４ａ，５ａの曲率は、ガントリ本
体１が軸方向に対して所定点ＯT （図５参照）を中心に
チルト（俯仰）可能なように設定されている。この点Ｏ
T はガントリ本体１の重心位置ＯG （図５参照）からず
れた位置に設定してあり、これにより仮想支点方式のチ
ルトが可能になっている。On the side plate 2b, at a position on the lower side of the side surface (which means the axial direction of the opening 2, that is, the direction along the body axis of the subject) (which means the lower side in FIG. 1), Arc-shaped sector gears 4 and 5 are integrally attached to each other. As a result, the sector gears 4 and 5 are axially extended at both lower ends of the main frame 2. Gears 4a and 5a are formed in an arc shape on the lower surfaces of the sector gears 4 and 5, respectively. The curvature of the arcuate gears 4a and 5a is set so that the gantry body 1 can be tilted (elevated) about a predetermined point O T (see FIG. 5) in the axial direction. This point O
T is set at a position deviated from the center of gravity position O G of the gantry body 1 (see FIG. 5), which enables tilting by a virtual fulcrum system.
【００２０】上記セクタギア４、５の外側には、各々、
ギア面４ａ，５ａと回転中心の一致した円弧状のガイド
（以下、Ｒガイドという）６及びレール７を配置してあ
る。Ｒガイド６の各々は、円弧状のレール部６ａに沿っ
てナット部６ｂ，６ｂを案内する構造を有し、そのレー
ル部６ａをセクタギア４の外側側面に一体的に取り付け
てある。このガイド６のナット部６ｂにおける断面形状
は図４に示すようにベアリングで形成されている。これ
により、ナット部６ｂ，６ｂは、その円弧状の方向にの
み沿って移動でき、その他の３軸回りのモーメントを受
けることができるようになっている。Outside the sector gears 4 and 5, respectively,
An arcuate guide (hereinafter referred to as an R guide) 6 and a rail 7 whose rotation centers coincide with the gear surfaces 4a and 5a are arranged. Each of the R guides 6 has a structure for guiding the nut portions 6b, 6b along an arcuate rail portion 6a, and the rail portion 6a is integrally attached to the outer side surface of the sector gear 4. The cross-sectional shape of the nut portion 6b of the guide 6 is formed by a bearing as shown in FIG. As a result, the nut portions 6b, 6b can move only along the arcuate direction and can receive other moments around the three axes.
【００２１】なお、ガントリ本体１には、図示しないが
Ｘ線照射のための機構や被検者を透過したＸ線量を検出
するＸ線検出のための機構が備えられている。Although not shown, the gantry body 1 is provided with a mechanism for irradiating X-rays and a mechanism for detecting X-rays for detecting the amount of X-rays transmitted through the subject.
【００２２】このように構成されるメインフレーム２
（即ちガントリ本体１）は、支持部１０によってチルト
可能に支持されている。支持部１０には、長方形状の枠
体を成すベース１１と、このベース１１の軸方向両側で
一体的に立設させたスタンド１２、１３とを備えてい
る。スタンド１２、１３は、各々、軸方向に延びる板状
部材である。この内、本実施例では一方のスタンド１２
の内側上端寄りには、前述したガイド６のナット部６
ｂ，６ｂを固設してある。また、他方のスタンド１３の
内側上端寄りには、上記レール７の軌道上下端に沿うよ
うに、従来と同様、カムフォロア８…８を回動自在に取
り付けてある。このため、スタンド１２、１３がガイド
６及びレール７を介してメインフレーム２（即ちガント
リ本体１）の重量を受けると共に、それをチルト可能に
支持している。The main frame 2 constructed as described above
The gantry body 1 (that is, the gantry body 1) is tiltably supported by the support portion 10. The support portion 10 includes a base 11 that forms a rectangular frame body, and stands 12 and 13 that are integrally erected on both sides of the base 11 in the axial direction. Each of the stands 12 and 13 is a plate-shaped member that extends in the axial direction. Of these, one of the stands 12 is used in this embodiment.
