(57)【要約】  ターゲット（９）に対して互いに面する放射線源（３）及び放射線検出器（５）を位置決めするシステム（１５）を有する医用診断機器に係る。医用診断機器は、フレーム（１１）と支持体（１）を有する。中心位置を介して、支持体は、フレームに対して第１の極端位置と第２の極端位置の間で回転可能である。駆動システムは、第１のタイミング滑車（１９）及び第２のタイミング滑車（２１）を有する。第１及び第２のタイミング滑車のうちの少なくとも１つは、駆動手段（２７）により駆動可能である。駆動システムは更に、２つの接続点（２３、２５）により支持体に接続されるベルト（１７）を有する。支持体の中心位置において、ベルトは、第１のタイミング滑車及び第２のタイミング滑車を越えて且つ沿って案内され、それにより、ベルトのジグザグ構成が得られる。ベルトのジグザグ構成によって、ベルトの接続点のうちの少なくとも１つが、その対応するタイミング滑車に沿って動くことが可能であり、それにより、同様の構成における角度範囲より大きい角度範囲が与えられる。
2007521857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット対象に対して放射線検出器に面する放射線源を位置決めする駆動システムと、フレームと、前記放射線源及び前記放射線検出器用の支持体とを有し、前記支持体は、前記フレームに対して軸受けを介して取り付けられ且つ回転可能であり、前記支持体は、前記フレームに対して中心位置を介して、第１の極端位置と第２の極端位置の間で回転可能である医用診断機器であって、
前記駆動システムは、第１のタイミング滑車及び第２のタイミング滑車を有し、
前記第１のタイミング滑車及び前記第２のタイミング滑車のうちの少なくとも１つは、駆動素子により駆動可能であり、
前記駆動システムは更に、第１の接続点及び第２の接続点を介して前記支持体に取り付けられるベルトを有し、
前記支持体の中心位置において、前記ベルトは、前記第１の接続点から、ジグザグ構成で、前記第１のタイミング滑車及び前記第２のタイミング滑車を越えて、前記第２の接続点に通されることを特徴とする医用診断機器。
【請求項２】
前記ベルトが、前記第１の接続点から、前記第１のタイミング滑車に沿って、前記第２のタイミング滑車を越えて、前記第１のタイミング滑車を越えて、そして、前記第２のタイミング滑車に沿って、前記第２の接続点に、この順序において通されることにより、前記支持体の前記中心位置において、前記ベルトの前記ジグザグ構成が存在し、
前記支持体の前記中心位置において、前記第１のタイミング滑車は、前記第２の接続点より前記第１の接続点の付近に位置付けられ、また、前記第２のタイミング滑車は、前記第１の接続点より前記第２の接続点の付近に位置付けられることを特徴とする請求項１記載の医用診断機器。
【請求項３】
前記第２のタイミング滑車から前記第１のタイミング滑車に通される前記ベルトの一部は、前記駆動システムの第３のタイミング滑車を越えて導かれ、
前記第３のタイミング滑車は、前記第１のタイミング滑車と前記第２のタイミング滑車の間、また、前記支持体と前記ベルトの間に位置付けられることを特徴とする請求項１記載の医用診断機器。
【請求項４】
前記支持体は、Ｃ型アークを有し、
前記Ｃ型アークに、前記放射線源及び前記放射線検出器が互いに対して正反対に取り付けられ、
前記放射線源及び前記放射線検出器は、Ｘ線放射線源及びＸ線検出器を有することを特徴とする請求項１記載の医用診断機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲット対象に対して放射線検出器に面する放射線源を位置決めする駆動システムを有する医用診断機器であって、フレームと、放射線源及び放射線検出器用の支持体を有し、この支持体は、フレームに対して軸受けを介して取り付けられ且つ回転可能であり、この支持体は、フレームに対して中心位置を介して、第１の極端位置と第２の極端位置の間で回転可能である医用診断機器に係る。
【背景技術】
【０００２】
