JPH07204192A

JPH07204192A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JPH07204192A
Application number: JP6021866A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takano; 博司高野; Keishin Hatakeyama; 敬信畠山
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1994-01-24
Filing date: 1994-01-24
Publication date: 1995-08-08
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP3827335B2

Abstract

(57)【要約】【目的】連続的に回転するスキャナ回転部に電源からＸ
線管側へ電力を供給する手段を備えたＸ線ＣＴ装置にお
いて、該電力供給手段の保守点検を容易とする共に、装
置全体の信頼性を向上する。【構成】スキャナ回転部８に設けられ電源１からＸ線管
５側へ電力を供給する手段として、インバータ２の出力
側に接続されると共にスキャナ回転部８の固定枠の周上
に配置された第一の巻線２０ａと、この第一の巻線２０
ａに対向して上記スキャナ回転部８の回転枠の周上に配
置されると共に変圧器３の入力側に接続された第二の巻
線２０ｂとを組み合わせて成る電磁誘導送電手段１９を
設けたものである。これにより、電磁誘導作用によって
非接触で所要の電力を供給することができ、電力供給部
分の摩耗や腐食を防止し、電力供給手段の保守点検を容
易とすると共に、装置全体の信頼性を向上することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体の診断部位にＸ
線を放射しその透過Ｘ線像を検出して断層像を再構成し
画像として表示するＸ線ＣＴ装置に関し、特に連続的に
回転するスキャナ回転部に電源からＸ線管側へ電力を供
給する手段を備えたものにおいて、該電力供給手段の保
守点検を容易とすると共に信頼性を向上することができ
るＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のＸ線ＣＴ装置は、図５に
示すように、直流電圧を発生する電源１と、この電源１
からの直流電圧を交流に変換するインバータ２と、この
インバータ２からの交流電圧を昇圧する高電圧変圧器３
及びこの高電圧変圧器３の出力電圧を整流する高電圧整
流器４並びにこの高電圧整流器４からの直流電圧を供給
されてＸ線を放射するＸ線管５さらにこのＸ線管５から
放射されたＸ線が被検体６を透過した透過Ｘ線量分布を
検出すると共にその検出信号を増幅するＸ線検出部７を
有し上記Ｘ線管５とＸ線検出部７とを対向させて被検体
６の周りに回転させる固定枠と回転枠８ａとから成るス
キャナ回転部８と、回転枠８ａに搭載されたＸ線検出部
７からの出力信号を処理して診断部位の断層像を再構成
する画像処理装置９と、この画像処理装置９からの出力
信号を入力して断層像を表示する画像表示装置１０とを
備え、上記電源１からＸ線管５へ電力を供給する手段及
びＸ線検出部７から画像処理装置９へ検出信号を送る手
段として前記固定枠と回転枠８ａとの間に設けられた複
数組のスリップリング１１ａ〜１１ｃとブラシ１２ａ〜
１２ｃとの組み合わせによる伝送手段を用いて成ってい
た。なお、図５において、電源１は、商用の交流電源１
３と、この交流電源１３の電圧を直流電圧に変換するコ
ンバータ１４と、このコンバータ１４の出力電圧を平滑
化するコンデンサ１５とから成る。また、Ｘ線検出部７
は、被検体６を透過した透過Ｘ線量分布を検出する検出
器１６と、この検出器１６からの検出信号を増幅するプ
リアンプ１７とから成る。さらに、符号１８は、上記イ
ンバータ２の出力電圧を高電圧変圧器３の漏れインダク
タンスとで共振を起こさせ十分な電力を得るための共振
用コンデンサである。

