JPH11164829A - 架台移動ヘリカルスキャンｃｔ装置 - Google Patents

架台移動ヘリカルスキャンｃｔ装置

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JPH11164829A
JPH11164829A JP9333232A JP33323297A JPH11164829A JP H11164829 A JPH11164829 A JP H11164829A JP 9333232 A JP9333232 A JP 9333232A JP 33323297 A JP33323297 A JP 33323297A JP H11164829 A JPH11164829 A JP H11164829A
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JP
Japan
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gantry
moving
helical scan
subject
carriage
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Application number
JP9333232A
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English (en)
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Masatoshi Tomura
正俊 戸村
Hisafumi Watanabe
尚史 渡邉
Yasuhiro Seki
泰宏 関
Yasuo Kodaira
泰生 小平
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computerised tomographs
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A61B6/035—Mechanical aspects of CT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/027—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
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    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体を移動することなくヘリカルスキャン
のできるＣＴ装置を提供する。 【解決手段】 固定された天板３の上に患者５が載置さ
れる。撮影領域１３を挟んで対向するように配置された
Ｘ線管９とＸ線検出器１１とを連続回転させる架台本体
７は、連続移動可能な台車１５の上に搭載され、Ｘ線管
９の連続回転と台車１５による連続移動とが連携してヘ
リカルスキャンを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体を螺旋状に
スキャンするヘリカルスキャン方式のＣＴ装置に係り、
特に、被検体を移動させずＣＴ装置の架台を移動させて
ヘリカルスキャンを行う架台移動ヘリカルスキャンＣＴ
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のヘリカルスキャンＣＴ装置では、
例えば連続回転するＸ線管及び検出器を有するＣＴ架台
ドーム内に、被検体を載置した寝台天板を等速で連続的
に移動させることにより螺旋的な相対運動を実現する方
式を採用している。
【０００３】近年、ＣＴ装置を応用した治療の分野が広
がりつつあり、脳外科の手術中にＣＴ撮影を行いたい、
或いは、Ｘ線透視画像の下に穿刺・生検やカテーテル操
作を行うインターベンショナルラジオロジー（ＩＶＲ）
の手技で血管撮影装置とＣＴ装置を併用しながら検査を
行いたいなどの要望がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のＣＴ装置を治療の分野に応用する場合に、以下の問題
点がある。例えば脳外科の手術中にＣＴ撮影を行いたい
が、患者が載置されている寝台は手術用の手術台であ
る。手術台は、手術に際し患者を望ましい体位に固定す
る機能が優先され、例えば脳外科手術では患者の上体だ
けを４５〜５０ｃｍ持ち上げた半坐位（ファウラー位）