冒頭段落に記載したこのようなタイプの医用診断機器は、特許文献１から公知である。この公知の医用診断機器は、Ｘ線機器であり、駆動可能なはめ歯歯車を越えて導かれるタイミングベルトによって回転可能であるＣ型アーク構成を有する。Ｘ線放射線源及びＸ線検出器は、Ｃ型アーク構成に互いに正反対に取り付けられる。更に、タイミングベルトと駆動可能はめ歯歯車との間の接触面が大きくされ、それにより、ベルトとはめ歯歯車との間で滑る可能性を減少する追加の駆動滑車が使用される。
【０００３】
例えば、このようなＸ線機器による３Ｄ画像再構成は、最大可能角度範囲が重要である。一般的に、Ｃ型アーク構成の角度範囲が大きいほど、３Ｄ画像再構成の品質が良好となることが成り立つ。公知のＸ線機器のＣ型アーク構成の角度範囲は、Ｃ型アークへのベルトの第１の接続点と第２の接続点間の角度距離により決定され、また、この角度距離を超えることができない。
【特許文献１】米国特許第４，９５５，０４６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、公知の医用診断機器のＣ型アーク構成より大きい角度範囲を有する回転可能支持体を有する、冒頭段落に記載したようなタイプの医用診断機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
意図する目的は、駆動システムが、第１のタイミング滑車及び第２のタイミング滑車を有し、第１のタイミング滑車及び第２のタイミング滑車のうちの少なくとも１つは、駆動素子により駆動可能であり、駆動システムは更に、第１の接続点及び第２の接続点を介して支持体に取り付けられるベルトを有し、いずれにせよ、支持体の中心位置において、ベルトは、第１の接続点から、ジグザグ構成で、第１のタイミング滑車及び第２のタイミング滑車を越えて、第２の接続点に通されることを特徴とする医用診断機器によって達成される。ベルトのジグザグ構成を用いると、支持体がフレームに対して回転されるときに接続点のうちの少なくとも１つが第１のタイミング滑車及び第２のタイミング滑車のうちの１つを通過することが可能であるので、本発明の医用診断機器における回転可能な支持体の角度範囲は、支持体に対するベルトの第１の接続点と第２の接続点の間の角度距離の最大値に限定されない。上述のことは、公知の医用診断機器のＣ型アーク構成の角度範囲を超える角度範囲を提供する。本願の文脈におけるベルトは、例えば、ベルト又はタイミングベルト、チェーン、バンド、又はＶベルトを意味すると理解するものとする。
【０００６】
ベルトのジグザグ構成の実用的な実施例は、ベルトが、第１の接続点から、第１のタイミング滑車に沿って、第２のタイミング滑車を越えて、第１のタイミング滑車を越えて、そして、第２のタイミング滑車に沿って、第２の接続点に、この順序において通されることにより、支持体の中心位置において、ベルトのジグザグ構成が存在し、いずれにせよ、支持体の中心位置において、第１のタイミング滑車は、第２の接続点より第１の接続点の付近に位置付けられ、また、第２のタイミング滑車は、第１の接続点より第２の接続点の付近に位置付けられることを特徴とする本発明の医用診断機器の実施例において達成される。ベルトのジグザグ構成の結果、ベルトの一部は、支持体が中心位置にあるときに支持体に亘って並んで位置する。ベルトの別の部分は、支持体から離れていることが好適である。
【０００７】
本発明の１つの実施例は、第２のタイミング滑車から第１のタイミング滑車に通されるベルトの一部は、駆動システムの第３のタイミング滑車を越えて導かれ、第３のタイミング滑車は、第１のタイミング滑車と第２のタイミング滑車の間、また、支持体とベルトの間に位置付けられることを特徴とする医用診断機器である。この実施例の利点は、第１のタイミング滑車及び第２のタイミング滑車の間の距離が拡大可能であることであり、その結果、回転可能支持体の角度範囲が増加する。この実施例のもう１つの利点は、支持体から離れていることが好適であるベルトの一部が、第３のタイミング滑車によって支持体から幾らかの距離において維持され、それにより、ベルトのこの一部は、この一部も支持体上を通される場合に比べて支持体の駆動が改善されるよう支持体に沿って導かれることである。
【０００８】
本発明の１つの実施例は、支持体が、Ｃ型アークを有し、そのＣ型アークに、放射線源及び放射線検出器が互いに対して正反対に取り付けられ、放射線源及び放射線検出器は、Ｘ線放射線源及びＸ線検出器を有することを特徴とする医用診断機器である。
