JP2018007870A - 医用画像撮影装置用寝台及び医用画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】寝台の昇降台の水平移動の停止時に生じる振動を直接被検者へ伝えることなく、寝台の昇降に伴い昇降台を長手方向に水平移動させることを可能とする。
【解決手段】昇降台3とパンタアーム8の間に支持台9を設け、支持台9上には水平移動機構として機能する送りネジ5が配置される。送りネジの長軸は天板4の長手方向と平行に配置され、昇降台に取付けられ、送りネジの長手方向に沿って移動可能なナット5Aに挿入される。送りネジ5の軸端には、定荷重ばね6が取付けられ、定荷重ばねの他端に、基台２に載置され、移動停止機構として機能する重石7を取付けることで、昇降台3の水平移動停止時の振動を抑え、被検者の乗り心地の悪化を抑えることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、基台と垂直に昇降台が昇降する医用画像撮影装置用寝台に係り、昇降台の昇降に伴って昇降台を長手方向に移動可能とする技術に関するものである。

従来の医用画像撮影装置用の寝台としては、例えば特許文献1に記載されたX線CT装置用寝台がある。特許文献1では、基台と平行かつ水平に配置される天板支持フレームが、基台と天板支持フレームとの間にX字状に設置された2本の回動アームで支持されており、天板支持フレームの後方に取付けられた後部ストッパと、回動アームにおける駆動アームに取付けられたコイルスプリングが連結されている。天板支持フレームの前方にも前部ストッパが取付けられている。駆動アームが起きると、コイルスプリングにより後部ストッパが駆動アームに引っ張られる為、天板支持フレームは寝台の上昇とともにスキャナガントリ側へ水平移動する。前部ストッパが回動アームにおける従動アームのローラに接触すると、天板支持フレームの水平移動は停止する。寝台の下降時には、駆動アームのローラがストッパ後部に接触すると、天板支持フレームがスキャナガントリとは反対側へ水平移動する。

特開昭60-41955号公報

しかしながら、従来のX線CT装置用寝台は、昇降台の水平移動の停止を、昇降台に取付けたストッパと回動アームのローラとの接触により行っている為、ストッパとローラの接触時の振動が昇降台に伝わりやすく、その為に、寝台上に載置される被検者へ振動が伝わることで乗り心地等の点で悪影響を及ぼすことがある。

本発明の目的は、上記の課題を解決し、昇降台の水平移動の停止時に生じる振動を直接被検者へ伝えることなく、寝台の昇降に伴い昇降台を長手方向に水平移動させることを可能とする医用画像撮影装置用寝台を提供すること、及びその医用画像撮影装置用寝台を備える医用画像撮影装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明においては、医用画像撮影装置用寝台であって、天板を支持する昇降台と、基台に設置される回動アームと、昇降台と回動アームとの間に設置された支持台と、支持台に設置され、回動アームの駆動による支持台の上下動に応じて、昇降台を支持台に対して水平移動する水平移動機構とを備え、水平移動機構は、昇降台の水平移動を所定位置で停止させる移動停止機構を含む構成の医用画像撮影装置用寝台を提供する。

本発明によれば、昇降台の水平移動の停止時に生じる振動を直接被検者へ伝えることなく、寝台の昇降に伴い昇降台を長手方向に水平移動させることを可能とする医用画像撮影装置用寝台を提供すること、及びその医用画像撮影装置用寝台を備える医用画像撮影装置を提供することができる。

各実施例に係るX線CT装置の全体構成の一例を説明するための図である。 実施例１に係るX線CT装置用寝台の一構成例を示す側面図である。 実施例１に係るX線CT装置用寝台が上昇した状態の側面図である。 実施例２に係るX線CT装置用寝台の一構成例を示す側面図である。 実施例２に係るX線CT装置用寝台をＡ矢視方向から見た図である。 実施例３に係るX線CT装置用寝台の一構成例を示す側面図である。 実施例３に係るX線CT装置用寝台の他の構成例を示す側面図である。

