(57)【要約】【課題】  断層画像の撮影時に発生する騒音を抑えることができる医療用Ｘ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】  医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、断層画像の撮影時に架台回転部６が回転され、架台回転部６の回転に付随して当該装置内部に風が発生される。この風により拡大カバー部１１Ａが振動されて騒音が発生する。拡大カバー部１１Ａには、両端部６０を有する湾曲部材６１が設けられる。拡大カバー部１１Ａの開口８Ａの外周縁に固定される２つの端部６０を結ぶ仮想直線９０を拡大カバー部１１Ａの表面に投影した仮想投影線に沿って湾曲部材６１が延出するように配置され、拡大カバー部１１Ａの振動が低減される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を被検者に照射するＸ線源及び前記被検者を透過する前記Ｘ線を検出してＸ線検出信号を出力するＸ線検出器を含む前記被検者の断層画像を撮影するための内部機器と、
少なくとも１つの開口を有する前記被検者が配置される被検者用空間、前記内部機器を固定して前記被検者の周りを回転させる回転部、及び前記回転部を回転可能に支持する支持ベースを備えるガントリと、
前記被検者用空間を定め、当該装置の内部側から前記開口側に向けて拡大するように形成される拡大カバー部を含み、前記ガントリを覆うガントリカバーと、
前記拡大カバー部に設けられ、前記拡大カバー部の前記開口側縁部に固定される第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部及び第２の端部を結ぶ直線に対して前記被検者用空間の内部に向けて凸状に湾曲される湾曲部を含み、前記直線を前記拡大カバー部に投影した投影湾曲線に沿って延出される湾曲部材と、
を具備することを特徴とする医療用Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の医療用Ｘ線ＣＴ装置は、更に、前記ガントリカバーを前記ガントリに固定するためのガントリカバー固定部を有し、
前記第１の端部、或いは、前記第２の端部の少なくとも一方が前記開口側縁部を介して前記ガントリカバー固定部に固定されることを特徴とする請求項１に記載の医療用Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記湾曲部材は、前記拡大カバー部の内面側に設置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療用Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記湾曲部材は、前記拡大カバー部の該湾曲部材が配置される箇所の材質を強化することで構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療用Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記拡大カバー部には、前記湾曲部材と前記拡大カバー部の前記開口側縁部との間を連結する連結部材が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療用Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記拡大カバー部には、少なくとも１組の前記湾曲部材が設けられ、
前記ガントリカバー部は、ある基準面に関して略面対称に形成され、
前記少なくとも１組の湾曲部材の各組が前記基準面に関して略面対称に配置されることを特徴とする請求項１、或いは、請求項２に記載の医療用Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記拡大カバー部に少なくとも２組の前記湾曲部材が設けられる場合には、前記各組の湾曲部材間を連結する連結部材が設けられたことを特徴とする請求項６に記載の医療用Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記湾曲部材及び前記連結部材は、前記拡大カバー部の内面側に設置されることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の医療用Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記湾曲部材及び前記連結部材は、前記拡大カバー部の該湾曲部材及び該連絡部材が配置される箇所の材質を強化することで構成されることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の医療用Ｘ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用Ｘ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の医療用Ｘ線ＣＴ装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、Ｘ線管及びＸ線検出器等といった断層画像を撮影するための内部機器を備え、この内部機器は、架台に搭載され、ガントリカバーにより覆われてＸ線ＣＴ装置のガントリが構成されている。