(57)【要約】【課題】Ｘ線ＣＴ装置のガントリにおける回転部の重量バランス調整を効率的に行う。【解決手段】回転部材２２上に、液体を貯留するリザーバ部２５１と、液体を注入するシリンダ部２５３とを設け、これらをポンプ２５２、流路２５７１〜２５７６、開閉弁２５４，２５５等を介して接続する。シリンダ部２５３は、シリンダ容器２５３１と、その内部に液体注入空間を形成するための、スライド可能に設けられた２つの仕切り板とを有する。液体制御部２５９は、ポンプ２５２および開閉弁２５４の動作、シリンダ部２５３の仕切り板の位置等を制御することで液体を移動させ、回転部２７の重量バランスを調整する。【選択図】図１
2009285146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞部を挟んで対向配置されるＸ線管およびＸ線検出器と、前記Ｘ線管およびＸ線検出器を搭載しており、該Ｘ線管およびＸ線検出器が前記空洞部の回りで回転するよう回転可能に設けられた回転部材とを有する回転部を備えたＸ線ＣＴ装置において、
前記回転部は、前記回転部材上での液体の増減および／または移動により、前記回転部材に対する液体の空間分布を変更して、前記回転部の重量バランスを調整する液体空間分布変更手段を有するＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記液体空間分布変更手段は、所定量の液体の空間分布を変更する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記液体空間分布変更手段は、液体を貯留するリザーバ部と、前記リザーバ部と流路を介して接続されるシリンダ部と、前記リザーバ部と前記シリンダ部との間で液体を移動させる液体移動手段とを有する請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記液体移動手段は、前記リザーバ部に貯留する液体を前記シリンダ部に注入するためのポンプと、前記シリンダ部に注入された液体を前記リザーバ部に排出するための液体排出手段とを有する請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記シリンダ部は、
前記回転部材の回転軸と平行な所定方向に延びる柱状のシリンダ容器と、
前記シリンダ容器内に前記所定方向に移動可能に設けられる第１のシリンダ仕切り板および第２のシリンダ仕切り板と、
前記第１および第２のシリンダ仕切り板を移動させるシリンダ仕切り板移動手段とを有しており、
前記流路は、前記シリンダ容器の内壁と前記第１および第２のシリンダ仕切り板とにより囲まれて形成される液体注入空間と接続されている請求項３または請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記シリンダ容器は、前記所定方向に延びる筒状壁と、該筒状壁の一方の開口を塞ぐように位置する第１の面壁と、他方の開口を塞ぐように位置する第２の面壁とを有しており、
前記第１および第２の面壁は、それぞれ開口部を有しており、
前記シリンダ仕切り板移動手段は、前記第１の面壁の開口部を通って前記第１のシリンダ仕切り板に接続される第１の部材と、該第１の部材を前記所定方向において固定可能な第１の固定手段と、前記第２の面壁の開口部を通って前記第２のシリンダ仕切り板に接続される第２の部材と、該第２の部材を前記所定方向において固定可能な第２の固定手段とを有する請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記リザーバ部は、
リザーバ容器と、
前記リザーバ容器内に移動可能に設けられるリザーバ仕切り板と、
前記リザーバ容器の内壁と前記リザーバ仕切り板とにより囲まれて形成される液体貯留空間に貯留される液体の量に応じて、前記液体貯留空間が拡縮するよう、前記リザーバ仕切り板を移動させるリザーバ仕切り板移動手段とを有しており、
前記流路は、前記液体貯留空間と接続されている請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記リザーバ部と前記シリンダ部とは、前記回転部材の回転軸と前記リザーバ部とを結ぶ線分と、前記回転軸と前記シリンダ部とを結ぶ線分とにより成す角度が、４５°から１３５°までの間の所定の角度となるように配置される請求項３から請求項７のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記所定の角度は、略９０度である請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
前記回転部の重心の該回転部の回転軸に対するずれを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記回転部の重心が前記回転部の回転軸上に位置するよう前記液体移動手段を制御する制御手段とをさらに備える請求項２から請求項９のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