以下、本発明の医用画像撮影装置用寝台の実施例を図面に従い説明する。なお、以下の各実施例の説明においては、医用画像撮影装置としてX線CT装置を例示して説明するが、これに限定するものではなく、他の医用画像撮影装置の寝台にも適用できる。まず図１に基づき、本発明の各実施例に係るX線CT装置の全体構成例を説明する。X線CT装置1はスキャンガントリ部100と操作卓120とを備える。

スキャンガントリ部100は、X線管101と、回転円盤102と、コリメータ103と、X線検出器106と、データ収集装置107と、寝台105と、ガントリ制御装置108と、寝台制御装置109と、X線制御装置110とを備えている。X線管101は寝台105上に載置された被検体にX線を照射する装置である。コリメータ103はX線管101から照射されるX線の放射範囲を制限する装置である。回転円盤102は、寝台105上に載置された被検体が入る開口部104を備えるとともに、X線管101とX線検出器106を搭載し、被検体の周囲を回転するものである。X線検出器106は、X線管101と対向配置され被検体を透過したX線を検出することにより透過X線の空間的な分布を計測する装置であり、多数のX線検出素子を回転円盤102の回転方向に配列したもの、若しくは回転円盤102の回転方向と回転軸方向との2次元に配列したものである。データ収集装置107は、X線検出器106で検出されたX線量をデジタルデータとして収集する装置である。ガントリ制御装置108は回転円盤102の回転を制御する装置である。寝台制御装置109は、寝台105の上下前後動を制御する装置である。X線制御装置110はX線管101に入力される電力を制御する装置である。

操作卓120は、入力装置121と、画像演算装置122と、表示装置125と、記憶装置123と、システム制御装置124とを備えている。入力装置121は、被検体氏名、検査日時、撮影条件などを入力するための装置であり、具体的にはキーボードやポインティングデバイスである。画像演算装置122は、データ収集装置107から送出される計測データを演算処理してCT画像再構成を行う装置である。表示装置125は、画像演算装置122で作成されたCT画像を表示する装置であり、具体的にはCRT(Cathode-Ray Tube)やLCD（Liquid Crystal Display）等である。記憶装置123は、データ収集装置107で収集したデータ及び画像演算装置122で作成されたCT画像の画像データを記憶する装置であり、具体的にはHDD(Hard Disk Drive)等である。システム制御装置124は、これらの装置及びガントリ制御装置108と寝台制御装置109とX線制御装置110を制御する。

本構成に置いて入力装置121から入力された撮影条件、特にX線管電圧やX線管電流などに基づきX線制御装置110がX線管101に入力される電力を制御することにより、X線管101は撮影条件に応じたX線を被検体に照射する。X線検出器106は、X線管101から照射され被検体を透過したX線を多数のX線検出素子で検出し、透過X線の分布を計測する。回転円盤102はガントリ制御装置108により制御され、入力装置121から入力された撮影条件、特に回転速度などに基づいて回転する。寝台105は寝台制御装置109によって制御され、入力装置121から入力された撮影条件、特にらせんピッチなどに基づいて動作する。

X線管101からのX線照射とX線検出器106による透過X線分布の計測が回転円盤102の回転とともに繰り返されることにより、様々な角度からの投影データが取得される。取得された様々な角度からの投影データは画像演算装置122に送信される。画像演算装置122は送信された様々な角度からの投影データを逆投影処理することによりＣＴ画像を再構成する。再構成して得られたＣＴ画像は表示装置125に表示される。

実施例１は上述したX線CT装置用寝台の実施例、すなわち、天板を支持する昇降台と、基台に設置される回動アームと、昇降台と回動アームとの間に設置された支持台と、支持台に設置され、回動アームの駆動による支持台の上下動に応じて、昇降台を支持台に対して水平移動する水平移動機構とを備え、水平移動機構は、昇降台の水平移動を所定位置で停止させる移動停止機構を含み、水平移動機構は、天板の長手方向に平行に配置された送りネジと、昇降台に取付けられ、送りネジの長手方向に沿って移動可能なナットと、送りネジの一端取付けられた定荷重ばねを有し、移動停止機構は、定荷重ばねに取付けられ基台に載置される重石である構成の実施例である。