At the inner upper end of the guide, the nut portion 6 of the guide 6 described above is
b and 6b are fixed. Further, cam followers 8 ... 8 are rotatably mounted near the inner upper end of the other stand 13 along the upper and lower ends of the track of the rail 7 as in the conventional case. Therefore, the stands 12 and 13 receive the weight of the main frame 2 (that is, the gantry body 1) via the guides 6 and the rails 7 and support it so as to be tiltable.
【００２３】さらに、上記ベース１１及びスタンド１
２、１３には、チルト駆動を担う各種の機構を取り付け
てある。まず、ベース１１の、上記軸方向に直交する方
向の架台後端部（即ち、図１の手前側端部）には、図示
しない制御装置から駆動信号を受ける電動モータ２０が
設けてある。この電動モータ２０は、励磁が無いときに
作動する無励磁作動形のブレーキ２０ａを内臓してお
り、モータの停止状態のときにモータ出力軸に制動が掛
かるようになっている。Furthermore, the base 11 and the stand 1
Various mechanisms for tilt driving are attached to 2 and 13. First, an electric motor 20 that receives a drive signal from a controller (not shown) is provided at the rear end of the gantry (that is, the front end in FIG. 1) of the base 11 in the direction orthogonal to the axial direction. The electric motor 20 has a built-in non-excitation actuated brake 20a that operates when there is no excitation, and the motor output shaft is braked when the motor is stopped.
【００２４】電動モータ２０の出力軸にはピニオン２０
ｂが取り付けてあり、このピニオン２０ｂが、両方のス
タンド１２、１３に回転可能に軸支された駆動軸２１の
第１のギア２１ａに噛合している。この駆動軸２１には
また、その両端部側の位置に第２、第３のギア２１ｂ，
２１ｃが一体に取り付けてある。また、一方のスタンド
１２の内側には相互に噛合するギア２２、２３を取り付
けてあり、その内の一方のギア２２が上記駆動軸２１の
第２のギア２１ｂに噛合し、他方のギア２３が上記セク
タギア４のギア面４ａに噛合するようになっている。同
様に、他方のスタンド１３の内側にも相互に噛合するギ
ア２４，２５を取り付けてあり、この内、一方のギア２
４が上記駆動軸２１の第３のギア２１ｃに噛合し、他方
のギア２５が上記セクタギア５のギア面５ａに噛合する
ようになっている。The output shaft of the electric motor 20 has a pinion 20.
b is attached, and this pinion 20b meshes with the first gear 21a of the drive shaft 21 rotatably supported by both stands 12, 13. The drive shaft 21 also has second and third gears 21b,
21c is attached integrally. Gears 22 and 23 meshing with each other are attached to the inside of one stand 12, and one gear 22 meshes with the second gear 21b of the drive shaft 21 and the other gear 23 meshes with the other gear 23. It is adapted to mesh with the gear surface 4a of the sector gear 4. Similarly, gears 24 and 25 meshing with each other are attached to the inside of the other stand 13, and one of these gears 2
4 meshes with the third gear 21c of the drive shaft 21, and the other gear 25 meshes with the gear surface 5a of the sector gear 5.
【００２５】これにより、電動モータ２０の回転が駆動
軸２１に伝わり、その駆動軸２１から両サイドのギア系
２１ｂ，２２，２３及び２１ｃ，２４，２５を介してセ
クタギア４、５のギア面４ａ，５ａに伝達する。この結
果、単一の回転駆動源としての電動モータ２０を使用し
て、メインフレーム２（即ちガントリ本体１）をその軸
方向両側で同時に駆動でき、メインフレーム２を軸方向
に対して図３の仮想線Ｋ１，Ｋ２に示すようにチルトさ
せることができる。As a result, the rotation of the electric motor 20 is transmitted to the drive shaft 21, and the gear surface 4a of the sector gears 4, 5 is transmitted from the drive shaft 21 via the gear systems 21b, 22, 23 and 21c, 24, 25 on both sides. , 5a. As a result, the main frame 2 (that is, the gantry body 1) can be simultaneously driven on both sides in the axial direction by using the electric motor 20 as a single rotational drive source, and the main frame 2 can be driven in the axial direction of FIG. It can be tilted as shown by virtual lines K1 and K2.