前記液体は、ＳＰＴ重液またはヨウ化メチレンである請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ(Computed Tomography)装置に関し、詳しくは、ガントリ(gantry)における回転部の重量バランスを取る手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、撮影対象物が搬送される空洞部を有するガントリを備えている。ガントリは、空洞部の回りに回転するよう設けられた回転部材と、この回転部材に搭載される搭載物とにより構成される回転部を有する。搭載物には、通常、Ｘ線管およびＸ線検出器の他、回転部の回転時における重量バランス(balance)を取るためのウェイト(weight)調整機構（一般に、カウンタウェイト(counter weight)と呼ばれる）が含まれる。
【０００３】
ウェイト調整機構は、例えば、回転部材上の複数の位置に配置されるロッド(rod)部材と、このロッド部材に取り付けるウェイトやスペーサ(spacer)等とで構成される。ロッド部材は、回転部の回転軸方向に細長く延びる部材である。ウェイトとスペーサは、ロッド部材に通す穴を有する部材であり、ウェイトは比較的重い材質、スペーサは比較的軽い材質で構成されている。
【０００４】
このようなウェイト調整機構において、各ロッド部材に取り付けるウェイトやスペーサの数量とその位置を変えることで、回転部の回転中心とその重心とが一致するよう回転部の重量バランスを調整する。これにより、取得する画像の画質に悪影響を及ぼす回転部の回転時における振動を抑止することができる。
【特許文献１】特開２００５−４０６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回転部の重量バランス調整は、微妙な調整が必要であるため、通常、ウェイトやスペーサをセッティング(setting)する工程と、回転部を実際に回転させて振動を見る工程とを繰り返し行う。
【０００６】
しかしながら、ウェイト調整機構においてウェイトやスペーサのセッティングを変更する場合、ウェイトやスペーサをロッド部材から抜き取ったり挿入したりする作業が必要になり、これらの作業は非常に煩雑である。また、回転部の重量バランス調整は、Ｘ線ＣＴ装置の出荷時だけでなく、回転部材に搭載されたＸ線管等の保守パーツ(parts)を交換した時にも行われるため、回転部の重量バランス調整における作業の高効率化は、強く望まれるところである。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、ガントリにおける回転部の重量バランス調整を効率的に行うことができる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】
【０００８】
第１の観点では、本発明は、空洞部を挟んで対向配置されるＸ線管およびＸ線検出器と、前記Ｘ線管およびＸ線検出器を搭載しており、該Ｘ線管およびＸ線検出器が前記空洞部の回りで回転するよう回転可能に設けられた回転部材とを有する回転部を備えたＸ線ＣＴ装置において、前記回転部が、前記回転部材上での液体の増減および／または移動により、前記回転部材に対する液体の空間分布を変更して、前記回転部の重量バランスを調整する液体空間分布変更手段を有するＸ線ＣＴ装置を提供する。
【０００９】
第２の観点では、本発明は、前記液体空間分布変更手段が、所定量の液体の空間分布を変更する上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１０】
第３の観点では、本発明は、前記液体空間分布変更手段が、液体を貯留するリザーバ(reserver)部と、前記リザーバ部と流路を介して接続されるシリンダ(cylinder)部と、前記リザーバ部と前記シリンダ部との間で液体を移動させる液体移動手段とを有する上記第２の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１１】
第４の観点では、本発明は、前記液体移動手段が、前記リザーバ部に貯留する液体を前記シリンダ部に注入するためのポンプ(pump)と、前記シリンダ部に注入された液体を前記リザーバ部に排出するための液体排出手段とを有する上記第３の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１２】
第５の観点では、本発明は、前記シリンダ部が、前記回転部材の回転軸と平行な所定方向に延びる柱状のシリンダ容器と、前記シリンダ容器内に前記所定方向に移動可能に設けられる第１のシリンダ仕切り板および第２のシリンダ仕切り板と、前記第１および第２のシリンダ仕切り板を移動させるシリンダ仕切り板移動手段とを有しており、前記流路が、前記シリンダ容器の内壁と前記第１および第２のシリンダ仕切り板とにより囲まれて形成される液体注入空間と接続されている上記第３の観点または第４の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１３】