図2は実施例1に係る寝台105の一構成例の側面図である。寝台の基台2と昇降台3の間には支持台9があり、支持台9と基台2の間には回動アームであるパンタアーム8がある。回動アーム、すなわちパンタアーム8の支点13は支持台9に、支点14は基台2に回動可能に連結され、支点15は支持台9を支持し、支点16は基台2上に転動可能に位置する。

支持台9上には、送りネジ5が取付けてあり、その長軸は天板4の長手方向と平行に設置される。なお、天板4の長手方向とは、図2中のスキャナガントリ方向を示す矢印の方向と同一になる。送りネジ5には、その長手方向に沿って移動可能なナット5Aが取付けられており、ナット5Aは昇降台3に固定されている。送りネジ5の軸端に定荷重ばね6の一端が固定して取付けられている。定荷重ばね6の他端は重石7に固定されている。重石7は基台2上に固定されず、載置されている。送りネジ5、ナット5A、定荷重ばね6で、本実施例の寝台の水平移動機構を構成し、基台2に載置される重石7が移動停止機構として機能する。

昇降台3は支持台9上の図示しない直線ガイドなどで支持され、天板4の長手方向に移動可能に設置されている。天板4は昇降台3上の図示しない直線ガイドなどで長手方向に移動可能に設置されており、この移動を可能とするため図示しないモータなどが取付けられている。

パンタアーム8を構成するアームをアクチュエータ20などで起倒すると、支点15および16はそれぞれ支持台9下方および基台2上を天板4の長手方向に転動し、支持台9が上昇する。支持台9が上昇すると、図3に示すX線CT装置用寝台が上昇した状態の側面図のように、水平移動機構を構成する定荷重ばね6により送りネジ5が回転し、送りネジ5の長手方向に移動可能なナット5Aにより、昇降台3が矢印で示すスキャナガントリ側へ水平移動する。

所定の高さで定荷重ばね6が伸び切ると、その後に移動停止機構を構成する重石7が基台2から離れることで、送りネジ5が回転しなくなる為、図３に示す位置でナット5Aが停止し、昇降台3の水平移動が停止する。このように本実施例の構成においては、送りネジ5とナット5Aと定荷重ばね6とが昇降台3の水平移動機構を、定荷重ばね6に固定された重石7とが昇降台3の移動停止機構を構成している。言い換えると、送りネジ5とナット5A、定荷重ばね6、重石7とで移動停止機構付の水平移動機構を構成する。

一方、パンタアーム8を構成するアームをアクチュエータ20などで伏倒すると、支点15および16が前記とは逆側へ転動し、支持台9が下降する。支持台9が下降すると、重石7が基台2に接地する前は、定荷重ばね6の伸縮が無い為に送りネジ5は回転しない為、ナット5Aが移動しないことから昇降台3は水平移動しないが、所定の高さで重石7が基台2に接地すると、定荷重ばね6によって送りネジ5が前記とは逆に回転し、ナット5Aが前記とは反対側へ移動する為、昇降台3がスキャナガントリとは反対側へ水平移動する。

このように、図２、図３に示した本実施例の移動停止機構付の水平移動機構を備える構成により、昇降台の水平移動にアクチュエータを必要とせず、また定荷重ばねの長さを調整することで、容易に所定の高さにおける水平移動の停止位置を変更できる。

本実施例のX線CT装置用寝台は、昇降台の水平移動は、定荷重ばねに取付けた重石が昇降台の上昇により基台から離れることで停止し、昇降台の下降により重石が基台に接地すると昇降台は水平移動する。その結果、重石の接地時の振動は定荷重ばね、送りネジを介して昇降台に伝わることで減衰する為、天板上に載置される被検者へ振動が伝わることを抑え、乗り心地の悪化を抑えることが可能となる。