【０００３】上記スキャナ回転部８に設けられた複数組
のスリップリング１１ａ〜１１ｃとブラシ１２ａ〜１２
ｃとの組み合わせによる伝送手段は、Ｘ線管５とＸ線検
出部７を高速で一方向へ連続回転させ短時間で複数の断
層像を計測しうるようにするためのものであるが、第一
及び第二のスリップリング１１ａ，１１ｂと第一及び第
二のブラシ１２ａ，１２ｂとで電源１からのＸ線発生用
の電力を電源１からの高電圧変圧器３へ送り、第三のス
リップリング１１ｃと第三のブラシ１２ｃとでＸ線検出
部７からの検出信号を画像処理装置９へ送るようになっ
ている。そして、上記スキャナ回転部８の回転枠８ａの
具体的な構造を、図６に示す。回転枠８ａは中心部に被
検体挿入用の開口部１９が形成された回転板２０を有
し、この回転板２０の一側面に高電圧変圧器３と高電圧
整流器４とＸ線管５とＸ線検出部７とが搭載され、回転
板２０と同心に設けられた胴部８ｂの周りに複数個のス
リップリング１１ａ〜１１ｃが平行に巻き付けられてお
り、これらのスリップリング１１ａ〜１１ｃに対して回
転枠８ａを支持する固定枠部分（図示省略）に設けられ
た複数個のブラシ１２ａ〜１２ｃがそれぞれ摺接されて
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のＸ線ＣＴ装置においては、図６に示すように、スキ
ャナ回転部８において、電源１からのＸ線発生用の電力
を供給する第一及び第二のスリップリング１１ａ，１１
ｂと第一及び第二のブラシ１２ａ，１２ｂとが機械的な
摺接により電力を供給していたので、上記スリップリン
グ１１ａ，１１ｂとブラシ１２ａ，１２ｂとの間に大電
流が流れることによって、その接触部分に摩耗や腐食が
生じるものであった。すなわち、上記回転枠８ａに搭載
されている高電圧変圧器３は、出力側に百数十ｋＶもの
高電圧を発生させるもので、入力側との絶縁のために内
部に十分な絶縁距離を設けてあり、このために数μＨ〜
数十μＨの漏れインダクタンスがある。また、上記第一
及び第二のスリップリング１１ａ，１１ｂと第一及び第
二のブラシ１２ａ，１２ｂとを介して流れる電流は、最
大で約４００Ａにもなる。このような状態で、上記回転
枠８ａが回転するときにスリップリング１１ａ，１１ｂ
と固定枠に設けられたブラシ１２ａ，１２ｂとの間に小
さな隙間が生じると、上記漏れインダクタンスの影響で
電流は流れ続けようとし、上記隙間にアークが発生して
局所的に高温になることがあった。そして、この高温に
よって上記スリップリング１１ａ，１１ｂやブラシ１２
ａ，１２ｂが摩耗したり腐食することがあった。従っ
て、従来は、上記スリップリング１１ａ，１１ｂの研磨
やブラシ１２ａ，１２ｂの交換などの保守点検を、例え
ば１〜２ヶ月ごとに定期的に行わなければならず、保守
点検に多くの労力と費用とを要するものであった。ま
た、上記保守点検が適切に行われない場合は、Ｘ線ＣＴ
装置全体の信頼性が低下することがあった。

【０００５】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、連続回転方式のＸ線ＣＴ装置において、電源から
Ｘ線管側へ電力を供給する電力供給手段の保守点検を容
易とすると共に信頼性を向上することができるＸ線ＣＴ
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるＸ線ＣＴ装置は、直流電圧を発生する
電源と、この電源からの直流電圧を交流に変換するイン
バータと、このインバータからの交流電圧を昇圧する変
圧器及びこの変圧器の出力電圧を整流する整流器並びに
この整流器からの直流電圧を供給されてＸ線を放射する
Ｘ線管さらにこのＸ線管から放射されたＸ線が被検体を
透過した透過Ｘ線量分布を検出すると共にその検出信号
を増幅するＸ線検出部を有し上記Ｘ線管とＸ線検出部と
を対向させて被検体の周りに回転させるスキャナ回転部
と、このスキャナ回転部のＸ線検出部からの出力信号を
処理して診断部位の断層像を再構成する画像処理装置
と、この画像処理装置からの出力信号を入力して断層像
を表示する画像表示装置とを有し、上記スキャナ回転部
には電源からＸ線管側へ電力を供給する手段を備えて成
るＸ線ＣＴ装置において、上記電力供給手段として、上
記インバータの出力側に接続されると共にスキャナ回転
部の固定枠の周上に配置された第一の巻線と、この上記
スキャナ回転部の回転枠の周上に上記第一の巻線に対向
して配置されると共に上記変圧器の入力側に接続された
第二の巻線とを組み合わせて成る電磁誘導送電手段とを
設けたものである。

【０００７】また、上記電磁誘導送電手段は、その第一
の巻線をスキャナ回転部の固定枠の周上に配置されたリ
ング状の鉄心に巻き付け、第二の巻線をスキャナ回転部
の回転枠の周上に配置されたリング状の鉄心に巻き付け
て成り、上記第一の巻線で発生する磁束が上記各鉄心を
介して第二の巻線に鎖交するようにすると効果的であ
る。