第６の観点では、本発明は、前記シリンダ容器が、前記所定方向に延びる筒状壁と、該筒状壁の一方の開口を塞ぐように位置する第１の面壁と、他方の開口を塞ぐように位置する第２の面壁とを有しており、前記第１および第２の面壁が、それぞれ開口部を有しており、前記シリンダ仕切り板移動手段が、前記第１の面壁の開口部を通って前記第１のシリンダ仕切り板に接続される第１の部材と、該第１の部材を前記所定方向において固定可能な第１の固定手段と、前記第２の面壁の開口部を通って前記第２のシリンダ仕切り板に接続される第２の部材と、該第２の部材を前記所定方向において固定可能な第２の固定手段とを有する第５の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１４】
第７の観点では、本発明は、前記リザーバ部が、リザーバ容器と、前記リザーバ容器内に移動可能に設けられるリザーバ仕切り板と、前記リザーバ容器の内壁と前記リザーバ仕切り板とにより囲まれて形成される液体貯留空間に貯留される液体の量に応じて、前記液体貯留空間が拡縮するよう、前記リザーバ仕切り板を移動させるリザーバ仕切り板移動手段とを有しており、前記流路が、前記液体貯留空間と接続されている上記第３の観点から第６の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１５】
第８の観点では、本発明は、前記リザーバ部と前記シリンダ部とが、前記回転部材の回転軸と前記リザーバ部とを結ぶ線分と、前記回転軸と前記シリンダ部とを結ぶ線分とにより成す角度が、４５°から１３５°までの間の所定の角度となるように配置される上記第３の観点から第７の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１６】
第９の観点では、本発明は、前記所定の角度が、略９０度である上記第８の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１７】
第１０の観点では、本発明は、前記回転部の重心の該回転部の回転軸に対するずれを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記回転部の重心が前記回転部の回転軸上に位置するよう前記液体移動手段を制御する制御手段とをさらに備える上記第２の観点から第９の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１８】
第１１の観点では、本発明は、前記液体が、ＳＰＴ（ポリタングステン酸ナトリウム）(poly-tungsten
sodium)重液、またはヨウ化メチレン(methylene iodide)である上記第１の観点から第１０の観点のいずれか１つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、回転部材に対して液体の空間分布を変更することにより、ガントリにおける回転部の重量バランスを調整するので、ウェイトやスペーサをロッド部材に取り付けたり外したりする煩雑な作業が不要となり、ガントリの回転部の重量バランス調整を効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１の構成を示す概略図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、図１に示すように、ＣＴガントリ２、撮影テーブル(table)３、および操作コンソール(console)４を備えている。
【００２２】
ＣＴガントリ２は、空洞部２１を有するＸ線ＣＴ検査用のガントリである。ＣＴガントリ２は、その空洞部２１を挟んで対向配置されたＸ線管２３とＸ線検出器２４とを、空洞部２１の回りに回転可能に有している。Ｘ線ＣＴ検査時には、ＣＴガントリ２は、操作コンソール４からの制御信号を受けて、Ｘ線管２３とＸ線検出器２４とを空洞部２１の回りで回転させ、Ｘ線管２３から発するＸ線を空洞部２１に運ばれた患者に各方向で照射し、患者を透過したＸ線をＸ線検出器２４で検出する。そして、ＣＴガントリ２は、Ｘ線検出器２４で得られた検出信号を基に投影データを生成し、操作コンソール４に出力する。
【００２３】
撮影テーブル３は、患者を空洞部２１に移動させるために用いる。撮影テーブル３は、患者を載置する天板を有しており、天板は水平なｚ方向（便宜上、図１において奥側から手前側への向きを＋ｚ方向、その逆方向を−ｚ方向とする）に移動可能である。撮影テーブル３は、操作コンソール４からの制御信号を受けて、天板３１を移動させる。
【００２４】
操作コンソール４は、ＣＴガントリ２、および撮影テーブル３と接続されている。また、操作コンソール４は、操作者からの入力を受け付ける入力装置と、操作者に情報を出力する表示装置とを有している。操作コンソール４は、操作者からの入力に応じて、制御信号を各部に送り、Ｘ線ＣＴ検査を可能にする。また、操作コンソール４は、ＣＴガントリ２から送られてくる投影データを基にＸ線ＣＴ画像を生成し、表示装置の画面に表示する。
【００２５】
ＣＴガントリ２は、回転部材２２と、これに搭載される搭載物とにより構成される回転部２７を有する。回転部材２２は、空洞部２１の周りを囲む平板リング形状の部材であり、空洞部２１を中心に回転可能に設けられる。回転部材２２は、ｚ方向に垂直なｘｙ平面に平行な面を有し、ｚ方向に平行な直線を回転軸Ｃｐとして回転する。回転部材２２には、空洞部２１を挟んで対向配置されたＸ線管２３およびＸ線検出器２４が搭載されている。また、回転部材２２には、回転部２７の重量バランスを取るための液体空間分布変更装置（液体空間分布変更手段）２５が搭載されている。