実施例２は、X線CT装置用寝台であって、実施例１で用いた移動停止機構である重石の代わりに歯車セットを用いる構成の実施例である。すなわち、水平移動機構は、天板の長手方向に平行に配置された送りネジと、昇降台に取付けられ、送りネジの長手方向に沿って移動可能なナットと、一端が基台に取付けられた定荷重ばねと、定荷重ばねの他端と送りネジの軸端との間に取付けた複数の歯車とを有し、移動停止機構は、歯車の一部の歯が除去加工された構造である。

図４のX線CT装置用寝台の側面図を示すように、送りネジ5の一端に第一の歯車である歯車10を固定して取付け、また第二の歯車である歯車11を支持台9に固定して取付け、歯車11の回転軸に定荷重ばね6を固定して取付ける。図５は図４の矢印Ａの方向から見た図を示す。図５に示すように、第二の歯車である歯車11はその一部が除去加工されている。このように、歯車11は歯の一部を除去加工することにより、移動停止機構として機能させる。また、送りネジの軸端に取付けた歯車10と支持台9の間には引張りばね12を取付ける。

本実施例の構成において、パンタアーム8を構成するアームをアクチュエータ20などで起倒すると、実施例１と同様、支点15および16はそれぞれ支持台9下方および基台2上を天板4の長手方向に転動し、支持台9が上昇する。支持台9が上昇すると、定荷重ばね6により歯車11が回転し、歯車11により歯車10が回転することで送りネジ5が回転し、ナット5Aが移動することにより、昇降台3が矢印で示すスキャナガントリ側へ水平移動する。

さらに支持台9が所定の高さまで上昇して歯車11が回転すると、移動停止機構を構成する歯車11の除去加工した箇所と、歯車10では歯が噛み合わない為、歯車10は回転せず、水平移動機構の送りネジ5が回転しない為、ナット5Aが停止し、昇降台3の水平移動は停止する。一方、パンタアーム8を構成するアームをアクチュエータ20などで伏倒すると、支点15および16が前記とは逆側へ転動し、支持台9が下降する。支持台9が下降すると、歯車10と歯車11が噛み合う箇所から昇降台3がスキャナガントリとは反対側へ水平移動する。このように本実施例では、送りネジ5とナット5A、歯車10、一部が除去可能された歯車11、定荷重ばね6とで移動停止機構付の水平移動機構を構成する。

なお、引張りばね12は、歯車10が回転しない位置で、例えばその引張りばね12の初期張力となる位置に取付けられており、歯車10と歯車11が噛み合わない状態において、昇降台3が意図せず押し引きされた場合に、昇降台3を元の位置に留めることを可能とする。また、本実施例においては、定荷重ばねの代わりに、引張りばねを用いても良い。

本実施例により、昇降台の水平移動は、昇降台の上昇時に歯車の歯が噛み合わない範囲で停止し、昇降台の下降により歯車が噛み合うと昇降台は水平移動する。歯車の噛み合い時の振動は歯車、送りネジを介して昇降台に伝わることで減衰する為、天板上に載置される被検者へ振動が伝わることを抑え、乗り心地の悪化を抑える効果がある。すなわち、昇降台の水平移動にアクチュエータを必要とせず、また昇降台が意図せず押し引きされた際も異音を生じることなく、昇降台を元の位置に戻すことができる。

実施例３は、X線CT装置用寝台であって、実施例１、２で用いた送りネジ5に代え索条を用いる構成の実施例であり、水平移動機構は、天板の長手方向に平行に配置され、昇降台に一端が取付けられた索条と、支持台に設けられ、索条を巻取り可能に取付けるローラと、一端がローラの支持軸に並列に取付けられた定荷重ばねと、昇降台と支持台との間に取付けられた引張りばねを有し、移動停止機構は、定荷重ばねの他端に取付けられ、基台に載置される重石である構成の実施例である。

