JPS6390787A - シングルフオトンｅｃｔスキヤナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシングルフォトンＥＣＴスキャナにかかわり、
さらに詳しくはこのスキャナにおける走査機構の改良に
関している。

〔従来の技術〕

シングルフォトンＥＣＴスキャナにおいて、アンゴー形
カメラのような放射線検出器がアームに支持されている
と共に、アームの支点を支える回転台が水平軸を中心と
して回転可能になっていて、アームの揺動および回転台
の回転によって、回転台の回転中心軸に体軸を一致させ
て配置した被検体のまわりを旋回させられるようにした
ものは広く使用されている。

このスキャナが視野の中心と被検体の中心とを一致させ
ることができないという点を解決するために、カメラは
旋回運動のみさせられ、ベット装置が垂直および水平方
向に被検体を移動させるようにして、視野中心と被検体
における目的とするスライス面の中心、つまり被検体中
心とを一致させることができるようにさせたスキャナも
提供されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

後者のスキャナは有効視野が広く、しかも像再構成に際
して、視野中心と被検体中心とが異なることによるデー
タの補正を必要としないという利点を有しているが、被
検体を垂直および水平方向に移動させることができる特
別なベット装置を必要とし、製造コストがかなりかさむ
という問題がある。

本発明は視野中心と被検体中心とを一致させたまま、放
射線検出器に被検体のまわりを旋回させることができ、
しかもこれを特別なベット装置杢必要とすることなくな
させることができる、シングルフォトンＥＣＴスキャナ
を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のシングルフォトンＥＣＴスキャナは、放射線検
出器およびこれの支持機構を水平移動させると共に、ベ
ント装置に被検体の垂直移動のみなさせて、視野中心と
被検体における目的とする゛スライス面の中心とを一致
させるようにして、既存のベット装置をそのまま利用さ
せて、スキャナを低コストでもってつくることができる
ようにしたものである。

本発明のシングルフォトンＥＣＴスキャナの実施例は、
以下に、添付図面と共に説明する。

〔実施例〕

第１図において、参照符号１０は放射線検出器、１１は
被検体をそれぞれ示している。放射線検出器１０はたと
えばアンゴー形カメラからなっていて、検出器１０の中
心軸の方向に、つまり矢印Ａの方向に移動することがで
きるようにアームに支持されている。アームの支点は回
転台に設けられている。

回転台１２は互いに直角なＸ軸とｙ軸との交点Ｏを中心
に回転することができる。放射線検出器１０は、このた
め、矢印Ａの方向への移動、軸Ｘにそう水平移動、それ
に点０を中心としている旋回をなすことができる。他方
、被検体１１はベット装置の天板に支持されている。図
面はたとえば被検体１１の胴部の横断面を示している。

被検体１１は天板を動かすことでもって、ｙ軸にそう垂
直移動のみをなすことができる。

本発明によるスキャナでは、ＣＴ撮影に際して、放射線
検出器１０が点０を中心にして旋回すると、放射線検出
器１０を支持しているスタンドが水平方向に移動され、
同時に被検体１１を支持している天板が垂直方向に移動
され、放射線検出器１０が被検体１１の輪郭に応じた運
動、たとえば楕円運動をさせられ、しかもこれが視野中
心と被検体中心あるいはスライス面の中心とがつねに一
致しつつなされるようにしている。

より詳しく述べると、放射線検出器１０は回転台の回転
によって半径ｒの円弧を描いて旋回することになるが、
放射線検出器１０がある角度θの旋回をなされたときに
、スタンドを水平移動させかつ天板を垂直移動させて、
放射線検出器１０が被検体１１にたいして距離Ｘとおよ
び距離Ｙの移動をなすようにさせ、放射線検出器１０の
中心Ｏが結果として点Ｐ０の位置から点Ｐ、の位置にシ
フトされるようにしている。これらは放射線検出器１０
が旋回中に繰り返され、検出器１０は被検体１１と一定
の距離を維持しつつ、たとえば楕円の軌跡を描きつつ、
しかも検出器の旋回中心と被検体の中心とを一致させた
まま、被検体１１のまわりを旋回させられる。