【０００８】

【作用】このように構成されたＸ線ＣＴ装置は、スキャ
ナ回転部において電源からＸ線管側へ電力を供給する電
力供給手段として、第一の巻線と第二の巻線とを組み合
わせて成る電磁誘導送電手段を設けたことにより、従来
のようなスリップリングとブラシとの機械的な摺接によ
ることなく、電磁誘導作用によって非接触で所要の電力
を供給するように動作する。これにより、従来のような
電力供給部分の摩耗や腐食を防止し、電力供給手段の保
守点検を容易とすると共に信頼性を向上することができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明によるＸ線ＣＴ装置の実
施例を示す全体構成のブロック図である。このＸ線ＣＴ
装置は、被検体の診断部位にＸ線を放射しその透過Ｘ線
量分布を検出して断層像を再構成し画像として表示する
もので、図１に示すように、電源１と、インバータ２
と、高電圧変圧器３と、高電圧整流器４と、Ｘ線管５
と、Ｘ線検出部７と、画像処理装置９と、画像表示装置
１０とを有し、上記電源１からＸ線管５側へ電力を供給
する手段としてスキャナ回転部８に電磁誘導送電手段１
９を備え、さらにＸ線検出部７から画像処理装置９へ検
出信号を送る手段としてスキャナ回転部８に設けられた
スリップリング１１ｃとブラシ１２ｃとの組み合わせに
よる伝送手段を用いて成る。

【００１０】上記電源１は、直流電圧を発生するもの
で、図１においては商用の交流電源１３と、この交流電
源１３の電圧を所望の直流電圧に変換するコンバータ１
４と、このコンバータ１４の出力電圧を平滑化するコン
デンサ１５とから成っている。なお、この電源１は直流
電圧を発生するものであればよく、上記の構成に限ら
ず、例えばバッテリであってもよい。インバータ２は、
上記電源１から出力された直流電圧を高周波の交流に変
換するものである。また、高電圧変圧器３は、上記イン
バータ２から出力された交流電圧を昇圧するものであ
る。さらに、高電圧整流器４は、上記高電圧変圧器３の
出力電圧を直流の高電圧に変換（整流）するものであ
る。そして、以上の電源１とインバータ２と高電圧変圧
器３と高電圧整流器４とで、Ｘ線高電圧装置が構成され
る。

【００１１】Ｘ線管５は、上記高電圧整流器４から出力
された直流電圧を供給されてＸ線を放射するもので、被
検体６に向けてＸ線を放射するように設けられている。
そして、この被検体６を透過したＸ線は、Ｘ線検出部７
へ入射する。このＸ線検出部７は、上記Ｘ線管５から放
射され被検体６を透過した透過Ｘ線量分布を検出すると
共にその検出信号を増幅するもので、上記の透過Ｘ線量
分布を検出する検出器１６と、この検出器１６からの検
出信号を増幅するプリアンプ１７とから成る。

【００１２】また、画像処理装置９は、上記Ｘ線検出部
７からの出力信号を入力して処理し、被検体６の診断部
位の断層像を再構成するものである。さらに、画像表示
装置１０は、上記画像処理装置９からの出力信号を入力
して断層像を表示するもので、例えばテレビモニタから
成る。なお、図１において、符号１８は、上記インバー
タ２の出力電圧を高電圧変圧器３の漏れインダクタンス
とで共振を起こさせ十分な電力を得るための共振用コン
デンサである。

【００１３】そして、上記高電圧変圧器３と高電圧整流
器４とＸ線管５とＸ線検出部７とが回転枠８ａに搭載さ
れており、上記Ｘ線管５とＸ線検出部７とが被検体６を
挟んで対向したまま該被検体６の周りに回転するように
なっている。なお、回転枠８ａの具体的な構造は、図６
に示すと同様に、中心部に被検体挿入用の開口部１９が
形成された回転板２０を有し、この回転板２０の一側面
に高電圧変圧器３と高電圧整流器４とＸ線管５とＸ線検
出部７とが搭載され、胴部８ｂの周りに検出信号伝送用
のスリップリング１１ｃが設けられている。スリップリ
ング１１ｃに対向してスキャナの固定枠にブラシ１２ｃ
が設けられている。