などの体位を保持する機能が要求される。このため、手
術台にヘリカル撮影のための天板送り機能を持たせるこ
とは技術的に困難であるという問題点がある。
【０００５】また、ＩＶＲの手技で血管撮影装置とＣＴ
装置が併用して使えるように、共通で使用できる寝台が
あるが、血管撮影装置では天板を前後・左右に自由に動
かせる機能が必要で、またＣＴではヘリカル撮影のため
に天板を精度よく送る機能が必要であるが、これらを両
立させるには天板のフリー操作が重くなったりするな
ど、技術的に難しい問題点がある。
【０００６】以上の問題点に鑑み本発明の目的は、被検
体を動かさずに撮影を行うことのできるヘリカルスキャ
ンＣＴ装置を提供することである。また本発明の目的
は、寝台送り機能を備えない寝台、手術台等に載置され
た被検体を撮影することのできるヘリカルスキャンＣＴ
装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、被検体の周囲を回転移動しながらＸ線を曝
射するＸ線源及び被検体を透過したＸ線を検出するＸ線
検出器とを備えるＣＴ架台と、前記ＣＴ架台を被検体に
対して連続的に移動させる移動手段と、前記ＣＴ架台の
移動量を検出する検出手段と、を備えてなり、前記Ｘ線
源を被検体の回りに回転させながら前記ＣＴ架台を連続
的に移動させることにより被検体をヘリカルスキャンす
ることを要旨とする架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装置
である。上記構成による本発明によれば、固定された被
検体の周囲をＸ線源が螺旋状に動くことによりヘリカル
スキャンを行うことができる。
【０００８】図１は、本発明の原理説明図である。同図
において、寝台１の天板３の上に被検体である患者５が
載置されている。寝台１の天板３は、従来のＣＴ装置の
ようにヘリカルスキャンのための天板送り機能は備え
ず、ヘリカルスキャン中は患者５は固定されている。一
方、架台本体７に設けられたＸ線源であるＸ線管９とこ
れに対向するように設けられたＸ線検出器１１とは、撮
影領域１３の回りを連続回転可能となっている。架台本
体７は、図中左右方向で示される水平方向に連続移動可
能な台車１５の上に設置され、Ｘ線管９の連続回転と台
車の連続移動との連携動作によりヘリカルスキャンを行
うことができる。
【０００９】本発明においては、ヘリカルスキャンのた
めに被検体を連続的に移動させる必要がないので、被検
体を載置する寝台にはヘリカルスキャンの為の精密な天
板送り機能を必要とせず、天板送り機能を持たない手術
台等を利用してヘリカルスキャンＣＴ撮影を行うことが
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図２及び図３は、本発明に
係る架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装置の第１の実施形
態を説明する制御ブロック図及び移動手段の機構図であ
る。図２によれば、移動可能な台車１５の上に搭載され
た架台本体７が撮影室に設けられ、撮影室と放射線防護
壁により隔てられた操作室には、ＣＴ装置の操作卓（コ
ンソール）１７が設けられている。
【００１１】操作卓１７は、ＣＴ装置全体を制御するＣ
ＰＵ１９を備え、ＣＰＵ１９は、図示しない架台内部の
回転機構、Ｘ線曝射部、Ｘ線データ収集部等を制御する
とともに、収集されたＸ線データからＣＴ画像を再構成
して表示する。
【００１２】図示しないＸ線管、Ｘ線検出器、及びこれ
らを回転させる回転機構を内蔵した架台本体７は、台車
１５の上に固定され、ＣＰＵ１９に接続された制御Ｉ／
Ｆ２１を介して制御されるドライバー２３が駆動モータ
２５を回転させ、この駆動モータ２５の回転によって駆
動輪２７が回転し、台車１５が走行し、架台本体７を連
続移動させることができるようになっている。
【００１３】予め撮影範囲、撮影条件等が設定された
後、操作卓１７からヘリカルスキャンが指令されると、
ＣＰＵ１９はこの指令に基づいて、架台本体７内部に設
けた制御Ｉ／Ｆ２１を介して、駆動モータ２５のドライ
バー２３に制御信号を送り、駆動モータ２５により駆動
輪２７を回転駆動し、台車１５を走行させる。
【００１４】また、台車１５の駆動部に取付けた位置検
出用のエンコーダ２９は、駆動輪２７の回転角度等を検
出した検出信号を制御Ｉ／Ｆ２１を介してＣＰＵ１９に
伝送する。ＣＰＵ１９は、伝送されたエンコーダ２９の
検出信号に基づいて、指示した台車１５の移動量と実際