これらスタンドの移動および天板の昇降は、後述するよ
うに、スタンドおよびベット装置の駆動機構における電
動機などのような駆動源の各々を制御装置によってコン
トロールすることでなされている。

このスキャナでは、これと共に、放射線検出器１０を旋
回させるのに先立って、ベット装置に寝載、された被検
体１１の中心と放射線検出器ＩＯの旋回中心とを精密に
一致させられるようにしている。第２図を参照して説明
する。

被検体１１は横断面が楕円として示されている。

体軸あるいは被検体中心は０′で示され、楕円の長軸方
向の半径がａで、短軸方向の半径がｂでそれぞれ示され
ている。また、放射線検出器１０の旋回中心Ｏと前記楕
円の長軸方向および短方向にたいする距離が、それぞれ
、ｒ！＋ｒ４およびｒｌ＋ｒ、で示されている。放射線
検出器ＩＯの回転中心Ｏは楕円１２の内部にあるので、
楕円の長軸方向の半径ａは ｒ、＋ｒ。

ｂ＝　□となる。そこで、放射線検出 器１０の旋回中心Ｏと被検体１１の中心０′との水平方
向（Ｘ方向）のずれＰ　ｏｘ＝ｒ　ｔ　”−ａとなり、
垂直方向（ｙ方向）のずれＰ、、、はＰ。、＝ｂ−ｒ、
となる。

本発明によるスキャナでは、ＣＴ撮影に先立って、放射
線検出器１０が図面に示すように、互いに直角な四方向
に位置させられて、放射線検出器と被検体との間の距離
が設定されるときに、放射線検出器１０の旋回中心から
の距離ｒｌ＋　　’２＋　　ｒ３＋ｒ４がポテンション
メータ、ロータリエンコーダなどのセンサによって検出
される。制御装置がこれらの信号にもとすいて、ずれ量
Ｐ。Ｘ＋ＰＯアを演算して、スタンドを水平移動させる
機構およびベット装置の天板を垂直移動させる機構にあ
る駆動源を働かせて、視野中心と被検体中心とを一致さ
せるようにしている。

第３図および第４図はこのスキャナの具体的構成を示し
ている。図面において参照符号８はスタンド、９はベッ
ト装置をそれぞれあられしている。

スタンド８は回転台１２、回転台の回転中心軸Ｂに直交
する軸のまわりに揺動しうるように回転台に取り付けら
れているアーム１５および１７、連結材２１からなる支
持機構、揺動中心をはさんで支持機構に取り付けられた
放射線検出器１０およびつり合い重り２４、それに放射
線検出器の支持機構を揺動させる動力シリンダ２５を具
備していて、放射線検出器１０が支持機構の揺動によっ
て軸１３のまわりに旋回するようにさせている。

回転台１２は円盤状の形態を有していて、周面が基台２
６にある軸受に保持されていて、この基台に設置された
電動機によって歯車、チェーン、摩擦車などを介して駆
動されることで、軸Ｂを中心に基台上で回転することが
できるようになっている。

アーム１５は一対のサイドメンバおよびこれらを結合す
るいくつかのクロスメンバからなっていて、端部が回転
台１２にある透孔を通って回転台１２の反対面に延びて
いるように配置されていると共に、サイドメンバの側面
にある軸１６を回転台上の軸受部材１３に保持されてい
る。他方、回転台１２の背面にあるアーム１７も同様に
構成されていて、サイドメンバの側面にある軸１８を回
転台上の軸受部材１４に保持されている。連結材２１が
アーム１５における回転台１２の背面に延びている部分
とアーム１７とに連結されていて、アーム１５．１７が
常に平行を保って、軸１６．１８を中心とする揺動をな
せるようにしている。なお、軸受部材１３．１４はアー
ム１５とアーム１７との揺動中心、つまり軸１６．１８
が回転台１２の回転中心軸Ｂから等距離はなれた位置に
あるように回転台１２に配設されている。

