(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線照射装置から照射されて被験者を透過したＸ線を、コリメータのスリットを介して検出器に導くＸ線ＣＴ装置において、
固定枠と、その固定枠により前記スリットの幅方向に平行な軸回りに回転可能に支持される回転枠とを備え、
そのコリメータは、前記スリットを構成する空間を介して互いに対向する一対のＸ線遮蔽部材と、そのスリットの幅が変化するように両遮蔽部材を変位させるスリット幅調整手段とを有し、
両遮蔽部材とスリット幅調整手段とは、一体となって前記スリットの幅方向に変位可能とされ、
そのスリット幅調整手段は、そのスリットの幅方向における中心位置が変化しないように、両遮蔽部材をスリットの幅方向に変位させ、
そのスリット幅調整手段は、両遮蔽部材にカムフォロアを介して接するカムを有し、
両遮蔽部材は、そのカムの作動により前記スリットの幅が変化するようにスリットの幅方向に変位可能とされ、
そのカムの形状は、そのカムの作動により両遮蔽部材が変位しても、そのスリットの幅方向における中心位置が変化しないように定められ、
そのカムをモータの回転により作動させる駆動装置が設けられ、
その駆動装置が両遮蔽部材およびスリット幅調整手段と一体となってスリットの幅方向に変位可能とされ、
前記回転枠により、前記両遮蔽部材と前記カムと前記駆動装置が、前記スリットの幅方向に移動可能にガイドシャフトを介して支持され、
前記カムは、前記スリットの幅方向に沿って並列する前記カムフォロアにより挟み込まれると共に、前記スリットの幅方向に平行な回転軸まわりに回転駆動され、
前記カムにおける各カムフォロアとの接触位置の回転軸方向の寸法は、その接触位置がカムの回転により変化することで変化するものとされていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
Ｘ線ＣＴ装置は、固定枠に取り付けられた回転枠に設けられたＸ線照射装置と検出器とを有し、回転する回転枠内に送り込まれた被験者に照射装置からＸ線を照射し、その被験者を透過したＸ線を検出器により検出することで、断層像作成用データを採取する。その回転枠には、その被験者と検出器との間に位置するコリメータが配置される。そのコリメータは、スリットを構成する空間を介して対向する２枚のブレード状のＸ線遮蔽部材を有し、そのスリットを通過するＸ線が検出器により検出される。そのスリットの幅が断層撮影でのスライス厚さになる。
【０００３】
従来、そのスリットの幅調整や位置調整のため、その２枚のブレード各々の両端に駆動装置を設け、両ブレードを個別に駆動させることが行われている。しかし、２枚のブレードをそれぞれ個別に駆動させる場合、スリットの位置と幅とを個別に調整することができないため、調整のための駆動装置の制御が複雑になる。さらに、２枚のブレードそれぞれの駆動装置が必要になり、構造が複雑化すると共に設置スペースも大きくなる。
【０００４】
また、その２枚のブレードの間にシムを介在させると共に、両ブレードをユニットとしてシムを介して回転枠に取り付け、そのユニットの取り付け位置を変更することでスリットの位置調整を行うことも行われている。しかし、ユニットとした２枚のブレードの間のスリットや、回転枠への取り付け位置を調整する場合、そのユニットと回転枠との間に介在するシムの厚さ調整が必要になることから、ユニットを回転枠に取り付けるボルト等の締め付けと緩めを何度も行わなければならず、手間と時間を要する。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決することのできるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｘ線照射装置から照射されて被験者を透過したＸ線を、コリメータのスリットを介して検出器に導くＸ線ＣＴ装置において、そのコリメータは、前記スリットを構成する空間を介して互いに対向する一対のＸ線遮蔽部材と、そのスリットの幅が変化するように両遮蔽部材を変位させるスリット幅調整手段とを有し、両遮蔽部材とスリット幅調整手段とは、一体となって前記スリットの幅方向に変位可能とされ、そのスリット幅調整手段は、そのスリットの幅方向における中心位置が変化しないように、両遮蔽部材をスリットの幅方向に変位させることを特徴とする。