に台車１５が移動した量との整合性を確認したり、図示
しないＸ線管からのＸ線曝射タイミング、同じく図示し
ないＸ線検出器のデータ検出タイミング等を制御し、ヘ
リカルスキャンの制御を行う。
【００１５】また、制御Ｉ／Ｆ２１では台車１５の前
面、背面に設けた接触安全のための安全スイッチ３１の
信号を受けて駆動モータ２５への停止信号を出力する。
【００１６】図３は、第１実施形態におけるＣＴ架台本
体を移動する機構の詳細を示す斜視図である。同図に示
すように、床面に設置された走行レール３３の上を駆動
輪３５、３７、及び２つの従動輪３９を持つ台車１５が
走行するようになっている。図示しないＸ線管、Ｘ線検
出器、及びこれらを回転させる回転機構を内蔵したＣＴ
架台本体７は、台車１５上に固定されていて、台車１５
の走行とともに水平連続移動するようになっている。こ
のＣＴ架台内部の回転機構によるＸ線管の連続回転と台
車１５による連続移動との連携により、静止した被検体
（患者）に対してヘリカルスキャンを行うことができ
る。
【００１７】図２で説明したように操作卓からヘリカル
スキャン指示が行われると、図３に図示しないドライバ
の制御を受けたモータ４１が回転し、ドライブギヤ４
３、ドリブンギア４５を介して駆動輪３５を回転する。
駆動輪３５と駆動輪３７とは、それぞれの駆動輪に設け
られたチェーンギア４７、４９の間に掛け回されたチェ
ーン５１によって同期して回転する。これにより、駆動
力が駆動輪３５と駆動輪３７に分配され、駆動輪３５の
浮き上がりによる空転を防止する。駆動輪３５、３７は
走行レール３３との摩擦で台車１５が連続移動する。ま
た、駆動輪３５の一端にエンコーダ５５が取付けられて
おり、駆動輪３５の回転角度情報をＩ／Ｆ２１を介して
ＣＰＵ１９に伝え、架台移動位置の制御及びヘリカルス
キャンのタイミング制御を行う。
【００１８】なお本実施の形態において、架台位置の変
更やラフな位置決めの際の高速移動とヘリカルスキャン
の為の低速移動とを切り換える場合、モータ４１に供給
される電圧、電流、周波数、パルス頻度、又は電力の印
加される巻線のいずれかを変更することによりモータ４
１の回転速度を変更する調速手段を設ければよい。
【００１９】例えば直流モータを使用する場合、電圧、
電流を制御することにより回転速度を変更し、交流モー
タを使用する場合、モータに印加する交流の周波数をイ
ンバータにより変更することにより低速回転と高速回転
とを切り換えることができる。サーボモータの場合パル
ス頻度の変更により、また高速用巻線と低速用巻線とを
備えるモータにおいては、電力を印加する巻線を変更す
ることにより、それぞれ回転速度を変更し、高速移動
と、ヘリカルスキャンの為の高精度な低速移動とを切り
換えることができる。
【００２０】次に、本発明に係る架台移動ヘリカルスキ
ャンＣＴ装置の第２の実施形態を図４の３面図を参照し
て説明する。図４（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は側面図である。本実施形態では、ＣＴ架台をよ
り精度良く移動させるために、架台の位置変更用の台車
とは別に、ヘリカルスキャンのための精密移動が行える
スライドテーブルを備えた実施形態を説明する。
【００２１】図４において、台車１５は、図３に示した
走行機構とほぼ同じ走行機構で位置変更のための移動が
できるようになっており、この為の構成要素は図３と同
じ符号を付与して重複する説明を省略する。
【００２２】台車１５は図３に示した走行機構によって
走行レール３３上を移動する。これとは別に、架台本体
７を搭載したスライドテーブル６１が台車１５にＬＭガ
イド６３などの直動ガイドを介して取付けられている。
スライドテーブル６１の前部の左右はガイド車輪７５に
より支持されている。台車１５側にベアリングで回転可
能に支持されたボールネジ６５などの直動駆動系があ
り、ボールナット６７がスライドテーブル６１側に固定
されている。
【００２３】モータ６９の回転は、減速器７１により減
速され、例えば歯付プーリ及び歯付ベルト等を含む伝達
系７３によってボールネジ６５に伝えられる。これによ
り、ボールネジ６５が例えば正回転し、これに螺合する
ボールナット６７が図中右向きに駆動力を受けるので、
スライドテーブル６１は台車１５に対して相対的に移動
する（図４（ｃ）中の矢印→の方向の動き）。このとき
台車１５の駆動輪３５、３７及び従動輪３９には図示し
ないブレーキが作動し、その回転を止めているので、台
車１５は走行レール３３上に静止している。