【００２６】上記駆動軸２１には、そのスタンド１３の
外側の位置に、図示しない制御装置からの制御信号で作
動する別のブレーキ２６を設けてあり、このブレーキ２
６により駆動軸２１にも制動を掛けられるようになって
いる。The drive shaft 21 is provided with another brake 26 at a position outside the stand 13 which is operated by a control signal from a control device (not shown).
The drive shaft 21 can also be braked by 6.
【００２７】図中、符号２７はギア２２，２３を回動自
在に支持する、ベアリング内臓のシャフトであり、符号
２８は駆動軸２１を回動自在に支持するベアリングであ
る。In the figure, reference numeral 27 is a shaft with a built-in bearing that rotatably supports the gears 22 and 23, and reference numeral 28 is a bearing that rotatably supports the drive shaft 21.
【００２８】さらに、ガントリ本体１の上記軸方向両側
には、ガススプリング３０、３１を各々取り付けてあ
る。つまり、メインフレーム２のサイド板２ｂの両側面
と支持部１０の両スタンド１２、１３の外側との間を、
ピン３２…３２を用いてガススプリング３０、３１で各
々連結している。このガススプリング３０、３１各々の
上下の取り付け位置Ａ，Ｂは、ガススプリング３０、３
１の反力がガントリ本体１の自重に因るモーメントを打
ち消すことができる位置に設定してある。これを、図５
で説明する。同図に示すように、ガントリ本体１の重心
位置ＯG は通常ガントリ後部に偏心しており、仮想支点
方式のチルト中心位置ＯT との間に距離Ｌ1 が存在す
る。このため、ガントリ本体１の自重をＷとすると、自
然状態ではＭ1 ＝Ｗ・Ｌ1 の回転モーメントがチルト中
心位置ＯT 回りに、図５上の時計方向に作用する。そこ
で、ガススプリング３０（３１）の反力Ｆが、同図上の
反時計方向回りの回転モーメントＭ2 ＝Ｆ・Ｌ2 であっ
て、Ｍ1 ＝Ｍ2 となる距離Ｌ2 の位置にガススプリング
３０（３１）を取り付けている。なお、ガススプリング
３０，３１の連結位置は各々、チルト動作に支障が生じ
ないよう回動自在になっている。Further, gas springs 30 and 31 are attached to both sides of the gantry body 1 in the axial direction. That is, between the both side surfaces of the side plate 2b of the main frame 2 and the outer sides of the stands 12 and 13 of the support portion 10,
The gas springs 30 and 31 are connected using pins 32 ... 32, respectively. The upper and lower mounting positions A and B of the gas springs 30 and 31 respectively correspond to the gas springs 30 and 3.
The reaction force of 1 is set to a position where the moment caused by the weight of the gantry body 1 can be canceled. This is shown in FIG.
Described in. As shown in the figure, the center of gravity position O G of the gantry body 1 is normally eccentric to the rear part of the gantry, and a distance L 1 exists between it and the tilt center position O T of the virtual fulcrum system. Therefore, when the weight of the gantry body 1 is W, the rotational moment of the M 1 = W · L 1 in the natural state to the tilt center position O T around, it acts in a clockwise direction in FIG. 5. Therefore, the reaction force F of the gas spring 30 (31) is at the position of the distance L 2 where the counterclockwise rotation moment M 2 = F · L 2 in the figure and M 1 = M 2 is satisfied. The spring 30 (31) is attached. The connecting positions of the gas springs 30 and 31 are each rotatable so as not to hinder the tilting operation.
【００２９】以上のように構成することにより、従来の
仮想支点方式のチルトでは得られなかった種々の利点が
ある。The above-mentioned structure has various advantages that cannot be obtained by the conventional tilt of the virtual fulcrum system.