図6に示すように、本実施例においては、図2、3、4、及び5に示した構成において、送りネジ5ではなく索条１７を使用する。昇降台3に一端を取付けた索条17は、例えば支持台9に設けたローラ19にその他端が取付けられることで、ローラ19で巻取り可能となる。またローラ19の支持軸に並列になるよう定荷重ばね6の一端がローラ19に取付けられ、定荷重ばね6の他端は、図2および3の構成と同様に重石7に固定される。更に、昇降台3と支持台9との間に引張りばね18が取付けられている。なお、昇降台3において、引張りばね18が取り付けられる箇所は、索条17が取り付けられる箇所の逆側である。

図６の構成の寝台において、パンタアーム8を構成するアームをアクチュエータ20などで起倒すると、支点15および16はそれぞれ支持台9下方および基台2上を天板4の長手方向に転動し、支持台9が上昇する。支持台9が上昇すると、定荷重ばね6により同軸に設置したローラ19が回転し、ローラ19が索条17を巻取ることで、昇降台3をスキャナガントリ側へ水平移動する。所定の高さで定荷重ばね6が伸び切ると、その後に重石7が基台2から離れることで、ローラ19が回転しなくなる為、昇降台3の水平移動は停止する。すなわち、図６の構成では定荷重ばね6、重石7、索条17、引張りばね18、及びローラ19とで移動停止機構付の水平移動機構を構成する。

図６において、パンタアーム8を構成するアームをアクチュエータ20などで伏倒すると、支点15および16が前記とは逆側へ転動し、支持台9が下降する。支持台9が下降すると、重石7が基台2に接地する前は、定荷重ばね6の伸縮が無い為にローラ19が回転しないことから昇降台3は水平移動しないが、所定の高さで重石7が基台に接地すると、定荷重ばね6によってローラ19が前記とは逆に回転し、引張りばね18により昇降台3がスキャナガントリとは反対側へ水平移動する。これにより、昇降台の水平移動にアクチュエータを必要とせず、索条を使用することで送りネジよりも容易かつ安価に構成できる。

なお、本実施例で用いる索条を図4および5で説明した実施例２の構成に適用することも可能である。すなわち、水平移動機構を、天板の長手方向に平行に配置され、昇降台に一端が取付けられた索条と、支持台に設けられ、索条を巻取り可能に取付けるローラと、一端が基台に取付けられた定荷重ばねと、ローラと並列に取付けられた第一の歯車と、第一の歯車と噛み合い、その軸に定荷重ばねの他端が取付けられた第二の歯車を有し、移動停止機構は、第二の歯車の除去加工部である構成の変形実施例である。

図7に示すように、重石7の代わりに、定荷重ばね6を基台2に取付け、ローラ19と並列に歯車10を取付け、歯車10と噛み合う一部に除去加工部を備え、他のローラに取付けられた歯車11の軸に定荷重ばね6を取付けても良い。すなわち、索条17はロ−ラ19で巻取り可能に取付けられ、ローラ19の支持軸に並列に歯車10を固定する。本構成の場合、定荷重ばね6、歯車10、11、索条17、引張りばね18、及びローラ19などで移動停止機構付の水平移動機構を構成する。歯車10と支持台9の間の引張りばね12は、実施例２同様、歯車10と歯車11が噛み合わない状態において、昇降台3が意図せず押し引きされた場合に、昇降台3を元の位置に留めることを可能とするためのものである。

本構成により、昇降台の水平移動は、昇降台の上昇時に歯車の歯が噛み合わない範囲で停止し、昇降台の下降により歯車が噛み合うと昇降台は水平移動する。歯車の噛み合い時の振動は歯車、送りネジを介して昇降台に伝わることで減衰する為、天板上に載置される被検者へ振動が伝わることを抑え、乗り心地の悪化を抑える効果があり、また昇降台が意図せず押し引きされた際も異音を生じることなく、昇降台を元の位置に戻すことができる。