本発明の構成によれば、スリット幅調整手段によりスリットの幅を調整する際に両遮蔽部材が変位しても、そのスリットの幅方向における中心位置は変化しないので、スリットの幅調整がスリットの位置に影響することはない。さらに、両遮蔽部材とスリット幅調整手段とをスリットの幅方向に変位させることで、スリットの位置を調整できる。この際、両遮蔽部材とスリット幅調整手段とは一体となって変位するので、スリットの位置調整がスリットの幅に影響することはない。これにより、スリットの幅調整と位置調整とを互いに影響を及ぼすことなく個別に行うことができ、両遮蔽部材を駆動装置により駆動する場合は制御を容易に行え、両遮蔽部材を個別に駆動する必要がないので構造を簡単化、小型化できる。
【０００７】
そのスリット幅調整手段は、両遮蔽部材にカムフォロアを介して接するカムを有し、両遮蔽部材は、そのカムの作動により前記スリットの幅が変化するようにスリットの幅方向に変位可能とされ、そのカムの形状は、そのカムの作動により両遮蔽部材が変位しても、そのスリットの幅方向における中心位置が変化しないように定められているのが好ましい。
これにより、カムを作動させるだけで両遮蔽部材を変位させ、スリットの幅を調整できる。この際、そのカムの作動により両遮蔽部材が変位しても、そのスリットの幅方向における中心位置は変化しないので、スリットの幅調整がスリットの位置に影響することはない。さらに、両遮蔽部材とカムとをスリットの幅方向に変位させることで、スリットの位置を調整できる。この際、両遮蔽部材とカムとは一体となって変位するので、スリットの位置調整がスリットの幅に影響することはない。これにより、スリットの幅調整と位置調整とを互いに影響を及ぼすことなく個別に行うことができ、両遮蔽部材を駆動装置により駆動する場合は制御を容易に行え、両遮蔽部材を個別に駆動する必要がないので構造を簡単化、小型化できる。
そのカムを作動させる駆動装置が設けられ、その駆動装置が両遮蔽部材およびスリット幅調整手段と一体となってスリットの幅方向に変位可能とされているのが好ましい。
これによりスリットの位置調整を行う際は、カムを作動させる駆動装置が両遮蔽部材およびカムと一体となって変位するので、その駆動装置とカムとの間のガタ等に基づく誤差が生じることはなく、高精度なスリットの位置調整を行うことができる。
【０００８】
本発明のＸ線ＣＴ装置は、固定枠と、その固定枠により、前記スリットの幅方向に平行な軸回りに回転可能に支持される回転枠とを備え、その回転枠により、前記両遮蔽部材とカムと駆動装置が、前記スリットの幅方向に移動可能にガイドシャフトを介して支持され、前記カムは、そのスリットの幅方向に沿って並列する前記カムフォロアにより挟み込まれると共に、そのスリットの幅方向に平行な回転軸まわりに回転駆動され、そのカムにおける各カムフォロアとの接触位置の回転軸方向の寸法は、その接触位置がカムの回転により変化することで変化するものとされているのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１、図２に示すＸ線ＣＴ装置１は、断層像作成用データ採取部２と、被検者７を載置する寝台６と、寝台駆動機構８とを備える。そのデータ採取部２は、ガントリー形の固定枠２ａと、この固定枠２ａにより水平軸を中心として回転駆動可能に支持される短円筒形の回転枠２ｂと、その回転枠２ｂに取り付けられるＸ線照射装置２ｃおよびＸ線検出器２ｄを有し、その回転枠２ｂの内方が被検者配置用のトンネル２ｅとされる。その寝台駆動機構８は、その寝台６を図１において２点鎖線で示すようにトンネル２ｅ内に送り込む。その回転枠２ｂを回転させつつ、寝台６上の被検者７にＸ線照射装置２ｃからＸ線を照射し、検出器２ｄにより被検者７を透過したＸ線を検知することで、被検者７を走査して断層像作成用データを採取する。