放射線検出器１０とつり合い重り２４とがこの平行リン
ク機構に揺動中心をはさんで取り付けられている。放射
線検出器１０はアーム１５のサイドメンバの間に配置さ
れかつビン２３を中心にして回転しうるようにこれに取
り付けられている。つり合い重り２４もアーム１７のサ
イドメンバに取り付けられていて、平行リンク機構をバ
ランスさせている。

平行リンク機構の揺動はアーム１５の延長部分と回転台
１２との間に配設されている動力シリンダ２５によって
なされている。動力シリンダは、たとえば、ケースおよ
びロッドをもち、ケースの内部に収容された電動機によ
ってねじ軸を回転させ、ねじ軸につながるロッドを伸縮
させるようにしたものからなっていて、ケースおよびロ
ッドを回転台１２およびアーム１５にそれぞれピンによ
って連結されている。なお、動力シリンダの電動機の代
わりに電磁ブレーキを使用し、シリンダーの上下作動を
止めることでもよい。

このスタンドでは、動力シリンダ２５を作動させると、
アーム１５がシリンダ２５のロッドの伸縮によって軸１
６を中心とする揺動をなして、放射線検出器１０に昇降
をなさせることができ、放射線検出器１０が所定高さに
達したところで、シリンダ２５の作動を止めることで、
放射線検出器１０をその位置で停止させることができる
。なお、ポテンションメータ８１が動力シリンダに設け
られていて、放射線検出器１０を支持するアーム１５．
１７の揺動角度から放射線検出器１０と旋回中心軸Ｂと
の間の距離に関連する信号を出力するようにしている。

また、スタンド８は前述のように全体が床に設置された
レールに沿って、放射線検出器１０の旋回中心軸Ｂに直
角な方向へ水平移動させることができる。第５図にて、
レールは符号３１．３２で示されていて、スタンド８は
これにある車輪機構３３．３４を介在してレールに載せ
られている。レール３１は、第４図に示すように、断面
が凸形の部材からなっている。このレールに関係してい
る車輪機構３３はレール３１の頂部を転勤する車輪３５
と、レール３１の側面を転動する車輪３６．３７と、こ
れらの車輪を保持するスタンド８の底面に固定された台
とを有している。他方、レール３２はフラットな部材か
らなっており、車輪機構３４はこのレール上を転勤する
ように配置され、スタンド８の底面に固定された台に取
り付けられた車輪３８を具備している。

レール３１の側面にはチェーン４１がレールに沿って配
置されている。チェーンは両端をチェーンアンカ４２．
４３によってレールに固定され、中間を四個のスプロケ
ット車４４〜４７に巻き掛けられている。

スプロケット車４４は電動機４８の出力軸に取り付けら
れ、スプロケット車４５はロークリエンコーダ４９の回
転軸に直接に取り付けられ、あるいは適当する減速手段
を介在してつながれている。これらの電動機およびロー
クリエンコーダはスタンド上のベース５１に設置されて
いる。残るスプロケット車４６、４７はスタンド上の軸
受に保持されたアイドルスプロケットであって、チェー
ン４１の方向を変えている。

スタンド８の移動は電動機４８が回転することによって
スプロケット車４４がチェーン４１に沿って転がり、ス
タンド全体がレール３１．３２に沿って動くことでなさ
れている。このときロークリエンコーダ４９がスタンド
８の移動距離に関連するパルス信号を発生している。