このガントリカバーは、保守点検作業の容易さを確保するために軽い樹脂系材料で薄肉に形成されている。ガントリは、被検者が載置される寝台が挿入され、被検者に対してＸ線を照射して断層画像を撮影する為の被検者用の空間を備えている。この被検者用の空間は、被検者に対して撮影、診断、並びに処置を行う際の作業性を向上させるため及び被検者に開放感を与えて心理的負担を軽減させるために中心部から開口部に向かって拡張されるように形成されている。
【０００３】
このような医療用Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線管とＸ線検出器とが被検者空間の中心部で対向されるように架台回転部に配置されている。この架台回転部の回転中に、Ｘ線管から画像診断用のＸ線が被検者に照射され、被検者の身体を透過したＸ線がＸ線検出器で検出されてＸ線検出信号に変換される。このＸ線検出信号が計算機で処理されて被検者の身体に関する断層画像が取得される。
【０００４】
このような断層画像の撮影の際には、架台回転部の回転によってガントリ内部に風が発生され、この風の風圧でガントリカバーが振動されて振動放射音が発生される。特に、被検者空間に対面するガントリカバーの拡大カバー部は、架台回転部に近接して配置されているために風の煽りを受けて強く振動される。また、拡大カバー部は、被検者用空間を囲むように設けられるため、この拡大カバー部で発生される振動放射音が被検者用空間に集中される。特に、拡大カバー部の固有振動数に応じた振動数で拡大カバー部が振動されると、拡大カバー部の振動が増大され振動放射音が増大される。
【０００５】
近年、Ｘ線ＣＴ装置においては、高速スキャン化が進み、架台回転部がより高速で回転される傾向にある。このため、ガントリ内部で発生する風圧が増大されて拡大カバー部の振動が増大される。その結果、振動放射音は、増大され、騒音と知覚されて医療行為を妨げるとともに被検者に不安感を与える虞がある。
【０００６】
以上のようなガントリカバーの振動を低減させる対策としては、ガントリカバーを形成する樹脂系材料にガラス繊維等の強化材を添加し、ガントリカバーの曲げ剛性を大きくさせることで振動を低減させることが考えられる。しかし、強化材の添加割合が大きくなると、成形が難しくなる等の製造上の困難が伴う問題がある。また、他の対策としてガントリカバーの厚みを均一に増加して曲げ剛性を大きくすることが考えられるが、ガントリカバーの重量増に繋がり、運搬、或いは組み立ての際の労力が増加され、保守点検時の作業性が低下される問題がある。
【０００７】
特許文献２に開示されるＸ線ＣＴ装置では、タッチセンサが拡大カバー部の略直線状の梁部材で形成される嵌合穴に嵌合され、ねじ等の機械的結合手段で固定されている。ねじ等の機械的結合手段によってタッチセンサを拡大カバー部に固定させることで拡大カバー部の振動を低減させることができるが、固定箇所を多数設ける必要があり、充分な固定箇所の確保は、困難である問題がある。また、固定箇所を多数設けると、組立て時の労力の増加と保守点検時の作業性の低下に繋がるため、実用的ではない問題がある。略直線状の梁部材によっても拡大カバー部の振動を低減させることが可能であるが、開口の大きい拡大カバー部に適用するためには、梁部材の断面を大きくする必要があり、外形寸法の制約から困難である。また、梁部材の断面を大きくすると、拡大カバー部の重量増に繋がる問題がある。
【特許文献１】特許第３５８７４１０号
【特許文献２】特開平９−１４０６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように従来の医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、架台回転部の回転に付随してガントリ内部に発生する風によりガントリカバーが振動されて振動放射音が発生され、この振動放射音が被検者に不安感を与えるといった問題がある。この観点から、ガントリカバーの重量を大幅に増加させることなく、ガントリカバーの振動を低減させ、騒音である振動放射音を低減させる医療用Ｘ線ＣＴ装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ガントリカバーの重量増を抑え、ガントリカバーの振動が広範囲の周波数帯域において低減され、騒音が低減される医療用Ｘ線ＣＴ装置を提供することにある。
【００１０】
本発明によれば、
Ｘ線を被検者に照射するＸ線源及び前記被検者を透過する前記Ｘ線を検出してＸ線検出信号を出力するＸ線検出器を含む前記被検者の断層画像を撮影するための内部機器と、
少なくとも１つの開口を有する前記被検者が配置される被検者用空間、前記内部機器を固定して前記被検者の周りを回転させる回転部、及び前記回転部を回転可能に支持する支持ベースを備えるガントリと、