本発明にかかる医用画像撮影装置用寝台は、重石の接地時の振動や歯車の噛み合い時の振動は定荷重ばねや歯車や送りネジ等を介して昇降台に伝わることで減衰する為、天板上に載置される被検者へ振動が伝わることを抑え、乗り心地の悪化を抑えることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ 線CT装置
１００ スキャンガントリ部
１０１ X線管
１０２ 回転円盤
１０３ コリメータ
１０４ 開口部
１０５ 寝台
１０６ X線検出器
１０７ データ収集装置
１０８ ガントリ制御装置
１０９ 寝台制御装置
１１０ X線制御装置
１２０ 操作卓
１２１ 入力装置
１２２ 画像演算装置
１２３ 記憶装置
１２４ システム制御装置
１２５ 表示装置
２ 基台
３ 昇降台
４ 天板
５ 送りネジ
5A ナット
６ 定荷重ばね
７ 重石
８ パンタアーム
９ 支持台
１０、１１ 歯車
１２、１８ 引張りばね
１３〜１６ パンタアーム支点
１７ 索条
１９ ローラ
２０ アクチュエータ

Claims (6)

1. 医用画像撮影装置用寝台であって、
   天板を支持する昇降台と、
   基台に設置される回動アームと、
   前記昇降台と前記回動アームとの間に設置された支持台と、
   前記支持台に設置され、前記回動アームの駆動による前記支持台の上下動に応じて、前記昇降台を前記支持台に対して水平移動する水平移動機構と、を備え、
   前記水平移動機構は、前記昇降台の水平移動を所定位置で停止させる移動停止機構を含む、
   ことを特徴とする医用画像撮影装置用寝台。
2. 請求項１に記載の医用画像撮影装置用寝台であって、
   前記水平移動機構は、
   前記天板の長手方向に平行に配置された送りネジと、前記昇降台に取付けられ、前記送りネジの長手方向に沿って移動可能なナットと、前記送りネジの一端に取付けられた定荷重ばねを有し、
   前記移動停止機構は、
   前記定荷重ばねに取付けられ、前記基台に載置される重石である、
   ことを特徴とする医用画像撮影装置用寝台。
3. 請求項１に記載の医用画像撮影装置用寝台であって、
   前記水平移動機構は、
   前記天板の長手方向に平行に配置された送りネジと、前記昇降台に取付けられ、前記送りネジの長手方向に沿って移動可能なナットと、一端が前記基台に取付けられた定荷重ばねと、前記送りネジの一端に取付けられた第一の歯車と、前記支持台に取付けられ、その回転軸が前記定荷重ばねの他端に取付けられ、前記第一の歯車と噛み合う第二の歯車を有し、
   前記移動停止機構は、
   前記第二の歯車の除去加工部である、
   ことを特徴とする医用画像撮影装置用寝台。
4. 請求項１に記載の医用画像撮影装置用寝台であって、
   前記水平移動機構は、
   前記天板の長手方向に平行に配置され、前記昇降台に一端が取付けられた索条と、前記支持台に設けられ、前記索条を巻取り可能に取付けるローラと、一端が前記ローラの支持軸に並列に取付けられた定荷重ばねと、前記昇降台と前記支持台との間に取付けられた引張りばねを有し、
   前記移動停止機構は、
   前記定荷重ばねの他端に取付けられ、前記基台に載置される重石である、
   ことを特徴とする医用画像撮影装置用寝台。
5. 請求項１に記載の医用画像撮影装置用寝台であって、
   前記水平移動機構は、
   前記天板の長手方向に平行に配置され、前記昇降台に一端が取付けられた索条と、前記支持台に設けられ、前記索条を巻取り可能に取付けるローラと、一端が前記基台に取付けられた定荷重ばねと、前記ローラと並列に取付けられた第一の歯車と、前記第一の歯車と噛み合い、その軸に前記定荷重ばねの他端が取付けられた第二の歯車と、前記昇降台と前記支持台との間に取付けられた引張りばねを有し、
   前記移動停止機構は、
   前記第二の歯車の除去加工部である、
   ことを特徴とする医用画像撮影装置用寝台。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の医用画像撮影装置用寝台を備えることを特徴とする医用画像撮影装置。

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