JP4761898B2 - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線管とＸ線検出器が一体的に回転する、いわゆる第３世代のＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、「Ｘ線ＣＴ装置」とする。）は、被検体を透過したＸ線の強度に基づいて、被検体についての情報を画像として提供するものであり、疾病の診断、治療や手術計画等をはじめとする多くの医療行為において重要な役割を果たしている。

このようなＸ線ＣＴ装置は、円環状のベースフレームを有している。このベースフレームは、その軸心を中心にして回転自在に支持されており、その内側にはＸ線管、Ｘ線検出器、高電圧発生装置など、種々の装置が固定されている。

従って、ベースフレームが回転すると、Ｘ線管とＸ線検出器の向きが変化する。Ｘ線ＣＴ装置では、前述のＸ線管とＸ線検出器の向きの変化を利用して、各種方向からの被検体の撮影がなされる（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平８−５２１３０号

ところで、Ｘ線管、Ｘ線検出器、高電圧発生装置などは重量が大きい。そのため、ベースフレームが高速回転すると、その内側に固定されているＸ線管、Ｘ線検出器、高電圧発生装置などの重量物に大きな遠心力が生じて、ベースフレームが変形することがある。

ベースフレームの変形によりＸ線管の設置角度が狂うと、Ｘ線管から曝射されるＸ線の角度がずれるため、Ｘ線検出器が正しくＸ線の検出を行うことが出来なくなる。また、Ｘ線検出器の設置角度が狂うと、Ｘ線を検出する位置にずれが生じ、すなわちＸ線パスにずれが生じ、画像の劣化を引き起こすことになる。

本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ベースフレームが高速回転したときでも、Ｘ線管、検出器の設置角度が狂うことがなく、画質の劣化が発生しにくいＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、次のように構成されている。

（１）軸心線を中心として回転可能に支持される円筒型のベースフレームと、前記ベースフレームの内側に搭載されたＸ線管及びＸ線検出器と、前記ベースフレームの端面に固定され、前記ベースフレームより剛性が大きい補強リングとを備えている。
（４）軸心線を中心として回転可能に支持される円筒型のベースフレームと、前記ベースフレームの内側に搭載されたＸ線管及びＸ線検出器と、前記ベースフレームの端面と面一になるように前記ベースフレームの外周面に固定され、前記ベースフレームより剛性が大きい補強リングとを備えている。

（２）（１）に記載されたＸ線コンピュータ断層撮影装置において、前記Ｘ線管とＸ線検出器は、前記ベースフレームの軸心方向における中心部からずれた位置に配設され、前記補強リングは、前記ベースフレームの端部のうち、前記Ｘ線管とＸ線検出器に近い端部に設けられる。

本発明によれば、ベースフレームが高速回転したときでも、Ｘ線管、検出器の設置角度が狂うことがなく、画質の劣化が発生しにくい。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の斜視図である。
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体に対してＸ線を曝射し、この被検体を透過したＸ線に基づいて、被検体の複数断面における画像信号を取得する架台１０と、架台１０の動作を制御するとともに、架台１０により取得された画像信号に基づいて、被検体の複数断面における診断画像を生成する制御装置２０と、被検体を載せて架台１０の撮影位置に位置決めする寝台３０とを備えている。

本発明は、架台１０内に設けられたベースフレーム１１に関するものである。従って、以下の説明では、本発明において、あまり重要でない部分、例えば筐体部分などの説明は省略する。また、以下の説明において、「前」とは、図１における手前側を示し、「後」とは、図１における後側（図示しない）を示している。

図２は同実施形態に係る架台１０の概略図である。
図２に示すように、この架台１０は、撮影時に被検者が入れられる撮影トンネル１０ａを備え、撮影トンネル１０ａの周囲には、当該撮影トンネル１０ａと同軸となるように、筒状のベースフレーム１１が配設されている。このベースフレーム１１は、架台１０内に配設された駆動機構によって、当該ベースフレーム１１の軸心を中心にして高速回転されるようになっている。

図３は同実施形態に係るベースフレーム１１の斜視図、図４は同実施形態に係るベースフレーム１１の側断面図である。

図３と図４に示すように、このベースフレーム１１は、前述のように円筒状をしており、その内側には、撮影トンネル１０ａに入れられた被検体にＸ線を曝射するＸ線管１２、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器１３、及びＸ線管１２に印加する高電圧を発生させる高電圧発生装置１４が固定されている。これらＸ線管１２、Ｘ線検出器１３、及び高電圧発生装置１４は、重量が極めて大きい、いわゆる重量物である。ベースフレーム１１の材料としては、アルミなどが使用される。

Ｘ線管１２は、ベースフレーム１１の内周面における、前記ベースフレーム１１の軸心方向の中心部から少し前方にずれた位置に固定されている。従って、Ｘ線管１２の重心は、ベースフレーム１１の前方に偏っている。ベースフレーム１１とＸ線管１２との固定にはボルトが使用される。

Ｘ線検出器１３は、ベースフレーム１１の内周面に設けられた取付部材１１ｂの前面に固定されている。取付部材１１ｂは、ベースフレーム１１の軸心方向に対して略中心部に配置されている。従って、取付部材１１ｂの前面に固定されるＸ線検出器１３と前記Ｘ線管１２の重心は、いずれもベースフレーム１１の前方に偏っている。取付部材１１ｂとＸ線検出器１３の固定、及び取付部材１１ｂと高電圧発生装置１４の固定にはボルトが使用される。