前記被検者用空間を定め、当該装置の内部側から前記開口側に向けて拡大するように形成される拡大カバー部を含み、前記ガントリを覆うガントリカバーと、
前記拡大カバー部の内面側に設けられ、前記拡大カバー部の前記開口側縁部に固定される第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部及び第２の端部を結ぶ直線に対して前記被検者用空間の内部に向けて凸状に湾曲される湾曲部を含み、前記直線を前記拡大カバー部に投影した投影湾曲線に沿って延出される湾曲部材と、
を具備することを特徴とする医療用Ｘ線ＣＴ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、ガントリカバーの重量の増加を抑え、保守点検時における作業性の容易さを確保しながら、断層画像の撮影時におけるガントリカバーの振動による騒音を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置を説明する。
【００１３】
[第１の実施の形態]
図１から図４を参照して、第１の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置を説明する。図１には、第１の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置の概略構成が示されている。図２及び図３には、図１に示される医療用Ｘ線ＣＴ装置の正面（矢印Ａ方向）及び側面（矢印Ｂ方向）から見た医療用Ｘ線ＣＴ装置の内部構成が概略的に示されている。
【００１４】
図１に示される医療用Ｘ線ＣＴ装置は、図２に示されるように被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管及びこの被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器等の内部機器４を備えている。この内部機器４は、架台２に搭載され、この内部機器４及び架台２は、ガントリカバー５によって覆われてガントリ１に形成されている。このガントリ１は、図１に示されるように、ガントリ１の略中央を貫通するように空洞部９を有し、この空洞部９は、夫々の開口８Ａ、８Ｂで開口されている。この空洞部９は、Ｘ線の照射範囲の少なくとも一部を含むように形成され、被検者が載置される図示しない寝台が挿入される被検者用空間３を構成する。この被検者用空間３は、被検者に対するＸ線撮影、診断、並びに処置の際の作業性を向上させるため及び被検者に開放感を与えるために、図３に示されるように、中央の空洞部は、寝台及び被検者が挿入可能な大きさを有する略円筒形状に形成され、空洞部９の中心円筒空洞部から開口８Ａ、並びに開口８Ｂに向けて空洞が拡大するように形成されている。従って、空洞部９は、中央円筒空洞部両側に台形状の拡張空洞部が連結されたような形状に形成されている。ガントリ１には、Ｘ線検出信号を処理して画像化するための図示しない画像処理装置としての計算機システムが設けられている。
【００１５】
架台２は、Ｘ線管及びＸ線検出器等の内部機器４を被検者用空間３の周りに回転させるための架台回転部６及びこの架台回転部６を回転可能に支持する架台ベース７から構成されている。この架台回転部６は、回転中心軸Ｍの周りに所定の方向、例えば矢印Ｒの方向に回転される。
【００１６】
図３に示されるように、ガントリカバー５は、箱形の筐体を定める外部カバー部１０Ａ及び内部機器４並びに架台２から被検者を隔離して被検者用空間３の少なくとも一部を画定する内部カバー部１０Ｂを含んでいる。外部カバー部１０Ａの前面には、被検者用空間３の開口８Ａが形成され、背面には、被検者用空間３の開口８Ｂが形成されている。また、内部カバー部１０Ｂは、被検者用空間３の開口８Ａ側に配置され、台形状の拡張空洞部を規定する拡大カバー部１１Ａ、被検者用空間３の開口８Ｂ側に配置され、台形状の拡張空洞部を規定拡大カバー部１１Ｂ、及び被検者用空間３の中心付近に配置され、中央の円筒空洞部を定める円筒カバー部１１Ｃから構成される。この拡大カバー部１１Ａ及び１１Ｂは、略円錐台（裁頭円錐）形状に形成され、被検者用空間３が中央付近から開口８Ａ、８Ｂに近付くに従って略曲線的に拡張されるように形成される。また、円筒カバー部１１Ｃは、円筒空洞部を定める為に円筒殻状に形成されている。
【００１７】
ガントリカバー５は、軽い樹脂系材料で薄肉に形成され、ガントリの架台２に設けられたガントリカバー固定部１２に、例えばボルト等でその内面が固定されている。内部カバー部１０Ｂは、架台回転部６、並びに内部機器４との接触を避けるため及び内部機器４の保守点検時における作業性を確保するために、固定箇所が限定される。そのため、内部カバー部１０Ｂは、外部カバー部１０Ａの開口８Ａ、８Ｂの周縁に一体成形され、或いはボルト等で接続固定される。
【００１８】