【０００９】
ＤＥ−４２１４０８７から、ターゲット対象に対して放射線検出器に面する放射線源を位置決めする医用診断機器が公知であることが分かっている。この公知の医用診断機器は、第１のＣ型アークと第２のＣ型アークを有するダブルＣ型アーク構成を有し、第１のＣ型アークは、互いに対して正反対に設置された放射線源と放射線検出器を有する。第１のＣ型アークは、放射線源と放射線検出器のターゲット対象に対する位置決めのために、既知のシングルＣ型アーク構成の場合より大きい角度範囲が可能であるようホルダによって第２のＣ型アークに接続される。しかし、ダブルＣ型アーク構成は、その構成は、シングルＣ型アーク構成より高価で、大きく、また重いので不利である。本発明の構成の使用は、相対的に費用効果的で、小型、及び軽量の機器により、可能であったよりも良好な３Ｄ画像を再構成することが単純な方法において可能にされる点で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の医用診断機器の実施例を、以下の図面を参照してより詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の医用診断機器の一部の概略図を与える。図示する実施例では、医用診断機器は、Ｘ線機器である。Ｘ線機器は、略１８０°の角度に延在するＣ型アーク１を有し、そのＣ型アークにＸ線放射線源３とＸ線検出器５が互いに正反対に取り付けられる。Ｃ型アーク１の回転により、Ｘ線放射線源３及びＸ線検出器５は、患者台７及び患者９に対して位置付けられることが可能である。Ｃ型アーク１は、軸受けを介して取り付けられ、フレーム１１に対して回転可能である。ガイドローラ１３のアレイと駆動システム１５によって、Ｃ型アーク１は、フレームに対して回転されることが可能である。駆動システム１５は、ベルト１７と、第１のタイミング滑車１９と、第２のタイミング滑車２１と、図１には示さない少なくとも１つの駆動素子を有する。ベルト１７は、第１の接続点２３及び第２の接続点２５によってＣ型アーク１の各極端位置に取り付けられる。第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１は、フレーム１１に対して軸受けを介して取り付けられ且つ回転可能であり、Ｃ型アーク１の外周付近に位置付けられる。第１のタイミング滑車は、第２の接続点２５より第１の接続点２３の付近において、図１に示すＣ型アークの中心位置に位置付けられ、図１における第２のタイミング滑車は、第１の接続点より第２の接続点の付近に位置付けられる。ベルト１７は、第１の接続点２３から最初に第１のタイミング滑車１９に沿って、次に第２のタイミング滑車２１を越えて、そして、第１のタイミング滑車１９を越えて、この順序で通される。次に、ベルト１７は、第２のタイミング滑車２１に沿って、第２の接続点２５まで通される。第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１に沿って且つ越えて２つの接続点２３及び２５間で通されるベルト１７を有することによって、ベルトのジグザグ構成が形成される。これは、接続点２３及び２５が、Ｃ型アーク１が回転される時に、第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１を超えることを可能にし、それにより、例えば、特許文献１から公知である従来技術のＣ型アーク構成より大きい角度範囲が得られる。
【００１２】
ベルト１７が第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１に越えてジグザグ構成で通されるこの駆動システム１５の結果、Ｃ型アーク構成用の公知の駆動システムより長いベルトが必要となり、それにより、ベルトの弾性に厳しい要件が設定される。そのため、一般的に、ベルトにより駆動されるシステムの動作は、ベルトの弾性が小さい程より良好に制御可能且つ再現可能であることが成り立つ。可能な限り最良の方法で制御及び再現可能なＣ型アークの動作を実現するために、最小可能弾性を有するタイミングベルトが、第１のタイミング滑車及び第２のタイミング滑車を組み合わせて使用されることが好適である。尚、例えば、関連付けられるタイミング滑車を有するチェーン、バンド、又は、更にはＶベルトといったベルト及び関連付けられるタイミング滑車の他の実施例も使用可能であることは言うまでもない。