さらに、ベット装置９は、たとえば第６図に示すように
、被検体を支持する天板および天板を昇降させる機構の
みをもつ、それ自体公知のものからなっている。天板５
１は支持台５２に組み込まれている。支持台の下面には
支持部材５３が固定されている。送りねじ５４は上端が
部材５３にある軸受に回転のみ可能に取り付けられてい
る。回転は部材５３に固定されたブラケット５６に据え
付けられた電動機５５によってなされている。このため
に、電動機の出力軸にはベベルギア５７が取り付けられ
、このベベルギアは送りねじ５４に取り付けられたベベ
ルギア５８にかみ合っている。他方、送りねじにだいす
るナツト５９はベット装置９０ベース６１に設置された
支持部材６２に固定されている。ガイドレール６３．６
４が送りねじ５４の両側に位置して配置されかつ天板５
１を支持している部材５３に取り付けられている。ロー
ラ６５〜６８はこれらのレール上で転勤するように支持
部材６２に取り付けられている。さらに、ワイヤ６９が
支持部材５３とベース６１との間に配置されかつ両端を
これらに接続されている。ワイヤの中間部分はロータリ
エンコーダ７１の回転軸にある滑車７２に巻き掛けられ
ている。なお、ロークリエンコーダはベース側の支持部
材６２に固定されている。

これにおいて、電動機５５が回転されると、送りねじ５
４がナツト５９が固定されているため、天板５１と支持
台５２と支持部材５３とは一緒に昇降して、天板上の被
検体１１を垂直方向に移動させることができる。そして
、これらの可能部分はガイドレール６３、６４がガイド
ローラ６５〜６８に案内されているため、まっすぐに垂
直移動することができる。このとき、ロークリエンコー
ダ７１はワイヤ６９の移動によって、被検体１１の垂直
移動量に比例するパルス信号を発生している。

これらのスタンドおよびベント装置における電動機４８
．５５およびロークリエンコーダ４９．７１、それにポ
テンションメータ８６はスタンドおよびベット装置から
独立した制御装置に電気的に接続されていて、放射線検
出器１０の旋回にともなって、第１図および第２図に関
連して説明した運動をスタンドおよびベット装置なさせ
ている。

制御装置自体は、第７図に示すように、中央演算ユニッ
ト８１、回転台１２を回転させる電動機２７を制御する
回路８２、スタンド全体を水平移動させる電動機４８を
制御する回路８３、ベット装置９の天板５１を垂直移動
させる電動ａ５５を制御する回路８４、これらの回路と
中央演算ユニット８１とを接続するインターフェイス回
路８５、それに放射線検出器ＩＯを支持するアーム１５
．１７の揺動角度から放射線検出器１０と旋回中心軸と
の間の距離に関連する信号を出力するスタンド上のポテ
ンションメータ８６と中央演算ユニット８１とを接続す
るインターフェイス回路８７を具備している。

このスキャナでは、シンチグラムの撮影は体軸が回転台
１２の回転中心軸Ｂに一致するように被検体１１をベッ
ト装置９に載せることで、全身イメージングは被検体１
１を同様に配置し、ベット装置全体を第４図にて右側に
向かって移動させることによって、またＣＴｉ最影は体
軸が回転台１２の回転中心軸Ｂに一致し、しかも診断部
位が放射線検出器１０の下部に位置するように被検体１
１をベット装置９に配置すると共に、回転台１２を回転
させて、放射線検出器１０に被検体１１に投与されたラ
ジオアイソトープからの放射線を検出させることによっ
てなすことができる。

ＣＴ撮影に際して、被検体１１がベット装置の天板５１
に載せられ、放射線検出器１ｏの位置決めが前述のよう
にして口位置でもってなされると、ポテンションメータ
８６は各位置での放射線検出器１ｏがら旋回中心Ｂまで
の距離、つまり第２図におけるｒＩ　ｒ　　ｒＩ　＊　
　ｒ３　＋　　ｒ４に関連する信号を各位置で出力する
。これらの信号はインターフェイス回路８７を経由して
中央演算ユニット８１に入力される。