図４（ａ）には、回転中心軸Ｍに直交する図３に示される仮想平面９１への拡大カバー部１１Ａの投影が示されている。拡大カバー部１１Ａは、図４（ａ）に示されるように、回転中心軸Ｍを含む１つの基準面（垂直面に相当する。）に対して略対称な形状に形成され、或いは、回転中心軸Ｍを含み、互いに交叉する２つの基準面(垂直面及び水平面に相当する。）に対して略対称な形状に形成されている。拡大カバー部１１Ａには、基準面の一方の基準面（垂直面に相当する。）１５に関して略対称な形状を有し、拡大カバー部１１Ａの内面上に略対称に配置された１組の湾曲部材６１が設けられている。この湾曲部材６１は、夫々拡大カバー部１１Ａの開口８Ａの外周縁に固定された両端部６０を有している。両端部６０を結ぶ仮想直線９０を開口８Ａ上に想定し、開口部８Ａ外のある視点を基準にこの仮想直線９０を拡大カバー部１１Ａの表面上に投影した湾曲線(仮想湾曲線）に沿って湾曲部材６１が延出されるように配置される。即ち、この湾曲部材６１は、拡大カバー部１１Ａの開口８Ａの外周縁に固定される２つの端部６０を結ぶ仮想直線９０を拡大カバー部１１Ａの表面に投影した仮想投影線に沿って湾曲部材６１が延出するように配置される。さらに、この湾曲部材６１は、図４（ａ）に示される平面配置では、同一平面上を延出するように描かれているが、この湾曲部材６１は、図３に示されるように中央円筒空洞部に向けて湾曲するように延出されている。即ち、この湾曲部材６１は、図３に示されるように２つの端部６０を結ぶ仮想直線を基準に被検者空間３内の方向に向けて凸形状となるように湾曲する湾曲中間部６２を含んでいる。図４（ａ）に示される平面配置において、即ち、拡大カバー部１１Ａの投影において、湾曲中間部６２は、曲率中心ＣＣ及び曲率半径ＲＣを有し、この曲率中心ＣＣが基準面１５を基準に湾曲中間部６２とは、反対側に位置し、曲率中心ＣＣ及び曲率半径ＲＣで湾曲されるように湾曲中間部６２が形成されている。
【００１９】
尚、図４（ｂ）に示されるように、湾曲部材６１の一方の端部６０、或いは、両方の端部６０がガントリカバー固定部１２に取り付けられて架台２に固定され、湾曲部材６１が上述したように拡大カバー部１１Ａの内表面上に設置されてもよい。
【００２０】
このような医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、Ｘ線管とＸ線検出器とが被検者用空間３を介して架台回転部６に対向配置される。そして、この架台回転部６が回転されながらＸ線管から画像診断用のＸ線ビームがファン状に被検者に向けて照射され、被検者の身体を透過したＸ線ビームがＸ線検出器で検出される。被検体がその全周に亘ってＸ線ビームに晒され、同一平面内において、被検体の様々な方向に沿って被検体を通過したＸ線がＸ線検出器で検出されてＸ線検出信号に変換される。このＸ線検出信号は、計算機で処理されて被検者の関心領域に関する断層画像が取得される。
【００２１】
上述したように、断層画像の撮影時には、架台回転部６が回転されることから、後に図５を参照して説明されるように、この架台回転部６の回転によってガントリ１内部に風が発生される。従来の医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、この風の風圧１３で拡大カバー部１１Ａ及び１１Ｂが振動されて拡大カバー部１１Ａ及び１１Ｂにおいて振動放射音１４が発生される。特に、拡大カバー部１１Ａは、拡大カバー部１１Ａ付近で内部機器４が回転されるため、拡大カバー部１１Ｂと比較して風圧１３の影響を受けて強く振動される。この振動放射音１４は、被検者には騒音として知覚されるため、被検者に不安感を与える。本発明の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、拡大カバー部１１Ａは、架台回転部６の回転に付随して振動されるが、湾曲部材６１によって拡大カバー部１１Ａの振動が低減される。
【００２２】
尚、上述した医療用Ｘ線ＣＴ装置の変形例として拡大カバー部１１Ａに代えて拡大カバー部１１Ｂに拡大カバー部１１Ａと同様に湾曲部材６１が設けられてもよく、また、拡大カバー部１１Ａ及び拡大カバー部１１Ｂのいずれにも拡大カバー部１１Ａと同様に湾曲部材６１が設けられてもよい。
【００２３】
次に、湾曲部材６１を備えない従来の医療用Ｘ線ＣＴ装置を第１の比較例として挙げ、図５から図８を参照して、架台回転部６が回転されて拡大カバー部１１Ａが振動される様子を説明する。
【００２４】
第１の比較例に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、図１から図４に示される第１の実施の形態と略同様の構造を有している。第１の比較例と第１の実施形態との相違点は、第１の比較例に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置では、拡大カバー部１１Ａに補強部材に相当する湾曲部材６１が設けられていない点である。第１の比較例に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置の説明においては、第１の実施の形態と同じ構成要素には、図１から図４に示した符号と同様の符号を同一部分、同一箇所に付してその説明を省略する。