【００１０】
その回転枠２ｂに、Ｘ線照射装置２ｃから照射されて被検者７を透過したＸ線を検出器２ｄに導くスリットを有するコリメータ１０が設けられている。その回転枠２ｂは、そのスリットの幅方向に平行な軸回りに回転する。そのスリットの幅がＣＴ撮影でのスライス厚さになる。
【００１１】
図３の（１）、（２）に示すように、そのコリメータ１０は一対のアーチ形Ｘ線遮蔽部材１１と、そのスリットの幅が変化するように両遮蔽部材１１を変位させるスリット幅調整手段とを有する。そのスリット幅調整手段として両遮蔽部材１１にカムフォロア１２を介して接する一対のカム１３を有する。両遮蔽部材１１は空間を介して対向し、その空間が上記スリット９を構成する。図５に示すように、各遮蔽部材１１は、アルミ製のブレード１１ａに鉛製の遮蔽材１１ｂを取り付けることで構成されている。上記カムフォロア１２は、各遮蔽部材１１の両端に回転可能に取り付けられるコロにより構成されている。
【００１２】
両遮蔽部材１１は、一対の第１ガイドシャフト２０と一対の第２ガイドシャフト２１と一対のベース２２を介して、上記回転枠２ｂにスリット９の幅方向に移動可能に連結されている。各ガイドシャフト２０、２１はスリット９の幅方向に平行な軸心を有する。図４に示すように、各ガイドシャフト２０、２１の一端側は、回転枠２ｂに図外ボルトにより固定されるベース２２を貫通し、各第１ガイドシャフト２０は回転枠２ｂの位置決め孔２ｂ′に挿入され、各第２ガイドシャフト２１は回転枠２ｂのガイド孔２ｂ″に挿入される。各ガイドシャフト２０、２１はベース２２にネジにより固定される。両遮蔽部材１１の一端側が一方の第１ガイドシャフト２０に、他端側が他方の第１ガイドシャフト２０に、スライドベアリング２３を介してスリット９の幅方向に摺動可能に嵌め合わされている。図３の（２）に示すように、両遮蔽部材１１の各端部それぞれにおいて、一方の遮蔽部材１１に取り付けられたバネ受け２５と他方の遮蔽部材１１に取り付けられたバネ受け２５がバネ２６により連結され、各バネ２６は両遮蔽部材１１にスリット９の幅を狭める弾力を作用させる。そのバネ２６の弾力により両遮蔽部材１１がカムフォロア１２を介してカム１３に押し付けられることでスリット９の幅変化が規制されている。両遮蔽部材１１と両第１ガイドシャフト２０と両第２ガイドシャフト２１と両ベース２２は、図３に示すように治具５０により両ベース２２を連結することで組み立て体とされ、この組み立て体状態で回転枠２ｂに取り付けられる。この際、各ガイド孔２ｂ″は第２ガイドシャフト２１の径よりも大きくされ、各ガイド孔２ｂ″に第２ガイドシャフト２１が挿入されることで組み立て体の回転枠２ｂに対するおよその位置決めがなされ、しかる後に各第１ガイドシャフト２０が位置決め孔２ｂ′に挿入されることで、その組み立て体の回転枠２ｂに対する正確な位置決めがなされ、しかる後に各ベース２２が回転枠２ｂにボルトで固定される。
【００１３】
両遮蔽部材１１は、上記カム１３の作動によりスリット９の幅が変化するようにスリット９の幅方向に変位する。すなわち、両遮蔽部材１１の一端側と他端側とにおいて、一方の遮蔽部材１１側のカムフォロア１２と他方の遮蔽部材１１側のカムフォロア１２とはスリット９の幅方向に沿って並列する。図６の（１）〜（５）に示すように、各カム１３は、スリット９の幅方向に平行な回転軸３０ａを有する支持シャフト３０に一体化され、本実施形態では、その回転軸３０ａを中心とする円柱面に沿う外周面１３′を有する。各カム１３は、一方の端面外方側が一方の遮蔽部材１１に取り付けられたカムフォロア１２に接する第１カム輪郭面１３Ａとされ、他方の端面外方側が他方の遮蔽部材１１に取り付けられたカムフォロア１２に接する第２カム輪郭面１３Ｂとされることで、カムフォロア１２により挟み込まれる。各カム１３は回転軸３０ａを中心として回転するように作動するものとされ、その作動により各カムフォロア１２との接触位置が変化し、これにより両遮蔽部材１１が変位してスリット９の幅が変化する。