【００２６】
液体空間分布変更装置２５は、所定量の液体の回転部材２２に対する空間分布を変更することにより、回転部２７の重量バランスを調整するものである。なお、液体としては、比重が高く比較的安全な液体、例えば、ＳＰＴ重液やヨウ化メチレン等が好適である。液体空間分布変更装置２５は、図１に示すように、リザーバ部２５１、ポンプ２５２、シリンダ部２５３、注入開閉弁２５４、排出開閉弁２５５、Ｔ形管２５６、液体ホース(hose)（流路）２５７１〜２５７６、重量バランス検出部（検出手段）２５８、および液体制御部（制御手段）２５９を有している。
【００２７】
図２は、液体空間分布変更装置２５の要部の構成を示す図である。
【００２８】
リザーバ部２５１は、液体を貯留するものであり、図２に示すように、回転部材２２上の位置Ｒに設けられている。位置Ｒは、回転部材２２の平面と回転軸Ｃｐとの交点Ｃから、Ｘ線管２３の重心Ｇｔを回転部材２２の平面に投影した点Ｇへ向かう方向を０°の方向として、図中、反時計回りで略９０°の方向にある位置である。
【００２９】
図３は、リザーバ部２５１の側面断面図である。リザーバ部２５１は、図３に示すように、回転部材２２に固定されてｚ方向に延びる柱状のリザーバ容器２５１１と、その内部にｚ方向にスライド可能に設けられたリザーバ仕切り板２５１２とを有している。液体Ｌを貯留する液体貯留空間２５１ｓは、リザーバ容器２５１１の内壁とリザーバ仕切り板２５１２とにより囲まれて形成される。液体貯留空間２５１ｓを形成するリザーバ容器２５１１の内壁は、２つの開口部２５１１ａ、２５１１ｂを有している。一方の開口部２５１１ａには、流出用の液体ホース２５７１の一端が嵌め込まれて接続されており、他方の開口部２５１１ｂには、流入用の液体ホース２５７６の一端が嵌め込まれて接続されている。
【００３０】
また、リザーバ部２５１は、図３に示すように、仕切り板２５１２に対して液体貯留空間２５１ｓを小さくする方向に外力を加えるバネ２５１３を有している。これにより、液体貯留空間２５１ｓに貯留される液体の量が増減しても、それに応じてリザーバ仕切り板２５１２がスライド(slide)し、貯留される液体がリザーバ容器２５１１内で暴れずに固定される。その結果、回転部２７の重量バランスに係る計算において、液体の移動による誤差を低減することができ、また、液体の移動によって発生する不快な音も低減することができる。なお、バネ２５１３は、他の弾性部材であってもよい。
【００３１】
ポンプ２５２は、内蔵される不図示のモータの駆動により液体を吸い込んで吐き出すものであり、図２に示すように、回転部材２２上の位置Ｐに設けられている。位置Ｐは、省スペースの観点から、回転部の重量バランスを取るために従来ウェイトが常設されていた位置が好適であるが、これに限定されるものではない。ポンプ２５２の吸込口は、液体ホース２５７１の一端と接続されており、ポンプ２５２の吐出口は、液体ホース２５７２の一端と接続されている。すなわち、ポンプ２５２は、リザーバ部２５１に貯留されている液体を、液体ホース２５７１を介して吸込口から吸い込み、吐出口から液体ホース２５７２を介して吐き出す。なお、ポンプ２５２は、不図示のリリーフ(relief)弁を内蔵しており、吐出口側で一定以上の液体圧が発生するとリリーフ弁が開き、液体を吸込口側に戻すよう動作する。
【００３２】
注入開閉弁２５４は、液体Ｌをシリンダ部２５３へ注入する際に用いる流路の開閉を行うチェック(check)弁であり、外部からの信号により開閉制御が可能である。図２に示すように、注入開閉弁２５４の一方の口は、液体ホース２５７２の一端と接続されており、注入開閉弁２５４の他方の口は、液体ホース２５７３の一端と接続されている。
【００３３】
排出開閉弁２５５は、液体をシリンダ部２５３から排出する際に用いる流路の開閉を行うチェック弁であり、外部からの信号により開閉制御が可能である。図２に示すように、排出開閉弁２５５の一方の口は、液体ホース２５７５の一端と接続されており、排出開閉弁２５５の他方の口は、液体ホース２５７６の一端と接続されている。
【００３４】
Ｔ型管２５６は、流路の三叉路を形成するための継手である。図２に示すように、Ｔ型管２５６の第１の口は、液体ホース２５７３の一端と接続されており、第２の口は、液体ホース２５７４の一端と接続されており、第３の口は、液体ホース２５７５の一端と接続されている。
【００３５】
シリンダ部２５３は、ポンプ２５２から吐き出された液体が注入されるものであり、図２に示すように、回転部材２２上の位置Ｓに設けられている。位置Ｓは、上記の点Ｃから点Ｇへ向かう方向を０°の方向として、略１８０°の方向にある位置であり、空洞部２１およびＸ線検出器２４を挟んでＸ線管２３と対向する位置である。
【００３６】