【００２５】
図５には、架台回転部６の回転に付随して発生する風により拡大カバー部１１Ａ、１１Ｂから振動放射音１４が発生される様子が模式的に示されている。第１の比較例に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、図５に示されるように、架台回転部６の回転によってガントリ１内に風が発生し、矢印で示す風圧１３によりガントリカバー５が振動される。このガントリカバー５の振動によってガントリカバー５から波面で示すように振動放射音１４が発生される。特に、拡大カバー部１１Ａは、軽い樹脂系材料で薄肉に、即ち曲げ剛性が小さく形成され、また、架台回転部６及び内部機器４に近接して設けられているため、他の箇所より強く振動される。また、拡大カバー部１１Ａは、被検者用空間３を囲うように設けられるため、振動放射音が被検者用空間３に集中するように発生される。
【００２６】
ガントリカバー５の各固有振動数に一致する振動数でガントリカバー５が振動されると、固有振動モードが励起され、ガントリカバー５がより強く振動されて振動放射音１４が増大される。本発明の発明者らは、拡大カバー部１１Ａが固有振動モードで振動された場合における拡大カバー部１１Ａの振動を振動解析している。図６、図７、及び図８には、拡大カバー部１１Ａを振動数１９９．０Ｈｚ、３９０．０Ｈｚ、及び５９３．９Ｈｚで振動させた場合の振動解析の結果が示されている。この振動解析に用いられた拡大カバー部１１Ａは、基準面１５に関して略対称に形成されている。図６、図７、及び図８に示されるように、解析結果から固有振動モードの腹（振動が大きい部位）１６が空洞部９を囲うように複数の略環状、即ち、略同心円状に分布していることが分かる。また、固有振動数が高くなるに従って腹１６及び環１７の数が増加していることが分かる。図６、図７、及び図８は、図１に示される医療用Ｘ線ＣＴ装置の正面（矢印Ａ方向）から見た拡大カバー部１１Ａを示している。従って、拡大カバー部１１Ａにおいて、半径が大きい環１７に分布している腹は、開口８Ａ付近に位置し、半径が小さい環１７に分布している腹は、円筒カバー部１１Ｃ側に位置している。固有振動モードの腹１６は、各固有振動モードで発生場所が異なり、拡大カバー部１１Ａの広範囲の場所で発生される。
【００２７】
以上のように、第１の比較例においては、固有振動モード毎に腹１６の環状分布パターンを有し、広範囲の周波数域に亘って多数存在し、拡大カバー部１１Ａの振動によって振動放射音が被検者用空間３に向けて発生される。
【００２８】
第１の実施の形態では、１組の湾曲部材６１が拡大カバー部１１Ａに設置固定され、この湾曲部材６１によって拡大カバー部１１Ａの振動が低減される。
【００２９】
次に、図９から図１２を参照して、第２の比較例に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置を説明する。図９から図１２においては、図１から図４に示した符号と同様の符号を同一部分、同一箇所に付してその説明を省略する。
【００３０】
図９（ａ）は、第２の比較例に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置の概略構成を示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示される拡大カバー部１１Ａから取り外されたタッチセンサ組み立て体２０を示している。
【００３１】
このタッチセンサ組み立て体２０は、図９（ｂ）に示されるように柔軟性を有し、ガントリ１を傾けて撮影する所謂チルト撮影の際に被検者とガントリカバー５との接触を回避するためのタッチセンサ１８を備えている。このタッチセンサ１８は、剛性を有する部材、例えば繊維強化プラスチックで拡大カバー部１１Ａの曲面と同じ曲面になるように形成されるベース１９上に取り付けられる。タッチセンサ１８をベース１９上に取り付け、タッチセンサ組み立て体２０とし、このタッチセンサ組み立て体２０が拡大カバー部１１Ａに取り付けられる。このように、タッチセンサ１８をベース１９上に取り付け、タッチセンサ組み立て体２０とすることでタッチセンサ１８の取り扱い及び拡大カバー部１１Ａへの取り付けが容易になる。通常、ベース１９の両端には、夫々開口８Ａ側の端部２５及び円筒カバー部１１Ｃ側の端部２６間に略直線状の梁部材２７が形成されている。
【００３２】
タッチセンサ組み立て体２０は、拡大カバー部１１Ａに設けられた嵌合穴２１に嵌合され、拡大カバー部１１Ａの空洞部９側の面が凹凸なく平坦になるように装着される。この嵌合穴２１は、有底穴、或いは貫通穴として形成されている。図１０には、嵌合穴２１が有底穴である場合における拡大カバー部１１Ａにタッチセンサ組み立て体２０が装着された状態での拡大カバー部１１Ａの断面が模式的に示されている。嵌合穴２１が有底穴である場合には、図１０に示されるように、着脱可能な機械的結合手段、例えばベース１９上に設けられたねじ２２等で嵌合穴２１の底面２３の数箇所に固定される。このような嵌合穴２１は、拡大カバー部１１Ａ上の空洞部９の開口８Ａ側に位置する端部２８及び拡大カバー部１１Ａの円筒カバー部１１Ｃ側に位置する端部２９間に設けられる略直線状の梁部材３０によって形成されている。また、嵌合穴２１が貫通穴である場合には、ガントリ１内に図示しないフレーム部が設けられ、着脱可能な機械的結合手段、例えばベース１９上に設けられたねじ２２でこのフレーム部の複数箇所に固定される。