中央演算ユニットはこれらの信号から前述の式にもとす
く演算をなし、被検体中心Ｏと視野中心０′との間のず
れ量Ｐ　ａｌｌ　　Ｐ　ＯＦに関連する信号がスタンド
８を水平移動させるための制御回路８３およびベット装
置９の天板５１を昇降させるための制御回路８４に入力
される。各制御回路は電動機４８．５５をそれぞれ回転
させ、ロータリエンコーダ４９．７１が検出した実際の
移動量と比較し、所定量の移動がなされたところで、電
動機４８．５５を停止させると共に、制動機構を作動さ
せて、視野中心０と被検体１１のスライス面の中心Ｏ′
とを一致させている。

このあとＣＴ撮影がなされるが、このときに中央演算ユ
ニット８１はあらかじめ準備されたテーブルにしたがっ
て、放射線検出器１０を旋回させる信号、つまり第１図
における角度θに関する信号を制御回路８２に出力し、
これらの角度θの各々にたいする水平移動距離Ｘおよび
垂直移動距離Ｙに関連する信号を制御回路８３．８４に
出力する。各制御回路はこれらの信号を連続して入力さ
せられ、電動機４８．５５の各々を回転させて、視野中
心０と被検体中心Ｏ′とを一致させたまま、放射線検出
器１０を被検体１１のまわりに旋回させる。

ロータリエンコーダ４９．７１はこれらにおいて放射線
検出器１０と被検体１１の実際の移動量を検出し、制御
回路８３．８４は検出信号の各々によって電動機４８、
５５の回転量を制御している。

〔発明の効果〕

本発明のシングルフォトンＥＣＴスキャナは、以上述べ
たように、視野中心と被検体中心とが放射線検出器の旋
回中に常に一致しているため、有効視野が広く、しかも
像再構成に際して、視野中心と被検体中心とのずれにも
とすく補正を必要としないばかりか、これをスタンド全
体の水平移動およびベント装置の天板の垂直移動によっ
てなして、既存のベット装置をそのまま使用することが
できるようにしであるため、製造コストも従来のものと
比較して低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のシングルフォトンＥＣＴスキャナの一実
施例を示していて、第１図はＣＴ撮影における放射線検
出器の運動状態を示す説明図、第２図は視野中心と被検
体中心とを一致させるときの放射線検出器の運動を示す
説明図、第３図はスキャナ全体の正面図、第４図は側面
図、第５図はスキャナを構成するスタンドの一部を破断
された平面図、第６図はスキャナを構成するベント装置
の一部を破断された側面図、第７図はスキャナを構成す
る制御装置の構成を示す説明図である・８パ・スタンド
、９・・・ベット装置、１０・・・放射線検出器、１１
・・・被検体、３１〜３８．４１〜４９・・・走行装置
、４８・・・走行装置の駆動源、５５・・・ベット装置
の駆動源、８１〜８７・・・制御装置、Ｏ・・・放射線
検出器の旋回中心、０′・・・被検体中心、Ｘ・・・放
射線検出器の水平移動距離、ｙ・・・被検体の垂直移動
距離、θ・・・放射線検出器の旋回角度。 特許出願人　　株式会社　日立メディコ代理人　弁理士
　　秋　　本　　正　　実第１図 第２図 ■ 第３図 第４図 第　５　図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、放射線検出器と、放射線検出器を水平軸を中心にし
   て旋回させかつこの旋回中心軸を通る直線に沿って移動
   可能に支持し、これらの運動をなさせる駆動機構を具備
   しているスタンドと、被検体を支持しかつ垂直方向に被
   検体の支持部材を移動させる駆動機構をもつベット装置
   とをもつシングルフォトンＥＣＴスキャナにおいて、ス
   タンド全体を前記水平軸に直角な水平方向に移動させる
   走行機構と、放射線検出器が水平軸を中心にして旋回を
   なすときに、あらかじめ設定された軌道に沿う運動を放
   射線検出器になさせるために、放射線検出器の旋回角度
   に応じてスタンドの走行機構およびベッド装置の駆動機
   構に含まれる駆動源を制御する装置とを具備させられて
   いること、を特徴としているシングルフォトンＥＣＴス
   キャナ。