(57)【要約】【課題】軸受の故障を未然に防ぐことができるＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】被検体ＰにＸ線を照射するＸ線管２１及び被検体Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出器２２を保持する回転体２６と、回転体２６を回転可能に支持する軸受２７と、軸受２７の状態を検出する状態検出部３０と、状態検出部３０により検出された検出結果に基づいて軸受２７の状態を判定する判定部４０とを備え、状態検出部３０は軸受２７の音を測定して分析を行い、判定部４０は状態検出部３０の分析値である音積算値が正常値範囲である場合に軸受の動作が正常であると判定し、音積算値が警告値範囲である場合に軸受の動作が異常であると判定する。【選択図】  図１
2013153973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線管及び前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器を保持する回転体と、
前記回転体を回転可能に支持する軸受と、
前記軸受の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部により検出された検出結果に基づいて、前記軸受の状態を判定する判定部とを
備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記状態検出部は、前記回転体の回転中に前記軸受より発生する音を測定する音測定部、及び前記音を周波数分析して所定の周波数帯域に生ずる異常音の発生頻度又は発生時間を積算して音積算値を求める音分析部を有し、
前記判定部は、前記音積算値が音正常値範囲である場合に前記軸受の点検が不要であると判定し、前記音積算値が前記音正常値範囲よりも大きい音警告値範囲である場合に前記軸受の点検が必要であると判定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記状態検出部は、前記回転体の回転中に前記軸受の温度を測定する温度測定部及びこの温度測定部により測定された温度の内の正常温度範囲よりも高い警告温度範囲に含まれている温度の時間を積算して温度積算値を求める温度分析部を有し、
前記判定部は、前記温度積算値が温度正常値範囲である場合に前記軸受の点検が不要であると判定し、前記温度積算値が前記温度正常値範囲よりも大きい温度警告値範囲である場合に前記軸受の点検が必要であると判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記温度測定部により測定された温度が前記正常温度範囲又は前記警告温度範囲である場合に前記軸受の点検が不要であると判定し、前記警告温度範囲よりも高い異常温度範囲である場合に前記軸受の点検が必要であると判定することを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記判定部により判定された判定結果を示す点検情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記音測定部で測定された音を保存する音記憶部及びこの音記憶部に保存された音を、ネットワークを介して外部に送信する送信部を有することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線を発生するＸ線管及びＸ線を検出するＸ線検出器を保持する回転体を回転可能に支持する軸受を備えたＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器、並びにＸ線管及びＸ線検出器を保持する回転体を有する架台部と、架台部で収集されるＸ線投影データを再構成して画像データを生成する画像処理部とを備えている。架台部の回転体は軸受により支持され、一定の速度で高速回転する。この回転により軸受から異常音を発生することがある。そして、異常音が架台部内温度の変化により軸受の内輪部と外輪部の径が変化して滑り音を発生する場合、一時的な現象であり、時間の経過に伴い軸受が温度上昇することにより解消される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６３７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、長期間の使用により例えば軸受の一部が磨耗して回転体の回転の妨げとなるような異常音である場合、使用時間の経過に伴い軸受が故障して回転中の回転体の回転速度を不安定にさせ、更には回転体を停止させる問題がある。
【０００５】
実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、軸受の故障を未然に防ぐことができるＸ線ＣＴ装置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】
【０００６】