図４は、シリンダ部２５３の側面断面図である。シリンダ部２５３は、図４に示すように、回転部材２２に固定される柱状のシリンダ容器２５３１を有している。シリンダ容器２５３１は、ｚ方向に延びる筒状壁２５３１ａと、筒状壁２５３１ａにおける回転部材２２寄りの一方の開口を塞ぐように位置する第１の面壁２５３１ｂと、筒状壁２５３１ａの他方の開口を塞ぐように位置する第２の面壁２５３１ｃとにより形成される。シリンダ容器２５３１の内部には、ｚ方向にスライド可能な第１および第２のシリンダ仕切り板２５３２、２５３３が設けられている。なお、便宜上、第１の面壁２５３１ｂ寄りの一方を第１のシリンダ仕切り板２５３２、他方を第２のシリンダ仕切り板２５３３とする。液体Ｌを注入して満たす液体注入空間２５３ｓは、筒状壁２５３１ａと、第１および第２のシリンダ仕切り板２５３２、２５３３とにより囲まれて形成される。
【００３７】
図４に示すように、回転部材２２は、所定の開口部２２ａを有している。また、第１の面壁２５３１ｂは、開口部２５３１ｄを有しており、第１のシリンダ仕切り板２５３２は、開口部２５３２ａを有している。液体ホース２５７４は、開口部２２ａおよび開口部２５３１ｄを通り、開口部２５３２ａに嵌め込まれて液体注入空間２５３ｓと接続されている。なお、液体ホース２５７４は、第１のシリンダ仕切り板２５３２が移動できるよう、ある程度のたるみを持って回転部材２２に固定されている。
【００３８】
シリンダ部２５３は、図４に示すように、第１のシリンダ仕切り板２５３２に対して、液体注入空間２５３ｓを狭める方向に外力Ｆ１を加える第１のバネ２５３４（液体排出手段）と、第２のシリンダ仕切り板２５３３に対して、液体注入空間２５３ｓを狭める方向に外力Ｆ２を加える第２のバネ２５３５（液体排出手段）とを有している。なお、第１および第２のバネ２５３４、２５３５に代えて、他の弾性部材を用いてもよい。第１のバネ２５３４の一端は、第１のシリンダ仕切り板２５３２に接続されており、その他端は、第１の面壁２５３１ｂに接続されている。同様に、第２のバネ２５３５の一端は、第２のシリンダ仕切り板２５３３に接続されており、その他端は、第２の面壁２５３１ｃに接続されている。なお、第１および第２のバネ２５３４、２５２５によって第１および第２のシリンダ仕切り板２５３２、２５３３に加わる圧力は、リザーバ部２５１のバネ２５１３によってリザーバ仕切り板２５１２に加わる圧力よりも大きい。
【００３９】
また、シリンダ部２５３は、図５および図６に示すように、ｚ方向に延びる棒状部材の表面に長手方向に沿ってピニオン(pinion)（歯車）と係合する凹凸が施されてなる第１および第２のラック(rack)（第１および第２の部材）２５３６、２５３７と、ブレーキ(break)機能が付いたピニオンの回転軸に電気抵抗型のポテンショメータ(potentiometer)が取り付けられてなる第１および第２のピニオン部（第１および第２の固定手段）２５３８、２５３９を有している。シリンダ容器の第１の面壁２５３１ｂは、開口部２５３１ｅを有しており、第１のラック２５３６が、開口部２５３１ｅを通って第１のシリンダ仕切り板２５３２と接続されている。第１のピニオン部２５３８は、そのピニオンが第１のラック２５３６の凹凸と係合するように配置されている。同様に、シリンダ容器の第２の面壁２５３１ｃは、開口部２５３１ｆを有しており、第２のラック２５３７が、開口部２５３１ｆを通って第２のシリンダ仕切り板２５３３と接続されている。第２のピニオン部２５３９は、そのピニオンが第２のラック２５３７の凹凸と係合するように配置されている。
【００４０】
第１および第２のピニオン部２５３８、２５３９は、液体制御部２５９と接続されている。液体制御部２５９は、第１および第２のピニオン部２５３８、２５３９におけるピニオンのブレーキに対するオフオフ(on/off)制御と、ポテンショメータの電気抵抗値に基づく第１および第２のシリンダ仕切り板２５３２、２５３３のｚ方向における位置の読取りとを実行する。
【００４１】
なお、第１および第２のラック２５３６、２５３７と、第１および第２のピニオン部２５３８、２５３９とは、本発明におけるシリンダ仕切り板移動手段の一例である。
【００４２】
重量バランス検出部２５８は、不図示のセンサを用いて回転部２７の回転時における振動を検出し、回転部２７の重心の回転軸Ｃｐに対するずれを検出する。
【００４３】
液体制御部２５９は、ポンプ２５２、注入開閉弁２５４、排出開閉弁２５５、および第１および第２のピニオン部２５３８、２５３９と接続されている。液体制御部２５９は、これらを制御して、第１および第２のシリンダ仕切り板２５３２、２５３３の位置を、所定の目的位置に移動させる。また、液体制御部２５９は、操作コンソール４と接続されており、必要に応じて、情報のやり取りを行う。
【００４４】
これより、Ｘ線ＣＴ装置１における回転部の重量バランス調整処理（以下、単に重量バランス調整処理という）の流れについて説明する。重量バランス調整処理には、この調整処理に係る略全ての処理を自動で行う自動モード(mode)と、途中、作業者の指示を受ける手動モードとがある。以下、重量バランス調整処理について、モード別に順次説明する。なお、重量バランス調整処理を実行する前の初期状態では、ポンプ２５２は作動しておらず、注入開閉弁２５４および排出開閉弁２５５は閉じているものとする。
【００４５】
まず、自動モードによる重量バランス調整処理について説明する。