【００１３】
図２は、従来の電気モーターを示す実施例における、第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１の可能な位置決めを示す概略図であり、タイミング滑車は、互いに対して僅かに回転且つ並進運動されて位置付けられ、第１のタイミング滑車１９は、駆動素子２７に接続される。図２において、第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１に沿って且つ越えての第１の接続点２３と第２の接続点２５との間のベルト１７のジグザグ構成が、明瞭に分かるであろう。ベルト１７のジグザグ構成と、第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１の互いに対して僅かに回転且つ並進運動された位置決めの組合せの結果、Ｃ型アーク１の中心位置において、第１の接続点２３と第２のタイミング滑車２１の間に位置付けられたベルトの一部と、第１のタイミング滑車１９と第２の接続点２５との間に位置付けられたベルトの一部とが、Ｃ型アークの外周に沿って並んで通されることが可能となる。第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１を互いに対して僅かに回転且つ並進運動されるよう位置付けることによって、第１の接続点２３から見たベルト１７は、ベルトの一部がタイミング滑車のうちの１つの側部に接して通されることなく、また、ベルトの一部がＣ型アーク１の外周に沿って互いに交差してしまうことなく第２のタイミング滑車２１から第１のタイミング滑車１９に単純に導かれる。その結果、ベルト１７の不必要な摩擦及び摩耗が回避され、従って、ベルトの耐用年数が延びる。
【００１４】
図３ａ及び３ｂは共に、図１に示すＸ線機器の一部の極端位置の概略図を与える。図３ａでは、Ｃ型アーク１は、Ｘ線源３が患者９を有する患者台７の側部に位置付けられるよう回転される。Ｃ型アーク１のこの回転により、ベルト１７の第１の接続点２３は、第１のタイミング滑車１９を過ぎ、第１の接続点２３は一層第２のタイミング滑車２１の付近にある。これと同様に、図３ｂは、図１に示すＸ線機器の一部のもう１つの極端位置を示し、ここでは、Ｃ型アーク１は、図３ａとは反対の方向に回転される。図３ｂでは、ベルト１７の第２の接続点２５は、第２のタイミング滑車２１を過ぎ、第２の接続点２５は、第１のタイミング滑車１９の付近にある。図３ａ及び３ｂに示す図１に示すＸ線機器の一部の極端位置は、Ｘ線機器のＣ型アーク１の最大角度範囲を決定する。この最大角度範囲は、Ｃ型アークが延在する角度より相当に大きい。
【００１５】
尚、Ｃ型アークがその極端位置に到達するときフレーム１１内に依然としてあるＣ型アーク１の部分は、Ｘ線機器の安定性を保証するよう十分に大きいべきであることは当業者には明らかであろう。
【００１６】
図４は、図示する例ではＸ線機器である本発明の医用診断機器の第２の実施例の一部の正面図での概略図を与える。図１と全く同様に、このＸ線機器は、軸受けを介して取り付けられるＣ型アーク１を有し、Ｃ型アーク１は、ガイドローラ１３のシステムによってフレーム１１に対して回転可能であり、Ｃ型アークの回転により患者台７及び患者９に対して位置付けられることが可能なＸ線源３’とＸ線検出器５’が互いに対して正反対にＣ型アークに接続される。ここでも、Ｃ型アーク１は、駆動システム１５によってフレーム１１に対して回転されることが可能である。第１の接続点２３及び第２の接続点２５によりＣ型アーク１のそれぞれの外端に接続されるベルト１７、第１のタイミング滑車１９、第２のタイミング滑車２１、及び、第２のタイミング滑車２１を駆動する駆動素子２７に加えて、駆動システム１５は、第３のタイミング滑車２９も有する。第３のタイミング滑車２９は、第１のタイミング滑車１９と第２のタイミング滑車２１との間において、また、Ｃ型アーク１とベルト１７との間において、Ｃ型アーク１の外周付近に位置付けられ、また、第１及び第２のタイミング滑車と全く同様にフレーム１１に対して軸受けを介して取り付けられ且つ回転可能である。ベルト１７のジグザグ構成は、第１の接続点２３から第２の接続点２５に、第１のタイミング滑車１９に沿って、第２のタイミング滑車２１を越えて、第３のタイミング滑車２９を越えて、第１のタイミング滑車１９を越えて、及び第２のタイミング滑車２１に沿って、この順序で通されるベルトによって得られる。