【００３０】まず、電動モータ２０を回転させると、従
来では取り得なかった両側駆動によりメインフレーム２
（即ちガントリ本体１）を図３の仮想線図示の如くチル
トさせることができる。このチルト動作状態において、
従来の片側駆動の場合に比べてメインフレーム２の捩じ
れが少なくなることから、左右両サイドの動作タイミン
グのずれが減り、そのバランスが良くなり、チルト動作
が安定する。また、チルト開始やチルト停止に伴って生
じる振動も小さくなり、スムーズなチルト動作と共に、
機械的負担が減少し、また画質の向上にも寄与大とな
る。また、回転駆動源である電動モータは１台のままで
あるから、複数の駆動源を使う場合のような駆動源同士
の同期の問題は生じない。First, when the electric motor 20 is rotated, the main frame 2 is driven by the both-side drive, which has not been possible in the past.
(That is, the gantry body 1) can be tilted as shown in the phantom line in FIG. In this tilting state,
Since the main frame 2 is less twisted as compared with the conventional one-sided drive, the shift of the operation timing on the left and right sides is reduced, the balance is improved, and the tilting operation is stabilized. In addition, the vibration caused by tilt start and tilt stop is also reduced, and smooth tilt operation,
The mechanical load is reduced and it also contributes significantly to the improvement of image quality. In addition, since the number of electric motors that are rotary drive sources is one, the problem of synchronization between drive sources that occurs when a plurality of drive sources is used does not occur.
【００３１】また、駆動系及びブレーキを二重化したこ
とにより、一方の系統における、ギア破損やブレーキ故
障が生じても、残る系統の駆動系又はブレーキ系でチル
ト角を依然として調整できるから、過度なチルト角やチ
ルト角の急変を防止でき、フェイルセーフ機能を発揮で
きる。Further, since the drive system and the brake are duplicated, even if a gear break or a brake failure occurs in one system, the tilt angle can still be adjusted by the drive system or the brake system of the remaining system. It can prevent sudden changes in the angle and tilt angle, and can exhibit the fail-safe function.
【００３２】さらに、駆動系やブレーキに上記フェイル
セーフ機能では賄い切れない破損や故障が生じた場合で
も、両サイドに設けたガススプリングが、ガントリ本体
の自重に伴う回転モーメントを打ち消す。つまり、ガン
トリ本体の重心位置をチルト０度時のＸ線パス線上に設
定できるため、係る異常発生時にガントリ本体がプラ
ス、マイナスのいずれの方向にチルトしようとしても、
チルト０度に戻す方向のモーメントが常に働くか或いは
任意のチルト角で静止を保持する。したがって、ガント
リ本体が極限までチルトしてしまうという不具合を回避
でき、適宜なチルト角を保持できるから、被検者に無用
な不安感を与えることもなく、装置の信頼性を格段に高
めることができる。同時にそのような故障時における機
械駆動系への負荷を軽減し、耐久性向上を図ることもで
きる。Further, even if the drive system or the brake is damaged or fails to be covered by the fail-safe function, the gas springs provided on both sides cancel the rotational moment due to the weight of the gantry body. In other words, the center of gravity of the gantry body can be set on the X-ray path line when the tilt is 0 degree, and therefore, even when the gantry body tilts in either the positive or negative direction when such an abnormality occurs,
A moment in the direction of returning the tilt to 0 degree always acts or the stationary state is maintained at an arbitrary tilt angle. Therefore, it is possible to avoid the problem that the gantry body is tilted to the limit and to maintain a proper tilt angle, so that the subject is not unnecessarily anxious and the reliability of the device is significantly improved. it can. At the same time, it is possible to reduce the load on the mechanical drive system at the time of such a failure and improve the durability.