【００４６】
図５は、自動モードによる重量バランス調整処理の流れを示すフローチャート(flow
chart)である。
【００４７】
ステップ(step)Ｔ１１では、重量バランス検出処理を実行する。具体的には、作業者が、操作コンソール４を操作して、重量バランス調整処理を実行する指令をＣＴガントリ２に送る。ＣＴガントリ２の液体制御部２５９は、この指令を受けて、回転部２７を回転させて回転テスト(test)を実行する。このとき、重量バランス検出部２５８が、センサ(sensor)を用いて回転部２７の振動を検出し、回転部２７の重心の回転軸に対するずれ（以下、重量バランスのずれともいう）を検出する。
【００４８】
ステップＴ１２では、重量バランス許容判定処理を実行する。具体的には、液体制御部２５９が、前ステップで検出された回転部２７の重量バランスのずれが許容レベル以内であるか否かを判定する。ここで、許容レベル以内であると判定された場合には、液体制御部２５９は、その旨を表す情報を操作コンソール４に出力し、操作コンソール４がその旨を表示装置の画面に表示して、重量バランス調整処理を終了する。一方、許容レベル(level)を超えていると判定された場合には、次のステップに進む。
【００４９】
ステップＴ１３では、シリンダ仕切り板適正位置算出処理を実行する。具体的には、液体制御部２５９が、回転部２７の重量バランスのずれや、リザーバ部２５１およびシリンダ部２５３の回転部材２２に対する位置、液体の絶対量や比重等を基に、回転部２７の重量バランスを取るための、２つのシリンダ仕切り板の適正位置を算出する。
【００５０】
ステップＴ１４では、第１のシリンダ仕切り板に対してシリンダ仕切り板移動処理を実行し、第１のシリンダ仕切り板２５３２を上記算出された適正位置に移動させる。シリンダ仕切り板移動処理の詳細については後述する。
【００５１】
ステップＴ１５では、第２のシリンダ仕切り板に対してシリンダ仕切り板移動処理を実行し、第２のシリンダ仕切り板２５３３を上記算出された適正位置に移動させる。このステップでの処理が終了すると、初めのステップに戻り、重量バランス検出処理、重量バランス許容判定処理を順次実行する。
【００５２】
次に、手動モードによる重量バランス調整処理について説明する。
【００５３】
図６は、手動モードによる重量バランス調整処理の流れを示すフローチャートである。
【００５４】
ステップＴ２１では、重量バランス検出処理を実行する。ステップＴ２２では、重量バランス許容判定処理を実行する。ステップＴ２３では、シリンダ仕切り板適正位置算出処理を実行する。なお、ステップＴ２１〜Ｔ２３は、自動モードにおけるステップＴ１１〜Ｔ１３と同じ内容の処理である。
【００５５】
ステップＴ２４では、シリンダ仕切り板適正位置表示処理を実行する。具体的には、液体制御部２５９が、ステップＴ２３で算出されたシリンダ仕切り板の適正位置を表す位置情報を操作コンソール４に送る。操作コンソール４は、その位置情報を表示装置の画面に表示する。
【００５６】
ステップＴ２５では、作業者が、表示された位置情報を参照しながら、第１および第２のシリンダ仕切り板２５３２、２５３３の各々について、移動させたい位置を入力して指定する。
【００５７】
ステップＴ２６では、第１のシリンダ仕切り板に対してシリンダ仕切り板移動処理を実行し、第１のシリンダ仕切り板２５３２を上記指定された適正位置に移動させる。シリンダ仕切り板移動処理の詳細については後述する。
【００５８】
ステップＴ２７では、第２のシリンダ仕切り板に対してシリンダ仕切り板移動処理を実行し、第２のシリンダ仕切り板２５３３を上記指定された適正位置に移動させる。このステップでの処理が終了すると、初めのステップに戻り、重量バランス検出処理、重量バランス許容判定処理を順次実行する。
【００５９】
ここで、シリンダ仕切り板移動処理の詳細について説明する。なお、初期状態として、ポンプ２５２は停止しており、注入開閉弁２５４、排出開閉弁２５５は閉じており、第１および第２のピニオン部２５３８、２５３９は、ブレーキが掛かった状態になっている。
【００６０】
図７は、シリンダ仕切り板移動処理の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
ステップＪ１では、液体制御部２５９が、移動対象となるシリンダ仕切り板に対応するピニオン部のポテンショメータの電気抵抗値を基に、そのシリンダ仕切り板のｚ方向の位置を特定する。
【００６２】
ステップＪ２では、そのシリンダ仕切り板の移動すべき方向が、液体注入空間２５３ｓを拡大する方向であるか、同空間を縮小する方向であるかを判定する。拡大する方向であれば、ステップＪ３へ移行して第１の移動処理を実行し、縮小する方向であれば、ステップＪ１０へ移行して第２の移動処理を実行する。
【００６３】
第１の移動処理は、次の通りである。
【００６４】
ステップＪ３では、液体制御部２５９が、注入開閉弁２５４に制御信号を送り、注入開閉弁２５４を開く。
【００６５】
ステップＪ４では、液体制御部２５９が、ポンプ２５２に制御信号を送り、ポンプ２５２を作動させる。このとき、ピニオン部のブレーキは掛かったままであるので、液体はシリンダ部の液体注入空間２５３ｓには注入されず、ポンプ２５２のリリーフ弁が作動して、液体はポンプ２５２内で循環する。