【００３３】
第２の比較例における拡大カバー部１１Ａ、１１Ｂ、嵌合穴２１の底面２３、及びタッチセンサ組み立て体２０は、架台回転部６の回転に伴い発生する風に煽られ、振動されて振動放射音が発生される。上述したように、通常、タッチセンサ組み立て体２０は、拡大カバー部１１Ａにねじ２２等の点拘束手段で固定されている。拡大カバー部１１Ａ及びタッチセンサ組み立て体２０の固有振動モードの振動を低減させるには、固定箇所を多数設ける必要がある。しかし、固定箇所の確保は、拡大カバー部１１Ａが内部機器４及び架台回転部６に近接して配置されているため困難とされている。また、タッチセンサ組み立て体２０の拡大カバー部１１Ａへの取り付け作業が煩雑になり、労力の増加及び保守点検時の作業性の低下を招くため実用的でないとされている。
【００３４】
図１１には、拡大カバー部１１Ａに矢印で示す風圧１３が作用する様子が模式的に示されている。図１１に示されるように、風圧１３は、拡大カバー部１１Ａに略垂直に、即ち、梁部材２７、３０の軸線３１に対して略垂直に作用するため、主に梁部材２７、３０の曲げ剛性で風圧１３に対抗して拡大カバー部１１Ａの振動を抑えている。従って、梁部材２７、３０の断面寸法を大きく、即ち断面２次モーメントを大きくすることで曲げ剛性を大きくし、梁部材２７、３０の撓みを小さくして拡大カバー部１１Ａの振動を抑えることができる。しかし、拡大カバー部１１Ａの開口８Ａが大きい場合には、長い梁部材２７、３０が必要となる。梁部材２７、３０が長くなると、拡大カバー部１１Ａの振動を抑えるためには、梁部材２７、３０の断面寸法をより大きくする必要がある。このため、梁部材２７、３０の高さが増し、許容寸法等の制約で適用できない虞がある。また、梁部材２７、３０は、拡大カバー部１１Ａにおける端部２５（２８）と端部２６（２９）との間に略最短ルートに形成される。図１２に示されるように、振動抑制効果は、梁部材２７、３０が配置される領域の近傍領域３２に限定される。従って、拡大カバー部１１Ａに梁部材２７、３０を多数設ける必要がある。この場合、拡大カバー部１１Ａの重量が増加され、保守点検時の作業性の低下等の問題が生じる。
【００３５】
以上のように、第２の比較例においては、タッチセンサ組み立て体２０の両端に設けられる略直線状の梁部材２７及び嵌合穴２１を形成する略直線状の梁部材３０によって拡大カバー部１１Ａが補強される。しかし、夫々２つの梁部材２７、３０のみでは、拡大カバー部１１Ａの広範囲で発生する振動放射音１４を低減させることは困難である。従って、拡大カバー部１１Ａの振動を抑制させるためには、梁部材２７、３０を多数配置する必要がある。しかしながら、梁部材２７、３０を多数配置すると、ガントリカバー５の重量増に繋がり、保守点検時の作業性の低下を招く等の問題が生じ、実用的でない。
【００３６】
この第２の比較例に対して、第１の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、拡大カバー部１１Ａに回転中心軸Ｍを含み拡大カバー部１１Ａを略対称的に二分する基準面１５に対して略対称に配置される１組の湾曲部材６１を備えている。各湾曲部材６１は、湾曲中間部６２を有し、両方の端部６０が拡大カバー部１１Ａの開口８Ａ側の縁に固定され、拡大カバー部１１Ａの回転中心軸Ｍに垂直な平面９１への投影において、湾曲中間部６２の曲率中心ＣＣが基準面１５に対して湾曲中間部６２と逆側に位置するように拡大カバー部１１Ａに固定される。この湾曲部材６１によって、拡大カバー部１１Ａの面に作用する風圧１３の回転中心軸Ｍに平行及び垂直な成分が同時に支えられ、拡大カバー部１１Ａの振動が低減される。また、拡大カバー部１１Ａの固有振動モードの腹１６の動きが湾曲部材６１によって互いに牽制し合い、固有振動モードの振幅が抑制される。その結果、拡大カバー部１１Ａの振動放射音１４が広範囲の周波数域で低減される。
【００３７】
図１に示すＸ線ＣＴ装置の変形例として図１３に示されるよう２組の湾曲部材６１が拡大カバー部１１Ａに設けられても良い。既に述べたように、湾曲部材６１は、拡大カバー部１１Ａに対称的に１組以上設けられることが好ましい。図１３に示されるＸ線ＣＴ装置の変形例においても、２組の湾曲部材６１が基準面１５に対して対称に拡大カバー部１１Ａに設けられている。このＸ線ＣＴ装置の変形例においても、複数組の湾曲部材６１が設けられることで、更に拡大カバー部１１Ａの振動を抑えることができる。
【００３８】