【００３３】さらにまた、ガントリ本体は少なくとも片
側にＲガイドを介して支持されているから、３軸回りの
モーメントを受けることができ、運搬時や使用時にガン
トリ本体に伝わる振動を少なくすることができる。とく
にスキャン時における、チルト開始に伴う振動がガント
リ本体に伝わる割合が減ることで、得られるＸ線画像の
画質を高めることができる。Furthermore, since the gantry body is supported on at least one side via the R guide, it can receive moments about three axes, and vibrations transmitted to the gantry body during transportation and use can be reduced. . In particular, since the proportion of vibrations associated with the start of tilt transmitted to the gantry body during scanning is reduced, the quality of the obtained X-ray image can be improved.
【００３４】なお、上述した実施例ではＲガイドを片側
にのみ設ける構成としたが、これは勿論両側に設けるよ
うにしてもよい。また、上述した駆動系の中で、ギア部
分は適宜スプロケットに変えてもよい。ガススプリング
の代わりに、通常のスプリングでもよい。また上記実施
例では、回転駆動源として電動モータを用いた構成とし
たが油圧シリンダなど、油圧系の駆動機構を搭載する構
成にしてもよい。Although the R guide is provided on only one side in the above-described embodiment, it may be provided on both sides as a matter of course. Further, in the drive system described above, the gear portion may be appropriately changed to a sprocket. A normal spring may be used instead of the gas spring. In the above embodiment, the electric motor is used as the rotary drive source, but a hydraulic cylinder drive mechanism such as a hydraulic cylinder may be mounted.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るＸ
線ＣＴスキャナのガントリによれば、チルトさせるガン
トリ本体を単一の回転駆動源ながら両側で駆動する構成
や、またブレーキ系統を二重化する構成や、ガントリ本
体をその軸方向に沿って円弧状に案内し且つ３軸回りの
モーメントを受けるガイド構成や、さらには、ガントリ
本体に外力の加わらない自然状態で、ガントリ本体の自
重に因る回転モーメントに対向可能なスプリング構成を
採用するとしたため、ガントリ本体のチルト動作がスム
ーズで安定し、またブレーキ故障に対するフェイルセー
フ機能が向上し、また運搬時や使用時におけるガントリ
本体への振動伝達を減らすことができ、さらには駆動系
やブレーキ系の故障時においてチルト角の急変や極限ま
でのチルトを防止できる。したがって、機械的耐久性や
画質の向上と共に、フェイル時の対処能力も大幅に向上
して、スキャナの信頼性、安全性を高めると共に、異常
が発生した場合でもガントリ本体のチルト動作に伴う不
安感を排除できる。As described above, the X according to the present invention
According to the gantry of the line CT scanner, the gantry body to be tilted is driven on both sides with a single rotary drive source, the brake system is duplicated, and the gantry body is guided in an arc shape along its axial direction. In addition, the guide structure that receives moments around the three axes and the spring structure that can oppose the rotation moment due to the weight of the gantry body in the natural state where no external force is applied to the gantry body are adopted. Tilt operation is smooth and stable, and the fail-safe function against brake failure is improved. Also, vibration transmission to the gantry body during transportation and use can be reduced, and tilt when drive system or brake system fails. It can prevent sudden changes in corners and tilts to the limit. Therefore, in addition to improving mechanical durability and image quality, the ability to cope with failures is also greatly improved, improving the reliability and safety of the scanner, and even if an abnormality occurs, the anxiety of tilting the gantry body Can be eliminated.
【図１】この発明の一実施例に係るＸ線スキャナのガン
トリの要部構成を示す分解斜視図。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main configuration of a gantry of an X-ray scanner according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１記載のガントリをガントリ後方からみた背
面図。FIG. 2 is a rear view of the gantry shown in FIG. 1 as viewed from the rear of the gantry.
【図３】図１記載のガントリを一方の側面よりみた側面
図。FIG. 3 is a side view of the gantry shown in FIG. 1 viewed from one side surface.
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った、Ｒガイドの概
略断面図。FIG. 4 is a schematic sectional view of the R guide taken along line IV-IV in FIG.