【００６６】
ステップＪ５では、液体制御部２５９が、移動対象であるシリンダ仕切り板に対応する側のピニオン部に制御信号を送り、ピニオンのブレーキを解除する。これにより、リザーバ部の液体貯留空間２５１ｓに貯留されている液体が、液体ホース２５７１、ポンプ２５２、液体ホース２５７２、注入開閉弁２５４、液体ホース２５７３、Ｔ型管２５６、液体ホース２５７４を介して、シリンダ部の液体注入空間２５３ｓに流れ、移動対象であるシリンダ仕切り板が移動し始める。なお、このとき、もう一方のシリンダ仕切り板は、これに対応するピニオン部のブレーキが掛かったままなので、移動しない。
【００６７】
ステップＪ６では、液体制御部２５９は、移動対象であるシリンダ仕切り板に対応する側のピニオン部におけるポテンショメータの電気抵抗値から、そのシリンダ仕切り板のｚ方向の位置を読み取り、そのシリンダ仕切り板の位置が目的位置に達したかを判定する。目的位置は、自動モードでは、液体制御部２５９が算出した適正位置、手動モードでは、作業者が指定した位置である。この判定において、目的位置に達したと判定された場合には、ステップＪ７に進み、達していないと判定された場合には、ステップＪ６を再び実行する。これにより、移動対象であるシリンダ仕切り板が目的位置に達するまで、この判定処理を繰り返す。
【００６８】
ステップＪ７では、液体制御部２５９は、移動対象であるシリンダ仕切り板に対応する側のピニオン部に制御信号を送り、そのピニオン部のブレーキを掛ける。これにより、液体の液体注入空間２５３ｓへの注入が止まり、ポンプ２５２のリリーフ弁が作動して、液体は再びポンプ２５２内で循環する。
【００６９】
ステップＪ８では、液体制御部２５９は、ポンプ２５２へ制御信号を送り、ポンプ２５２を止める。
【００７０】
ステップＪ９では、液体制御部２５９は、注入開閉弁２５４に制御信号を送り、注入開閉弁２５４を閉じる。
【００７１】
一方、第２の移動処理は、次の通りである。
【００７２】
ステップＪ１０では、液体制御部２５９が、排出開閉弁２５５に制御信号を送り、排出開閉弁２５５を開く。
【００７３】
ステップＪ１１では、液体制御部２５９が、移動対象であるシリンダ仕切り板に対応する側のピニオン部に制御信号を送り、ピニオンのブレーキを解除する。これにより、シリンダ部の液体注入空間２５３ｓに注入されている液体が、シリンダ仕切り板に接続されているバネによる圧力により、液体ホース２５７４、Ｔ型管２５６、液体ホース２５７５、排出開閉弁２５５、液体ホース２５７６を介して、リザーバ部の液体貯留空間２５１ｓに流れ、移動対象であるシリンダ仕切り板が移動し始める。
【００７４】
ステップＪ１２では、液体制御部２５９は、移動対象であるシリンダ仕切り板に対応する側のピニオン部におけるポテンショメータの電気抵抗値から、そのシリンダ仕切り板のｚ方向の位置を読み取り、そのシリンダ仕切り板の位置が目的位置に達したかを判定する。この判定において、目的位置に達したと判定された場合には、ステップＪ１３に進み、達していないと判定された場合には、ステップＪ１２を再び実行する。これにより、移動対象であるシリンダ仕切り板が目的位置に達するまで、この判定処理を繰り返す。
【００７５】
ステップＪ１３では、液体制御部２５９は、移動対象であるシリンダ仕切り板に対応する側のピニオン部に制御信号を送り、そのピニオン部のブレーキを掛ける。これにより、液体の液体貯留空間２５１ｓへの排出が止まる。
【００７６】
ステップＪ１４では、液体制御部２５９は、排出開閉弁２５５に制御信号を送り、排出開閉弁２５５を閉じる。
【００７７】
このようなシリンダ仕切り板移動処理により、第１および第２のシリンダ仕切り板２５３２、２５３３をｚ方向で目的位置に移動させることができ、液体注入空間２５３ｓの大きさと位置を変えることができる。これにより、リザーバ部２５１に貯留される液体の量とシリンダ部２５３に注入される液体の量との比率に加え、シリンダ部２５３に注入される液体のｚ方向の位置を変えて、回転部材２２に対する液体の空間分布を変更することができる。そして、その結果、回転部２７の重心を３次元的に移動させて、回転部２７の重量バランスを取ることが可能になる。
【００７８】
なお、液体制御部２５９により算出されるシリンダ仕切り板の適正位置には、ある程度の誤差が含まれると考えられる。つまり、実際には、回転部２７の重量バランスが取れるまでに、回転部２７の回転テストを行って重量バランスのずれを検出し、その検出結果を基にシリンダ仕切り板の適正位置を算出し、シリンダ仕切り板を目的位置に移動させるという処理を、複数回繰り返し実行することが予想される。したがって、自動モードには、作業者への負担が少ない調整が可能になるという利点があり、手動モードには、作業者の経験や勘を活かした迅速な調整が可能になるという利点がある。
【００７９】