【００１４】ここで、本発明においては、図１に示すよ
うに、電源１からＸ線管５側へ電力を供給する手段とし
て、スキャナの固定枠部分と回転枠との間に電磁誘導送
電手段１９が設けられている。この電磁誘導送電手段１
９は、電磁誘導作用によって非接触で所要の電力を供給
するもので、前記インバータ２の出力側に接続されると
共にスキャナの固定枠の周上に配置された第一の巻線２
０ａと、この回転枠の周上に第一の巻線２０ａに対向し
て配置されると共に前記変圧器３の入力側に接続された
第二の巻線２０ｂとを組み合わせて成る。

【００１５】次に、上記電磁誘導送電手段１９の具体的
な構造について、図２を参照して説明する。図２（ａ）
はスキャナの固定枠２１と回転枠２２との嵌合状態を示
す断面図であり、図２（ｂ）は同図（ａ）において破線
で囲んで示す電磁誘導送電手段１９の部分を拡大して示
す断面図である。まず、上記回転枠２２は、固定枠２１
の内側にて軸方向にある距離だけ離して設けられた軸受
２３ａ，２３ｂによって回転可能に保持されている。こ
の状態で、図２（ｂ）に示すように、第一の巻線２０ａ
は、上記軸受２３ａ，２３ｂの間にて固定枠２１の内周
上に数ターン巻かれて配置され、第二の巻線２０ｂは、
同じく軸受２３ａ，２３ｂの間にて上記第一の巻線２０
ａに対向して回転枠２２の外周上に数ターン巻かれてい
る。このとき、上記軸受２３ａ，２３ｂの部材として磁
性体などを用いることにより、鉄などでできた上記固定
枠２１及び回転枠２２の対向する部材とで、両巻線２０
ａ，２０ｂの鉄心を兼ねることとなる。

【００１６】この結果、図１においてインバータ２から
供給された交流電流が第一の巻線２０ａに流れると、図
２（ｂ）に示すように、固定枠２１と回転枠２２と軸受
２３ａ，２３ｂとで構成された磁気回路に磁束φが発生
する。すると、磁束φに鎖交している第二の巻線２０ｂ
に電圧が誘起され、この第二の巻線２０ｂから図１に示
す高電圧変圧器３に交流電力を供給することができる。
この実施例の場合は、上記固定枠２１と回転枠２２と軸
受２３ａ，２３ｂとのように直接接触している磁性体同
士で鉄心を構成しているので、磁束φの漏れが生じにく
く有効に電力を送ることができる。

【００１７】図３は本発明の第二の実施例を示す図２と
同様の要部の断面図である。この実施例は、電磁誘導送
電手段１９を、その第一の巻線２０ａをスキャナ回転部
の固定枠２１の内周上に配置された断面コ字形でリング
状の鉄心２４ａに巻き付け、第二の巻線２０ｂをスキャ
ナ回転部の回転枠２２の外周上に配置された断面コ字形
でリング状の鉄心２４ｂに巻き付けて成り、図３（ｂ）
に示すように、上記第一の巻線２０ａで発生する磁束φ
が上記各鉄心２４ａ，２４ｂを介して第二の巻線２０ｂ
に鎖交するように構成したものである。ここで、上記各
鉄心２４ａ，２４ｂは、第一の巻線２０ａで発生した磁
束φを効率よく第二の巻線２０ｂへ伝達するための結合
手段である。これにより、図１においてインバータ２か
ら供給された交流電流が第一の巻線２０ａに流れると、
図３（ｂ）に示すように、対向する二つの鉄心２４ａ，
２４ｂで構成された磁気回路に磁束φが発生する。する
と、この磁束φに鎖交している第二の巻線２０ｂに電圧
が誘起され、この第二の巻線２０ｂから図１に示す高電
圧変圧器３に交流電力を供給することができる。

【００１８】なお、図３に示す実施例においては、上記
対向する二つの鉄心２４ａと２４ｂとの間には、二つの
軸受２３ａ，２３ｂで回転可能に支持された回転胴部２
２がスムーズに回転しうる程度の小さな隙間を形成した
ものとしたが、上記磁気回路に発生した磁束φに漏れが
生じず確実に第二の巻線２０ｂと鎖交するようにするた
めには、上記の隙間はできるだけ小さくするのが望まし
い。そこで、上記二つの鉄心２４ａと２４ｂの端面同士
が接触していても回転枠２２の回転動作に支障がなく、
且つ摩耗の心配がない場合は、上記の隙間は形成しなく
てもよい。また、各鉄心２４ａ，２４ｂの材質は、鉄に
限らず、珪素鋼板，フェライト，その他の強磁性体又は
常磁性体などを用いてもよい。