【図５】仮想支点方式の重心位置とチルト中心位置を説
明するガントリ側面図。FIG. 5 is a side view of a gantry for explaining a gravity center position and a tilt center position of a virtual fulcrum system.
【図６】従来の仮想支点方式のガントリを説明する、寝
台挿入方向からみた図。FIG. 6 is a view for explaining a conventional virtual fulcrum type gantry as viewed from the direction in which the bed is inserted.
【図７】図６の一方の側面からみた側面図。FIG. 7 is a side view seen from one side surface of FIG.
１ ガントリ本体 ２ メインフレーム ３ 開口 ４、５ セクタギア（サイド部材） ４ａ，５ａ ギア面 ６ Ｒガイド ７ レール ８ カムフォロア １０ 支持部 １１ ベース １２，１３ スタンド ２０ 電動モータ（回転駆動源） ２０ａ ブレーキ（第１の制動機構） ２０ｂ モータのピニオン（回転伝達機構） ２１ 駆動軸（回転伝達機構） ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 駆動軸のギア（回転伝達機
構） ２２〜２５ ギア（回転ギア） ２６ ブレーキ（第２の制動機構） ３０，３１ ガススプリング1 Gantry Main Body 2 Main Frame 3 Opening 4, 5 Sector Gear (Side Member) 4a, 5a Gear Surface 6 R Guide 7 Rail 8 Cam Follower 10 Supporting Part 11 Base 12, 13 Stand 20 Electric Motor (Rotation Drive Source) 20a Brake (1st) 20b Motor pinion (rotation transmission mechanism) 21 Drive shaft (rotation transmission mechanism) 21a, 21b, 21c Drive shaft gear (rotation transmission mechanism) 22-25 Gear (rotation gear) 26 Brake (second braking) Mechanism) 30,31 Gas spring
Claims (4)
れた被検者にＸ線を照射するガントリ本体と、このガン
トリ本体をチルト可能に支持する支持部と、この支持部
と上記ガントリ本体の間に介在し且つ上記ガントリ本体
をチルトさせる駆動部とを備え、上記ガントリ本体の重
心位置に対してチルト中心位置が偏心した構成のＸ線Ｃ
Ｔスキャナのガントリにおいて、上記ガントリ本体には
円弧状のギアを有したサイド部材を上記軸方向両側に配
設すると共に、上記支持部には上記ギアの各々に噛合す
る回転ギアを個別に配設し、上記駆動部は、単一の回転
駆動源と、この回転駆動源の回転を上記回転ギアの各々
に伝達する回転伝達機構とを備えたことを特徴とするＸ
線ＣＴスキャナのガントリ。1. A gantry body having a diagnostic opening for irradiating a subject inserted into the opening with X-rays, a support portion for tiltably supporting the gantry body, the support portion and the above An X-ray C having a driving unit interposed between the gantry bodies and tilting the gantry body, and having a tilt center position eccentric with respect to a gravity center position of the gantry body.
In a gantry of a T scanner, side members having arcuate gears are arranged on both sides in the axial direction in the gantry body, and rotating gears meshing with the gears are individually arranged in the supporting portion. The drive unit includes a single rotary drive source and a rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the rotary drive source to each of the rotary gears.
X-ray CT scanner gantry.
れた被検者にＸ線を照射するガントリ本体と、このガン
トリ本体をチルト可能に支持する支持部と、この支持部
と上記ガントリ本体の間に介在し且つ上記ガントリ本体
をチルトさせる駆動部とを備え、上記ガントリ本体の重
心位置に対してチルト中心位置が偏心した構成のＸ線Ｃ
Ｔスキャナのガントリにおいて、上記ガントリ本体には
円弧状のギアを有したサイド部材を上記軸方向両側に配
設すると共に、上記支持部には上記ギアの各々に噛合す
る回転ギアを個別に配設し、上記駆動部は、単一の回転
駆動源と、この回転駆動源源の回転を上記回転ギアの各
々に伝達する回転伝達機構と、上記回転駆動源の回転動
作を制動可能な第１の制動機構と、上記回転伝達機構の
回転動作を制動可能な第２の制動機構とを備えたことを
特徴とするＸ線ＣＴスキャナのガントリ。2. A gantry body having a diagnostic opening for irradiating a subject inserted in the opening with X-rays, a support portion for tiltably supporting the gantry body, the support portion and the above An X-ray C having a driving unit interposed between the gantry bodies and tilting the gantry body, and having a tilt center position eccentric with respect to a gravity center position of the gantry body.