なお、シリンダ仕切り板移動処理を手動モードのみで行う場合には、シリンダ部２５３における第１および第２のシリンダ仕切り板２５３２、２５３３の移動手段を、上記のようなラック・アンド・ピニオンによる構成ではなく、より簡易的な構成を取ってもよい。例えば、図８に示すように、第１および第２のラック２５３６、２５３７に代えて、ｚ方向に目盛りを付した棒状部材である第１および第２のシャフト(shaft)２５３６′、２５３７′を取り付け、第１および第２のピニオン部２５３８、２５３９に代えて、第１および第２のシャフト２５３６′、２５３７′を締め付けて固定する第１および第２の締め付けネジ２５３８′、２５３９′を取り付けてもよい。作業者は、ポンプ２５２による液体のシリンダ部２５３への注入や、第１および第２のバネ２５３４、２５３５による液体のシリンダ部２５３からの排出をうまく制御しながら、シャフトの目盛りを基準に、第１および第２のシャフト２５３６′、２５３７′を所望の位置まで移動させ、第１および第２の締め付けネジ２５３８′、２５３９′でこれらのシャフトを締め付けて固定する。なお、この場合、作業者による作業の簡単化の観点から、ポンプ２５２のオンオフ動作や、注入開閉弁２５４および排出開閉弁２５５の開閉動作を手動で制御するための制御盤を、シリンダ部２５３の近傍に設置するとよい。
【００８０】
以上、本実施形態によれば、回転部材２２に対して液体の空間分布を変更することにより、回転部２７の重心を３次元的に移動させ、ＣＴガントリ２における回転部２７の重量バランスを調整するので、ウェイトやスペーサをロッド部材に取り付けたり外したりする煩雑な作業が不要となり、ＣＴガントリ２の回転部２７の重量バランス調整を効率的に行うことができる。
【００８１】
また、本実施形態によれば、リザーバ部２５１とシリンダ部２５３とは、略９０°の回転角を挟んで設けられているので、この液体全体の重心を直交する成分同士の合成で考えることができ、液体の移動量、すなわち、液体の空間分布の変化量に対して、重量バランスを効率よく調整することができる。これにより、回転部材２２に積む液体の絶対量を少なくすることができ、液体空間分布変更装置２５の小型化が可能になる。
【００８２】
なお、本発明は、本実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加・変更が可能である。
【００８３】
例えば、液体の流路が、Ｘ線管２３やＸ線検出器２４の周囲を経由するように配置するとともに、液体を、リザーバ部２５１とシリンダ部２５３との間でその流路を介して常に循環するようにしてもよい。これにより、Ｘ線管２３やＸ線検出器２４を効率よく冷却することができる。
【００８４】
また、シリンダ仕切り板移動処理は、上述した実施形態に限定されず、他の手順、手法による処理であってもよい。
【００８５】
また、液体空間分布変更装置２５は、上述した実施形態と異なる形態として、液体を所定量に限定せず、液体を外部から注入したり外部へ排出したりして、液体の量を増減させたり移動させたりすることにより、回転部材２２に対する液体の空間分布を変更するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成図である。
【図２】液体空間分布変更装置の要部を示す図である。
【図３】リザーバ部の側面断面図である。
【図４】シリンダ部の側面断面図である。
【図５】自動モードによる重量バランス調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】手動モードによる重量バランス調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】シリンダ仕切り板移動処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】シリンダ部の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  Ｘ線ＣＴ装置
２  ＣＴガントリ
３  撮影テーブル
４  操作コンソール
２１  空洞部
２２  回転部材
２３  Ｘ線管
２４  Ｘ線検出器
２５  液体空間分布変更装置（液体空間分布変更手段）
２７  回転部
２５１  リザーバ部
２５１１  リザーバ部仕切り板
２５１２  バネ
２５１ｓ  液体貯留空間
２５２  ポンプ
２５３  シリンダ部
２５３１  シリンダ容器
２５３２  第１のシリンダ仕切り板
２５３３  第２のシリンダ仕切り板
２５３４  第１のラック
２５３５  第２のラック
２５３６  第１のバネ（液体排出手段）
２５３７  第２のバネ（液体排出手段）
２５３８  第１のピニオン部（第１の固定手段）
２５３９  第２のピニオン部（第２の固定手段）
２５３ｓ  液体注入空間
２５４  注入開閉弁
２５５  排出開閉弁
２５６  Ｔ型管
２５７１〜２５７６  液体ホース（流路）
２５８  重量バランス検出部（検出手段）
２５９  液体制御部（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009285146.tif 000006
【図５】
2009285146.tif 000007
【図６】
2009285146.tif 000008
【図７】
2009285146.tif 000009
【図８】
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