【００１９】図４は、本発明の第三の実施例を示す。こ
の実施例は電磁誘導送電手段１９を、固定枠２１と回転
枠２２の対向するフランジ状部分に設けた例である。本
実施例の詳細な説明は省略するが、本実施例でも第一の
実施例，第二の実施例と同様の効果が得られる。

【００２０】なお、図１においては、インバータ２の出
力側に共振用のコンデンサ１８を接続したものとして示
したが、このコンデンサ１８は、高電圧変圧器３の漏れ
インダクタンスの影響で高周波の電流が変圧器の巻線に
十分に流れないことを改善する目的で挿入してあり、上
記に限らず第二の巻線２０ｂと高電圧変圧器３との間に
挿入してもよいし、或いは上記の改善の必要がない場合
は挿入しなくてもよい。また、図１においては、スキャ
ナ回転部のＸ線検出部７からの検出信号を画像処理装置
９へ送る手段は、図４に示す従来例と同様にスリップリ
ング１１ｃとブラシ１２ｃとを用いたものとしたが、こ
れに限らず、上述の電磁誘導送電手段１９と同様に巻線
２０ａ，２０ｂを組み合わせて電磁誘導作用を利用して
伝送してもよいし、或いは光，電波などを利用して伝送
してもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
スキャナ回転部において電源からＸ線管側へ電力を供給
する電力供給手段として、第一の巻線と第二の巻線とを
組み合わせて成る電磁誘導送電手段を設けたことによ
り、従来のようなスリップリングとブラシとの機械的な
摺接によることなく、電磁誘導作用によって非接触で所
要の電力を供給することができる。これにより、従来の
ような電力供給部分の摩耗や腐食を防止し、電力供給手
段の保守点検を容易とすると共に、装置全体の信頼性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ線ＣＴ装置の実施例を示す全体
構成のブロック図である。

【図２】電磁誘導送電手段の具体的な構造を示す要部の
断面図である。

【図３】本発明の第二の実施例を示す図２と同様の要部
の断面図である。

【図４】本発明の第三の実施例を示す図２と同様の要部
断面図である。

【図５】従来のＸ線ＣＴ装置を示す全体構成のブロック
図である。

【図６】従来例によるスキャナ回転部の具体的な構造を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１電源２インバータ３高電圧変圧器４高電圧整流器５Ｘ線管６被検体７Ｘ線検出部８スキャナ回転部９画像処理装置１０画像表示装置１１ａ〜１１ｃスリップリング１２ａ〜１２ｃブラシ１９電磁誘導送電手段２０ａ第一の巻線２０ｂ第二の巻線２１スキャナ回転部の固定枠２２スキャナ回転部の回転枠２３ａ軸受２３ｂ軸受２４ａ鉄心２４ｂ鉄心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電圧を発生する電源と、この電源から
の直流電圧を交流に変換するインバータと、このインバ
ータからの交流電圧を昇圧する変圧器及びこの変圧器の
出力電圧を整流する整流器並びにこの整流器からの直流
電圧を供給されてＸ線を放射するＸ線管さらにこのＸ線
管から放射されたＸ線が被検体を透過した透過Ｘ線量分
布を検出すると共にその検出信号を増幅するＸ線検出部
を有し上記Ｘ線管とＸ線検出部とを対向させて被検体の
周りに回転させるスキャナ回転部と、このスキャナ回転
部のＸ線検出部からの出力信号を処理して診断部位の断
層像を再構成する画像処理装置と、この画像処理装置か
らの出力信号を入力して断層像を表示する画像表示装置
とを有し、上記スキャナ回転部には電源からＸ線管側へ
電力を供給する手段を備えて成るＸ線ＣＴ装置におい
て、上記電力供給手段として、上記インバータの出力側
に接続されると共にスキャナ回転部の固定枠の周上に配
置された第一の巻線と、この上記スキャナ回転部の回転
枠の周上に上記第一の巻線に対向して配置されると共に
上記変圧器の入力側に接続された第二の巻線とを組み合
わせて成る電磁誘導送電手段を設けたことを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項２】上記電磁誘導送電手段は、その第一の巻線
をスキャナ回転部の固定枠の周上に配置されたリング状
の鉄心に巻き付け、第二の巻線をスキャナ回転部の回転
枠の周上に配置されたリング状の鉄心に巻き付けて成
り、上記第一の巻線で発生する磁束が上記各鉄心を介し
て第二の巻線に鎖交するようにしたことを特徴とする請
求項１記載のＸ線ＣＴ装置。