In a gantry of a T scanner, side members having arcuate gears are arranged on both sides in the axial direction in the gantry body, and rotating gears meshing with the gears are individually arranged in the supporting portion. The drive unit includes a single rotary drive source, a rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the rotary drive source to each of the rotary gears, and a first braking device capable of braking the rotary operation of the rotary drive source. A gantry for an X-ray CT scanner, comprising a mechanism and a second braking mechanism capable of braking the rotational movement of the rotation transmission mechanism.
れた被検者にＸ線を照射するガントリ本体と、このガン
トリ本体をチルト可能に支持する支持部と、この支持部
と上記ガントリ本体の間に介在し且つ上記ガントリ本体
をチルトさせる駆動部とを備え、上記ガントリ本体の重
心位置に対してチルト中心位置が偏心した構成のＸ線Ｃ
Ｔスキャナのガントリにおいて、上記支持部の上記軸方
向両側の内の少なくとも一方に、上記ガントリ本体を上
記軸方向に沿って円弧状に案内し且つ３軸回りのモーメ
ントを受けるガイドを各々配設したことを特徴とするＸ
線ＣＴスキャナのガントリ。3. A gantry body having a diagnostic opening for irradiating a subject inserted into the opening with X-rays, a support portion for tiltably supporting the gantry body, the support portion and the above An X-ray C having a driving unit interposed between the gantry bodies and tilting the gantry body, and having a tilt center position eccentric with respect to a gravity center position of the gantry body.
In the gantry of the T scanner, guides for guiding the gantry body in an arc shape along the axial direction and receiving moments about three axes are provided on at least one of both sides of the supporting portion in the axial direction. X characterized by
X-ray CT scanner gantry.
れた被検者にＸ線を照射するガントリ本体と、このガン
トリ本体をチルト可能に支持する支持部と、この支持部
と上記ガントリ本体の間に介在し且つ上記ガントリ本体
をチルトさせる駆動部とを備え、上記ガントリ本体の重
心位置に対してチルト中心位置が偏心した構成のＸ線Ｃ
Ｔスキャナのガントリにおいて、上記ガントリ本体と支
持部とを上記軸方向両側でスプリングを介して連結する
と共に、上記スプリング各々の連結位置を、このスプリ
ングの反力によるモーメントが上記ガントリの自重に拠
る自然状態でのモーメントに対向するように設定したこ
とを特徴とするＸ線ＣＴスキャナのガントリ。4. A gantry body having a diagnostic opening for irradiating a subject inserted into the opening with X-rays, a support portion for tiltably supporting the gantry body, the support portion and the above An X-ray C having a driving unit interposed between the gantry bodies and tilting the gantry body, and having a tilt center position eccentric with respect to a gravity center position of the gantry body.
In the gantry of the T-scanner, the gantry body and the supporting portion are connected to each other through springs on both sides in the axial direction, and the connection position of each of the springs is determined by a moment due to a reaction force of the spring due to the weight of the gantry. The gantry of the X-ray CT scanner, which is set so as to face the moment in the state.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4331868A JPH06178769A (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Gantry of x-ray ct scanner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4331868A JPH06178769A (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Gantry of x-ray ct scanner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06178769A true JPH06178769A (en) | 1994-06-28 |
Family
ID=18248547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4331868A Pending JPH06178769A (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Gantry of x-ray ct scanner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06178769A (en) |
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-
1992
- 1992-12-11 JP JP4331868A patent/JPH06178769A/en active Pending
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