尚、少なくとも１つの湾曲部材６１が設置されれば良く、湾曲部材６１が１つのみ設置される場合においても拡大カバー部１１Ａの振動を抑制するのに充分な効果が得られることを明記しておく。また、湾曲部材６１の設置場所は、拡大カバー部１１Ａの内面に限定されず、湾曲部材６１は、拡大カバー部１１Ａにおいて湾曲部材６１が配置される箇所の材質を強化することで構成されてもよい。
【００３９】
［第２の実施の形態］
次に、図１４を参照して、第２の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置を説明する。図１４に示される第２の実施の形態では、拡大カバー部１１Ａの構成以外は、第１の実施の形態と同一であるため、図１から図４に示した符号と同様の符号を同一部分、同一箇所に付してその説明を省略する。
【００４０】
第２の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、拡大カバー部１１Ａに湾曲部材６１に加え、湾曲部材６１を拡大カバー部１１Ａの外周縁に連結する連絡部材６３が設けられている。湾曲部材６１が連絡部材６３で拡大カバー部１１Ａの外周縁に連結されることによってより拡大カバー部１１Ａの振動を抑制することができる。
【００４１】
より詳細には、図１４に示されるように、拡大カバー部１１Ａには、第１の実施の形態と同様に１組の湾曲部材６１が設けられ、複数の、例えば、３つの連絡部材６３が各湾曲部材６１の中間部から拡大カバー部１１Ａの開口８Ａ側の縁にまで延出されるよう拡大カバー部１１Ａの内面に設けられている。即ち、拡大カバー部１１Ａの内面に配置された複数の連絡部材６３が各湾曲部材６１及び拡大カバー部１１Ａの外周縁に連結されて拡大カバー部１１Ａが補強され、拡大カバー部１１Ａの振動をより抑制することができる。
【００４２】
尚、拡大カバー部１１Ａに複数組の湾曲部材６１が設けられる場合には、湾曲部材６１間が連絡部材６３で連結されてもよい。例えば、拡大カバー部１１Ａに２組の湾曲部材６１が設けられる場合には、図１５に示されるように、拡大カバー部１１Ａに第１の実施の形態で規定された方法に従って２組の湾曲部材６１が設けられ、湾曲部材６１を連結するように連絡部材６３が設けられてもよい。また、連絡部材６３が湾曲部材６１間を連結するように拡大カバー部１１Ａの開口８Ａの縁に沿って設けられてもよい。また、湾曲部材６１及び連絡部材６３の設置場所は、拡大カバー部１１Ａの内面に限定されず、湾曲部材６１及び連絡部材６３は、拡大カバー部１１Ａにおいて湾曲部材６１及び連絡部材６３が配置される箇所の材質を強化することで構成されてもよい。
【００４３】
以上のように、第２の実施の形態においては、拡大カバー部１１Ａが湾曲部材６１及び連絡部材６３によって補強され、拡大カバー部１１Ａが振動されるのを抑えることができる。
【００４４】
次に、本発明の発明者らは、第１及び第２の実施の形態での構成による拡大カバー部１１Ａの振動を抑える効果を以下のシミュレーションによる数値実験を実施して検証している。
【００４５】
図１６から図１９には、拡大カバー部１１Ａにおける図示しない観測地点Ｆｒ−１１〜Ｆｒ−１７での振動による加速度の周波数特性が示されている。各実験において、拡大カバー部１１Ａは、厚みが略均一になるように形成されている。図１６は、第１の比較例に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置において実施された第１の実験の結果を示している。この第１の実験における医療用Ｘ線ＣＴ装置の構成を基準ケースと称する。図１７は、基準ケースでの拡大カバー部１１Ａの厚みを１．５倍に変更して実施された第２の実験の結果を示している。この第２の実験では、第１の実験と比較して、全体的に拡大カバー部１１Ａの振動が低減されているが、ガントリカバー５（拡大カバー部１１Ａを含めた保守点検に関わる部分）の重量が基準ケースと比較して約２６％増加されている。
【００４６】
図１８は、第１の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置において、図１３に示されるように、拡大カバー部１１Ａに２組の湾曲部材６１が設けられる場合に実施された第３の実験の結果を示している。ただし、拡大カバー部１１Ａの厚みは、基準ケースと同一に形成されている。第２の実験と比較して、特に高周波数域で振動が低減されている。また、基準ケースと比較すると、ガントリカバー５（拡大カバー部１１Ａを含めた保守点検に関わる部分）の重量増は、約１０％に抑えられている。
【００４７】
図１９は、第２の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置において、図１５に示されるように、拡大カバー部１１Ａに２組の湾曲部材６１が設けられ、各湾曲部材６１間が連絡部材６３で連結され、また、２組の湾曲部材６１のうち、回転中心軸Ｍから遠い１組の湾曲部材６１が、図１４に示されるように連絡部材６３で拡大カバー部１１Ａの外周縁に連結される場合に実施された第４の実験の結果を示している。ただし、拡大カバー部１１Ａの厚みは、基準ケースと同一に形成されている。第４の実験では、第３の実験と比較して、特に１４００〜１６００Ｈｚで振動が低減されている。また、基準ケースと比較してガントリカバー５（拡大カバー部１１Ａを含めた保守点検に関わる部分）の重量増は、約１２％に抑えられている。