ベースフレーム１１の前端面には、補強リング１５が前記ベースフレーム１１と同軸になるように固定されている。ベースフレーム１１と補強リング１５の固定には、ボルトが使用される。補強リング１５の材料としては、アルミよりも剛性が高い材料である、鉄、ステンレス、あるいはチタンなどが使用される。

次に、以上の構成を備えたＸ線ＣＴ装置の動作と作用について説明する。

ベースフレーム１１が高速回転すると、その内側に配設されたＸ線管１２、Ｘ線検出器１３、高電圧発生装置１４などの重量物に大きな遠心力が発生し、ベースフレーム１１の前端部には、広がろうとする力が働く。

しかしながら、本実施形態におけるベースフレーム１１の前端面には補強リング１５が固定されている。しかも、補強リング１５の材料は、ベースフレーム１１の材料よりも剛性が高い鉄、ステンレス、あるいはチタンが使用されている。

従って、ベースフレーム１１の前端部に広がろうとする大きな力が働いても、補強リング１５の剛性により、ベースフレーム１１が変形することがない。その結果、ベースフレーム１１の内側に配設されたＸ線管１２やＸ線検出器１３の設置角度が一定に保たれ、ベースフレーム１１が高速回転しているときでも、安定した鮮明な診断画像が生成される。

次に、図５を参照しながら、本実施形態に係る補強リング１５Ａの変形例について説明する。

図５は同実施形態の変形例に係るベースフレーム１１の側断面図である。

図５に示すように、本実施形態における補強リング１５Ａは、ベースフレーム１１の前端の外周面に固定されている。すなわち、補強リング１５Ａは、ベースフレーム１１の外側に嵌め込まれている。ベースフレーム１１と補強リング１５Ａの固定には、ボルトが使用される。

このように、補強リング１５Ａがベースフレーム１１の外周面に固定されると、補強リング１５Ａの取り付けが簡単化する。また、ベースフレーム１１と補強リング１５Ａの固定に使用されるボルトの強度が小さくて済む。

なお、前記実施形態では、補強リング１５、１５Ａの材料として、鉄、ステンレス、及びチタンが用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ベースフレーム１１の材料よりも剛性が高ければ、どんな材料であってもよい。従って、補強リング１５、１５Ａの材料は、ベースフレーム１１の材料に応じて選定される。

また、本実施形態では、補強リング１５、１５Ａがベースフレーム１１の前端に設けられている。しかしながら、Ｘ線管１２、Ｘ線検出器１３、高電圧発生装置１４の重心がベースフレーム１１の後方に偏っていれば、補強リング１５、１５Ａはベースフレーム１１の後端に設けられる。もちろん、Ｘ線管１２、Ｘ線検出器１３、高電圧発生装置１４の重心位置によらず、ベースフレーム１１の前端と後端に補強リング１５、１５Ａが設けられていても良い。

さらに、前記実施形態では、ベースフレーム１１とＸ線管１２の固定、ベースフレーム１１とＸ線検出器１３の固定、ベースフレーム１１と高電圧発生装置１４の固定、及びベースフレーム１１と補強リング１５、１５Ａの固定に、ボルトが使用されている。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、ベースフレーム１１に対して堅固に固定できるのであれば、他の手段であっても良い。

本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の斜視図。 同実施形態に係る架台の概略図。 同実施形態に係るベースフレームの斜視図。 同実施形態に係るベースフレームの側断面図。 同実施形態の変形例に係るベースフレームの斜視図。

符号の説明

１１…ベースフレーム、１２…Ｘ線管、１３…Ｘ線検出器、１５…補強リング、１５Ａ…補強リング。

Claims (6)

1. 軸心線を中心として回転可能に支持される円筒型のベースフレームと、
   前記ベースフレームの内側に搭載されたＸ線管及びＸ線検出器と、
   前記ベースフレームの端面に固定され、前記ベースフレームより剛性が大きい補強リングと
   を備えていることを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
2. 前記Ｘ線管とＸ線検出器は、前記ベースフレームの軸心方向における中心部からずれた位置に配設され、
   前記補強リングは、前記Ｘ線管とＸ線検出器に近い前記ベースフレームの端面に設けられることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
3. 前記補強リングは、鉄、ステンレス、あるいはチタンで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
4. 軸心線を中心として回転可能に支持される円筒型のベースフレームと、
   前記ベースフレームの内側に搭載されたＸ線管及びＸ線検出器と、
   前記ベースフレームの端面と面一になるように前記ベースフレームの外周面に固定され、前記ベースフレームより剛性が大きい補強リングと
   を備えていることを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
5. 前記Ｘ線管とＸ線検出器は、前記ベースフレームの軸心方向における中心部からずれた位置に配設され、
   前記補強リングは、前記Ｘ線管とＸ線検出器に近い前記ベースフレームの端面側に設けられることを特徴とする請求項１に記載されたＸ線コンピュータ断層撮影装置。
6. 前記補強リングは、鉄、ステンレス、あるいはチタンで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

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