上記問題を解決するために、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管及び前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器を保持する回転体と、前記回転体を回転可能に支持する軸受と、前記軸受の状態を検出する状態検出部と、前記状態検出部により検出された検出結果に基づいて、前記軸受の状態を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に係る軸受の構成の一例を示す図。
【図３】実施形態に係る状態検出部の構成の一例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【０００９】
図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示したブロック図である。このＸ線ＣＴ装置１００は、被検体Ｐが移動可能に載置される寝台部１０と、寝台部１０に載置された被検体ＰにＸ線を照射して撮影を行う架台部２０と、架台部２０の状態を検出する状態検出部３０と、状態検出部３０で検出された検出結果に基づいて架台部２０の状態を判定する判定部４０と、架台部２０の撮影により収集されるＸ線投影データに基づいて画像データを生成する画像処理部５０とを備えている。
【００１０】
また、Ｘ線ＣＴ装置１００は、画像処理部５０で生成された画像データや判定部４０で判定された判定結果を示す情報を表示する表示部６０と、寝台部１０に載置された被検体Ｐの移動や架台部２０の撮影に関するＸ線の照射条件等の入力を行なう操作部７０と、寝台部１０、架台部２０、状態検出部３０、判定部４０、画像処理部５０及び表示部６０を統括して制御するシステム制御部８０とを備えている。
【００１１】
寝台部１０は、架台部２０の正面側近傍に配置され、被検体Ｐが載置される天板１１と、天板１１を上下方向及び長手方向へ移動する天板支持部１２とを備えている。そして、天板支持部１２は、被検体Ｐが載置された天板１１を架台部２０の撮影が可能な位置へ移動する。
【００１２】
架台部２０は正面側と背面側の間を貫通する円筒状の開口部２０ａを有する。そして、寝台部１０の天板１１の長手方向への移動により開口部２０ａへ送り込まれる被検体Ｐに対してＸ線を照射するＸ線管２１と、開口部２０ａを介してＸ線管２１に対向配置され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出するＸ線検出器２２と、Ｘ線検出器２２で検出された信号に基づいてＸ線投影データを収集するデータ収集部２３とを備えている。
【００１３】
また、架台部２０は、データ収集部２３で収集されたＸ線投影データを画像処理部５０に伝送するデータ伝送部２４と、Ｘ線管２１に高電圧を供給する高電圧発生部２５と、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、データ収集部２３、データ伝送部２４及び高電圧発生部２５を保持する回転体２６と、回転体２６を矢印Ｒ１方向へ回転可能に支持する軸受２７と、回転体２６を回転駆動する回転駆動部２８と、軸受２７及び回転駆動部２８を支持する固定部２９とを備えている。
【００１４】
Ｘ線管２１は、高電圧発生部２５の照射駆動によりＸ線を発生する。そして、撮影のときに天板１１上に載置された被検体Ｐの周囲を回転しながらＸ線を照射する。また、Ｘ線検出器２２は円弧状をなし、Ｘ線の入射により蛍光を発するシンチレータ及びこのシンチレータからの蛍光を電気信号に変換する光電変換素子を有する。そして、被検体Ｐの周囲を回転しながら被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、その検出信号をデータ収集部２３に出力する。
【００１５】
データ収集部２３は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器等を有する電子回路基板を備え、Ｘ線検出器２２の外周に配置される。そして、Ｘ線検出器２２から出力される信号をデジタル信号に変換し、その変換したデジタル信号をＸ線投影データとして回転体２６の所定の撮影角度回転毎に収集する。
【００１６】
データ伝送部２４は、例えば光通信手段により送受信する一対の送受信部を有する。そして、データ収集部２３により収集されたＸ線投影データを画像処理部５０に出力し、システム制御部８０からの制御信号を回転体２６に保持された各ユニットに出力する。
【００１７】
回転体２６は、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２２、データ収集部２３、データ伝送部２４の一方の送受信部及び高電圧発生部２５を保持した状態で、回転駆動部２８の駆動によりＲ１方向に一定の速度で高速回転する。そして、回転しているとき、被検体ＰにＸ線を照射して撮影が行われる。
【００１８】
状態検出部３０は、架台部２０の回転体２６の回転中における軸受２７の音や温度の測定及び分析により、軸受２７の状態を検出する。また、判定部４０は、状態検出部３０により検出された検出結果に基づいて、軸受２７の状態を判定する。
【００１９】
画像処理部５０は、架台部２０のデータ伝送部２４から出力された複数のＸ線投影データを再構成して画像データを生成する。そして、生成した画像データを表示部６０に出力する。また、表示部６０は、画像処理部５０で生成された画像データや、判定部４０で判定された判定結果を表示する。
【００２０】