【００２４】またボールネジ６５の端部にはその回転角
度を検出するエンコーダ７７が設けられ、ボールネジ６
５の回転角度を検出した信号を図示しない制御Ｉ／Ｆを
介してＣＰＵに伝えるようになっている。ＣＰＵは、図
２で説明したように制御Ｉ／Ｆから伝えられた回転角度
から移動距離を換算して知ることができる。
【００２５】ＣＴ架台本体７は、スライドテーブル６１
上に固定されているので、スライドテーブル６１の移動
によって精度よくヘリカルスキャンが行える。ガイド車
輪７５はスライドテーブル６１が前方（例えば、符号６
１ａで示す位置）に移動したときに荷重を受けることが
でき、台車１５の外形をスライドテーブル６１の移動ス
トロークまで伸ばす必要がなくなる。また、ボールネジ
６５が逆回転してスライドテーブル６１が後方に下がっ
たときに台車１５の内部に格納されるので、ＣＴ装置の
収納スペースが小さくて済み、術中ＣＴを行う手術室に
も容易に設置することができる。
【００２６】次に、本発明に係る架台移動ヘリカルスキ
ャンＣＴ装置の第３の実施形態を図５の斜視図を参照し
て説明する。本実施の形態においては、精度よくヘリカ
ルスキャンを行うために高速駆動系と低速駆動系の２系
統の駆動系を備える。そして、ＣＴ架台の単なる移動に
は高速駆動用のモータを備えた高速駆動系を使用し、ヘ
リカルスキャンには低速駆動用のモータを備えた低速駆
動系を使用する。
【００２７】図５（ａ）は高速駆動輪と低速駆動輪とを
備えた台車の斜視図であり、図５（ｂ）は、高速駆動輪
及び低速駆動輪の各駆動系とこれらに組み込まれた切換
機構の詳細な斜視図である。
【００２８】図示されないＸ線管及びＸ線検出器を回転
可能に指示する架台本体７は、台車１５の上部に固定さ
れている。また台車１５の下部には、高速用駆動輪８１
と低速用駆動輪８３とがそれぞれ上下に移動可能に取付
けられる。被検体をスキャンする前に架台を大まかに位
置決めしたり、不使用時の格納位置へ退避させるために
は高速用駆動輪８１を下げ、低速用駆動輪８３を上げた
状態にする。ヘリカルスキャン撮影などの精度を要求さ
れる移動に際しては、高速用駆動輪８１を上げ、低速用
駆動輪８３を下げた状態で使用する。
【００２９】高速用駆動輪８１、低速用駆動輪８３を上
下させ切り換える機構は、各駆動輪８１、８３に共通な
機構で構成されている。すなわち、それぞれの駆動輪８
１、８３を軸支するとともに、駆動源であるモータ４１
及び減速のためのギア４３、４５を備えたギアボックス
９７がＬＭガイド９５を介して垂直に移動可能なように
台車１５に取付けられている。
【００３０】そして、ギアボックス９７の上下切換に
は、切換用のモータ８５を回転させ、プーリ８７、ベル
ト９１、プーリ８９などで動力を伝達し、ボールネジ９
３を回転させる。これにより、ギアボックス９７に固定
されたボールナット９９に上下させる力が働いて駆動系
の切換ができる。
【００３１】なお、本実施の形態の変形例として、高速
駆動系と低速駆動系との切換機構として、それぞれの駆
動系における駆動モータと駆動輪との間にクラッチ等の
動力断続手段を設け、一方の駆動系の動力断続手段が動
力を伝達して駆動輪を駆動する状態にあるとき、他方の
駆動系の動力断続手段が動力の伝達を遮断し、他方の駆
動輪が空転して従動輪となるように制御してもよい。こ
の場合、駆動輪の上下機構は不要であり、切換機構の構
造も簡単となり、常に両系の駆動輪（従動輪）によって
架台本体の重量が支えられるので安定性が向上する。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｘ
線源を回転させるＣＴ架台を連続的に移動させることに
より、被検体を動かさずに撮影を行うことのできるヘリ
カルスキャンＣＴ装置を提供することができる。
【００３３】また本発明によれば、寝台天板送り機能の
有無にとらわれずＣＴのヘリカルスキャン撮影が可能と
なり、手術台を用いた術中のヘリカルＣＴ撮影や、血管
撮影装置のカテーテル寝台を用いたＩＶＲ手技の途中で
ヘリカルＣＴ撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装
置の原理説明図である。
【図２】本発明に係る架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装
置の制御ブロック図である。
【図３】本発明に係る架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装