【００１７】
この実施例に第３のタイミング滑車２９を含むことの重要な利点は、この第３のタイミング滑車によって、第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１は、更に離れて配置されることが可能であり、それにより、より大きな角度範囲を実現することである。この実施例に第３のタイミング滑車２９を含むことのもう１つの利点は、第３のタイミング滑車が、第２のタイミング滑車２１と第１のタイミング滑車１９との間に位置付けられるベルト１７の一部をＣ型アーク１に近付けさせないようにし、それにより、ベルトのこの部分は、Ｃ型アークに沿って適切に導かれ、Ｃ型アークを超えてベルトの他の部分に交差することが回避されることである。これは、第３のタイミング滑車２９がない場合に比べてＣ型アーク１のより良好な駆動を与える。
【００１８】
図４に示す実施例については、３つのタイミング滑車１９、２１、及び２９が、駆動システム１５が最適に機能するには十分であるが、更なるタイミング滑車の追加が駆動システムを更に改善する構成も考えられる。しかし、これらの更なるタイミング滑車の機能及び位置は、第３のタイミング滑車２９の機能及び位置に対応する。
【００１９】
図４に明らかに示すように、第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１は、互いに対して回転且つ並進運動されて位置付けられる。この第１のタイミング滑車１９及び第２のタイミング滑車２１の位置付けは、第１の接続点２３から見ると、ベルト１７は、ベルトの一部がタイミング滑車のうちの１つの側部に接して通されることなく、また、ベルトの一部がＣ型アーク１の外周に沿って互いに交差することなく、第２のタイミング滑車２１から、第１のタイミング滑車を超えて第３のタイミング滑車２９に沿って、あたかも自動であるかのように導かれることを与える。
【００２０】
図５は、図４における線Ｖ−Ｖに沿ってのＸ線機器のＣ型アーク１の軸受けを示す断面図である。Ｃ型アークは、フレーム１１内で部分的に皿穴内に入れられ、また、ガイドローラ１３のシステムによってフレームに対して軸受けを介して取り付けられ且つ回転可能である。Ｃ型アーク１は、位置決めローラ３３のシステムによりフレームに対して軸方向に位置決めされる。ガイドローラ１３と位置決めローラ３３の両方は、フレーム１１に対して軸受けを介して取り付けられ且つ回転可能である。２つの平行溝３５が、Ｃ型アーク１の外周に沿って設けられ、それにより、ベルトのジグザグ構成によってＣ型アークの外周の一部に沿って並んでしまいうるベルト１７の一部は、Ｃ型アーク上の別個の溝に沿って導かれる。これは、駆動システム１５の機能が不利に影響を受けうるベルト１７の一部がＣ型アーク１に沿ってずれることを回避する。図４との比較は、図５に示すＣ型アーク１の部分において、ベルト１７の１つの部分のみがＣ型アークの外周に沿って通される。このベルトの部分は、溝３５のうちの１つのみを通される。Ｃ型アーク１の各部分におけるもう１つの溝３５は空である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の医用診断機器の第１の実施例を示す正面図である。
【図２】図１に示す医用診断機器の一部を示す側面図である。
【図３ａ】図１に示す医用診断機器の２つの可能な極端位置のうちの１つを示す概略図である。
【図３ｂ】図１に示す医用診断機器のもう１つの可能な極端位置を示す概略図である。
【図４】本発明の医用診断機器の第２の実施例を示す正面図である。
【図５】図４の線Ｖ−Ｖに沿っての断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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