操作部７０は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス、ハンドスイッチなどの入力デバイスを備えている。そして、架台部２０における撮影に関するＸ線の照射条件の入力、寝台部１０の天板１１を移動させる入力、撮影開始の入力、撮影終了の入力等を行う。
【００２１】
システム制御部８０は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部７０からの操作により入力される入力情報を一旦記憶した後、これらの入力情報に基づいて、寝台部１０における天板１１の移動、架台部２０における回転体２６の回転及び停止、Ｘ線の照射及び停止、画像処理部５０における画像データの生成や表示に関する制御などシステム全体の制御を行う。
【００２２】
以下、図１乃至図３を参照して、架台部２０の軸受２７及び状態検出部３０の構成、並びに状態検出部３０及び判定部４０の動作の詳細について説明する。  
図２は、軸受２７の構成の一例を示した図である。そして、図２（ａ）は軸受２７の側面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）における軸受２７のＡ−Ａ矢視断面図である。  
軸受２７は、環状配置された複数の転動体２７１と、回転体２６に固定され、転動体２７１を内周側から係合保持する環状の内輪２７２とにより構成される。また、固定部２９に固定され、転動体２７１を外周側から係合保持する環状の外輪２７３と、内輪２７２と外輪２７３の間に配置され、複数の転動体２７１を等間隔で係合保持する環状の保持器２７４により構成される。そして、転動体２７１と内輪２７２の間と、転動体２７１と外輪２７３の間と、転動体２７１と保持器２７４の間とにはグリースが封入されている。
【００２３】
図３は、状態検出部３０の構成の一例を示したブロック図である。この状態検出部３０は、架台部２０の軸受２７より発生する音を測定する音測定部３１と、音測定部３１により測定された音を保存する音記憶部３２と、音記憶部３２に保存された音を周波数分析する音分析部３３とを備えている。また、軸受２７の温度を測定する温度測定部３４と、温度測定部３４により測定された温度を保存する温度記憶部３５と、温度記憶部３５に保存された温度を分析する温度分析部３６とを備えている。
【００２４】
音測定部３１は架台部２０における固定部２９の軸受２７近傍に配置され、軸受２７より発生する音を電気信号に変換するマイクロフォン、このマイクロフォンにより変換された電気信号を増幅する増幅器、この増幅器により増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等を備えている。そして、回転体２６の回転中に軸受２７から発生する音を測定する。
【００２５】
音分析部３３は、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）分析器等を備え、音記憶部３２に保存された音の分析を行う。ここでは、音記憶部３２に保存された音の周波数分析を行い、回転体２６の回転の妨げとなる軸受２７の転動体２７１、内輪２７２、外輪２７３及び保持器２７４の各ユニットの磨耗や転動体２７１の滑りの増大等により、軸受２７が正常に動作しているときの音とは異なる所定の周波数帯域に生ずる異常音を抽出する。次いで、抽出した異常音の発生頻度又は発生時間を積算して音積算値を求め、求めた音積算値を検出結果として判定部４０に出力する。
【００２６】
このように、回転体２６の回転中に軸受２７より発生する音を測定し、測定した音の分析を行うことにより、軸受２７の状態を検出することができる。
【００２７】
温度測定部３４は固定部２９の軸受２７近傍に配置され、軸受２７の温度を電気信号に変換する温度センサ、この温度センサにより変換された電気信号を増幅する増幅器、この増幅器により増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等を備えている。そして、回転体２６の回転中における軸受２７の温度を測定する。
【００２８】
温度分析部３６は、温度記憶部３５に保存された温度の分析を行う。ここでは、温度記憶部３５に保存された温度の内、正常温度範囲よりも高い温度範囲である軸受２７に使用されるグリースが劣化しやすい警告温度範囲に含まれている温度の時間を積算して温度積算値を求める。そして、求めた温度積算値を検出結果として判定部４０に出力する。また、温度記憶部３５に保存された温度を検出結果として判定部４０に出力する。
【００２９】
このように、回転体２６の回転中に軸受２７の温度を測定し、測定した温度の分析を行うことにより、軸受２７の状態を検出することができる。
【００３０】
判定部４０は、状態検出部３０における音分析部３３の検出結果である音積算値に基づいて、軸受２７の点検が必要か否かを判定する。そして、異常音の音積算値が音正常値範囲である場合、軸受２７の点検が不要であると判定する。また、異常音の音積算値が音正常値範囲よりも大きい音警告値範囲である場合、異常音の発生頻度又は発生時間が増えていることから軸受２７が磨耗や劣化により故障して回転体２６を一定速度で高速回転させることができなくなる恐れがあるため、軸受２７の点検が必要であると判定する。そして、その判定結果を示す点検情報をシステム制御部８０に出力して表示部６０に表示させる。
【００３１】