【００１４】
各カム１３における両カムフォロア１２との接触位置の回転軸３０ａ方向の寸法は、その接触位置がカム１３の回転により変化することで変化するものとされている。すなわち本実施形態の各カム１３は、両カム輪郭面１３Ａ、１３Ｂの間隔である回転軸３０ａ方向の寸法が、一定かつ最大の第１部分１３ａと、この第１部分１３ａから回転方向に沿って次第に小さくなる第２部分１３ｂと、この第２部分１３ｂの最小寸法と同一の一定寸法である第３部分１３ｃと、この第３部分１３ｃよりも小さい一定寸法である第４部分１３ｄと、この第４部分１３ｄよりも小さい一定寸法である第５部分１３ｅと、この第５部分１３ｅよりも小さい一定寸法である第６部分１３ｆとを有する。図７は、各カム１３における両カム輪郭面１３Ａ、１３Ｂとカムフォロア１２との接触部の展開図を示し、両カム輪郭面１３Ａ、１３Ｂは回転軸３０ａに直交する一つの面に対して互いに対称な形状とされている。これにより各カム１３の形状は、そのカム１３の作動により両遮蔽部材１１が変位しても、スリット９の幅方向における中心位置が変化しないように定められている。すなわち、そのスリット幅調整手段は、そのスリット９の幅方向における中心位置が変化しないように、両遮蔽部材１１をスリットの幅方向に変位させ、スリット９の幅が変化してもスリット９の幅方向における中心は同じである。このスリット９の幅方向における中心が断層撮影でのスライス厚さの中心に一致するように位置調整が行われる。
【００１５】
各カム１３を回転軸３０ａまわりに回転駆動するため一対の駆動装置４１が設けられている。図８の（１）〜（３）に示すように、各駆動装置４１は、モータベース４２と、このモータベース４２に取り付けられるステッピングモータ４３とを有する。各モータベース４２は、上記第１ガイドシャフト２０と第２ガイドシャフト２１とにスリット９の幅方向に移動可能に嵌め合わされている。そのモータベース４２により支持シャフト３０がベアリングを介して支持され、その支持シャフト３０の一端にカップリング４４を介してステッピングモータ４３の出力シャフトががたつくことなく連結されている。これにより、両遮蔽部材１１と両カム１３を含むスリット幅調整手段と両駆動装置４１とは、スリット９の幅方向に移動可能に第１ガイドシャフト２０を介して支持され、一体となってスリット９の幅方向に変位可能とされている。
【００１６】
各第２ガイドシャフト２１の他端に雄ねじ５１の一端側が一体化され、各第２ガイドシャフト２１の他端と各雄ねじ５１の一端とはモータベース４２により覆われ、各雄ねじ５１の他端はモータベース４２から突出し、この突出端に雌ねじ部材５２がねじ合わされる。各雄ねじ５１は第２ガイドシャフト２１よりも小径とされ、その外周に嵌め合わされたバネ５３が第２ガイドシャフト２１とモータベース４２とに挟み込まれる。各バネ５３の弾力によりモータベース４２は雌ねじ部材５２に押し付けられる。これにより、雌ねじ部材５２を回転させて雄ねじ５１へのねじ込み量を変化させることで、モータベース４２とステッピングモータ４３とカム１３と遮蔽部材１１とは、一体となってスリット９の幅方向に移動するので、スリット９の位置を調整できる。各雌ねじ部材５２に回転軸まわりの円弧に沿う長孔５２ａが形成され、その長孔５２ａに挿通されるボルト（図示省略）により雌ねじ部材５２をモータベース４２に固定することで、雌ねじ部材５２の回転を規制してスリット９の位置決めができ、そのボルトを緩めることで雌ねじ部材５２を回転させてスリット９の位置調整をできる。