【００４８】
この実験結果から、本発明に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置において、ガントリカバー５の重量が大幅に増加されることなく、拡大カバー部１１Ａの振動が低減できることは、明らかである。
【００４９】
以上のように、本発明に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置においては、拡大カバー部１１Ａに補強部材に相当する湾曲部材６１が設けられ、架台回転部６が回転されるのに付随して発生する風圧１３による拡大カバー部１１Ａの振動が低減され、拡大カバー部１１Ａから発生する振動放射音１４が低減される。
【００５０】
尚、本発明は、上記実施の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、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示した医療用Ｘ線ＣＴ装置を概略的に透視して示す断面図である。
【図３】図１に示した医療用Ｘ線ＣＴ装置を概略的に透視して示す断面図である。
【図４】（ａ）は、図１に示した拡大カバー部の投影図であり、（ｂ）は、湾曲部材の両端部がガントリカバー固定部に固定される場合における拡大カバー部の投影図である。
【図５】第１の比較例に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置を概略的に示す図であって、ガントリカバーで振動放射音が発生する挙動を説明する為の模式図である。
【図６】図５に示される拡大カバー部において、周波数が１９９．０Ｈｚで振動される場合の振動解析の結果を示す図である。
【図７】図５に示される拡大カバー部において、周波数が３９０．０Ｈｚで振動される場合の振動解析の結果を示す図である。
【図８】図５に示される拡大カバー部において、周波数が５９３．９Ｈｚで振動される場合の振動解析の結果を示す図である。
【図９】（ａ）は、第２の比較例に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置を概略的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示される拡大カバー部から取り外されたタッチセンサ組み立て体を示す斜視図である。
【図１０】図９に示した嵌合穴の梁部材を概略的に示す断面図である。
【図１１】図９に示した拡大カバー部に架台回転部の回転による風圧が作用される様子を示す模式図である。
【図１２】図９に示した拡大カバー部における梁部材の振動抑制効果が及ぼす領域と風圧が作用する領域との比較を示す模式図である。
【図１３】第１の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置において２組の湾曲部材が設けられる場合における拡大カバー部を示す概略図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置における拡大カバー部を示す概略図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置において２組の湾曲部材が設けられる場合における拡大カバー部を示す概略図である。
【図１６】第１の比較例における拡大カバー部の振動による加速度の周波数特性を示すグラフである。
【図１７】第１の比較例における拡大カバー部の厚みを増加させた場合での拡大カバー部の振動による加速度の周波数特性を示すグラフである。
【図１８】第１の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置における拡大カバー部の振動による加速度の周波数特性を示すグラフである。
【図１９】第２の実施の形態に係る医療用Ｘ線ＣＴ装置における拡大カバー部の振動による加速度の周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１…ガントリ、２…架台、３…被検者用空間、４…内部機器、５…ガントリカバー、６…架台回転部、７…架台ベース、８Ａ，８Ｂ…開口、９…空洞部、１０Ａ…外部カバー部、１０Ｂ…内部カバー部、１１Ａ，１１Ｂ…拡大カバー部、１１Ｃ…円筒カバー部、１２…ガントリカバー固定部、１３…風圧、１４…振動放射音、１５…基準面、１６…腹、１７…環、１８…タッチセンサ、１９…ベース、２０…タッチセンサ組み立て体、２１…嵌合穴、２２…ねじ、２３…有底穴の底面、２５，２６…端部、２７，３０…梁部材、２８，２９…端部、３１…軸線、６０…端部、６１…湾曲部材、６２…湾曲中間部、６３…連絡部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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