このように、軸受２７より発生する音の分析により求めた異常音の音積算値に基づいて、軸受２７の点検が必要であるか否かを判定することができる。そして、軸受２７の点検が必要であると判定した場合、その判定結果を示す点検情報を表示部６０に表示することにより、軸受２７が故障する前にＸ線ＣＴ装置１００の操作者に通知することができる。これにより、軸受２７の故障を未然に防ぐことができる。
【００３２】
また、判定部４０は、状態検出部３０における温度分析部３６の検出結果である温度積算値に基づいて、軸受２７の点検が必要か否かを判定する。そして、温度積算値が温度正常値範囲である場合、軸受２７の点検が不要であると判定する。また、温度積算値が温度正常値範囲よりも大きい温度警告値範囲である場合、警告温度範囲の温度で温度警告値範囲の時間が経過したためグリースの劣化により軸受２７が故障して回転体２６を一定速度で高速回転させることができなくなる恐れがあるため、軸受２７の点検が必要である判定する。そして、その判定結果を示す点検情報をシステム制御部８０に出力して表示部６０に表示させる。
【００３３】
このように、軸受２７の温度分析により求めた温度積算値に基づいて、軸受２７の点検が必要であるか否かを判定することができる。そして、軸受２７の点検が必要であると判定した場合、その判定結果を示す点検情報を表示部６０に表示することにより、軸受２７が故障する前に操作者に通知することができる。これにより、軸受２７の故障を未然に防ぐことができる。
【００３４】
また、判定部４０は、温度分析部３６からの温度に基づいて、軸受２７の点検が必要であるか否かを判定する。そして、温度分析部３６からの温度が正常温度範囲又は警告温度範囲である場合、軸受２７の点検が不要であると判定する。また、警告温度範囲よりも高い異常温度範囲である場合、軸受２７が焼き付けを起こして回転体２６を一定速度で高速回転させることができなくなる恐れがあるため、軸受２７の点検が必要であると判定する。そして、その判定結果である点検情報をシステム制御部８０に出力して表示部６０に表示させる。
【００３５】
このように、軸受２７の温度に基づいて、軸受２７の点検が必要であるか否かを判定することができる。そして、軸受２７の点検が必要であると判定した場合、その判定結果を示す点検情報を表示部６０に表示することにより、軸受２７が故障する前に操作者に通知することができる。これにより、軸受２７の故障を未然に防ぐことができる。
【００３６】
なお、Ｘ線ＣＴ装置１００の修理や点検を行う外部の機関であるサービスセンタとネットワークを介して送受信可能な送受信部をＸ線ＣＴ装置１００に設け、音記憶部３２に保存された音や温度記憶部３５に保存された温度の情報をサービスセンタに送信する。そして、サービスセンタで受信した音の周波数分析や温度の分析及び判定を行い、その判定結果をＸ線ＣＴ装置１００に返信して操作者に通知するように実施してもよい。
【００３７】
また、サービスセンタとネットワークを介して送受信可能な送受信部をＸ線ＣＴ装置１００に設け、軸受２７の点検を必要とする判定結果を示す点検情報をサービスセンタに送信するように実施してもよい。これにより、軸受２７の点検を迅速に進めることができる。
【００３８】
以上述べた実施形態によれば、軸受２７近傍に音測定部３１を設け、回転体２６の回転中に軸受２７より発生する音を測定して分析を行うことにより、軸受２７の状態を検出することができる。そして、音の分析により求めた異常音の音積算値が音正常値範囲である場合、軸受２７の点検が不要であると判定する。また、異常音の音積算値が音警告値範囲である場合、軸受２７の点検が必要であると判定し、その判定結果を示す点検情報を表示部６０に表示することにより、軸受２７が故障する前に操作者に通知することができる。
【００３９】
また、軸受２７近傍に温度測定部３４を設け、回転体２６の回転中に軸受２７の温度を測定して分析を行うことにより、軸受２７の状態を検出することができる。そして、温度の分析により求めた温度積算値が温度正常値範囲である場合、軸受２７の点検が不要であると判定することができる。また、温度積算値が温度警告値範囲である場合、軸受２７の点検が必要であると判定し、その判定結果を示す点検情報を表示部６０に表示することにより、軸受２７が故障する前に操作者に通知することができる。
【００４０】
また、軸受２７の温度が正常温度範囲又は警告温度範囲である場合、軸受２７の点検が不要であると判定することができる。また、軸受２７の温度が異常温度範囲である場合、軸受２７の点検が必要であると判定し、その判定結果を示す点検情報を表示部６０に表示することにより、軸受２７が故障する前に操作者に通知することができる。
【００４１】
以上により、軸受２７の故障を未然に防ぐことができる。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
２１  Ｘ線管
２２  Ｘ線検出器
２６  回転体
２７  軸受
３０  状態検出部
３１  音測定部
３２  音記憶部
３３  音分析部
３４  温度測定部
３５  温度記憶部
３６  温度分析部
４０  判定部
６０  表示部
８０  システム制御部
【図１】
2013153973.tif 000003
【図２】
2013153973.tif 000004
【図３】
2013153973.tif 000005