置の第１の実施形態の移動機構を説明する斜視図であ
る。
【図４】本発明に係る架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装
置の第２の実施形態であるスライドテーブルを備えた形
態を説明する３面図である。
【図５】本発明に係る架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装
置の第３の実施形態である高速駆動系と低速駆動系とを
備えた形態を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１…寝台、３…天板、５…患者、７…架台本体、９…Ｘ
線管、１１…Ｘ線検出器、１３…撮影領域、１５…台
車。
フロントページの続き (72)発明者 小平 泰生 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被検体の周囲を回転移動しながらＸ線を
    曝射するＸ線源及び被検体を透過したＸ線を検出するＸ
    線検出器とを備えるＣＴ架台と、 前記ＣＴ架台を被検体に対して連続的に移動させる移動
    手段と、 前記ＣＴ架台の移動量を検出する検出手段と、 を備えてなり、 前記Ｘ線源を被検体の回りに回転させながら前記ＣＴ架
    台を連続的に移動させることにより被検体をヘリカルス
    キャンすることを特徴とする架台移動ヘリカルスキャン
    ＣＴ装置。
  2. 【請求項２】 前記移動手段は、ＣＴ架台本体を搭載す
    るとともに水平移動可能な台車であり、前記Ｘ線源の回
    転面は、ほぼ鉛直面であることを特徴とする請求項１記
    載の架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装置。
  3. 【請求項３】 ＣＴ架台とともに移動可能な台車と、 ＣＴ架台本体が搭載され前記台車に対して連続的に移動
    可能であるスライドテーブルと、 を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載
    の架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装置。
  4. 【請求項４】 前記移動手段は、 ＣＴ架台の位置を変更するための第１の駆動手段と、 ヘリカルスキャン用の第２の駆動手段と、 第１又は第２の駆動手段のいずれか一方が作動するよう
    にこれらを切り換える切換手段と、 を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
    ずれか１項記載の架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装置。
  5. 【請求項５】 前記移動手段は、 単一の駆動用モータと、 このモータに供給される電圧、電流、周波数、パルス頻
    度、又は電力の印加される巻線のいずれかを変更するこ
    とにより、前記モータの回転速度を変更する調速手段
    と、 を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
    ずれか１項記載の架台移動ヘリカルスキャンＣＴ装置。
JP9333232A 1997-12-03 1997-12-03 架台移動ヘリカルスキャンｃｔ装置 Pending JPH11164829A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9333232A JPH11164829A (ja) 1997-12-03 1997-12-03 架台移動ヘリカルスキャンｃｔ装置
US09/203,493 US6212251B1 (en) 1997-12-03 1998-12-02 Helical scanning type X-ray CT apparatus with movable gantry

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JP9333232A JPH11164829A (ja) 1997-12-03 1997-12-03 架台移動ヘリカルスキャンｃｔ装置

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JP (1) JPH11164829A (ja)

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