【００１７】
上記各支持シャフト３０の他端に円板６０が一体化され、その円板６０に周方向に沿って等間隔に多数の通孔が形成され、各通孔を検知するフォトセンサ６１がモータベース４２により支持されている。そのフォトセンサ６１による通孔の検出信号がカム１３の回転角信号としてステッピングモータ４３の制御装置（図示省略）に伝送され、ステッピングモータ４３の回転ステップのフィードバック制御が可能とされている。
【００１８】
上記構成によれば、ステッピングモータ４３を回転させてカム１３を作動させるだけで両遮蔽部材１１を変位させ、スリット９の幅を調整できる。この際、そのカム１３の作動により両遮蔽部材１１が変位しても、そのスリット９の幅方向における中心位置は変化しないので、スリット９の幅調整がスリット９の位置に影響することはない。さらに、両遮蔽部材１１とカム１３とをスリット９の幅方向に変位させることで、スリット９の位置を調整できる。この際、両遮蔽部材１１とカム１３とは一体となって変位するので、スリット９の位置調整がスリット９の幅に影響することはない。これにより、スリット９の幅調整と位置調整とを互いに影響を及ぼすことなく個別に行うことができる。また、両遮蔽部材１１の駆動装置４１により駆動する際の制御を容易に行え、また、両遮蔽部材１１を個別に駆動する必要がないので構造を簡単化、小型化できる。さらに、スリット９の位置調整を行う際は、カム１３を作動させる駆動装置４１が両遮蔽部材１１およびカム１３と一体となって変位するので、その駆動装置４１とカム１３との間のガタ等に基づく誤差が生じることはなく、高精度なスリット９の位置調整を行うことができる。
【００１９】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えばカムの形状は、そのカムの作動により両遮蔽部材が変位しても、そのスリットの幅方向における中心位置が変化しないように定められていれば特に限定されない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、コリメータのスリットの幅調整と位置調整を容易に、また高精度に行うことができ、さらに構造を簡単化、小型化できるＸ線ＣＴ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のＸ線ＣＴ装置の側面図
【図２】本発明の実施形態のＸ線ＣＴ装置の背面図
【図３】本発明の実施形態のＸ線ＣＴ装置におけるコリメータの（１）は正面図、（２）は部分破断平面図
【図４】本発明の実施形態のＸ線ＣＴ装置におけるコリメータの要部の部分破断平面図
【図５】本発明の実施形態のＸ線ＣＴ装置におけるコリメータの要部の部分破断正面図
【図６】本発明の実施形態のＸ線ＣＴ装置におけるコリメータのカムの（１）は正面図、（２）は平面図、（３）は底面図、（４）は左側面図、（５）は右側面図
【図７】本発明の実施形態のＸ線ＣＴ装置におけるコリメータのカムの形状説明図
【図８】本発明の実施形態のＸ線ＣＴ装置におけるコリメータの駆動装置の（１）は部分破断平面図、（２）は部分破断側面図、（３）は背面図
【符号の説明】
２ｃ  Ｘ線照射装置
２ｄ  Ｘ線検出器
９  スリット
１０  コリメータ
１１  遮蔽部材
１２  カムフォロア
１３  カム
４１  駆動装置
【図１】
0003562449.tif 000002
【図２】
0003562449.tif 000003
【図３】
0003562449.tif 000004
【図４】
0003562449.tif 000005
【図５】
0003562449.tif 000006
【図６】
0003562449.tif 000007
【図７】
0003562449.tif 000008
【図８】
0003562449.tif 000009