(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の撮影領域であるトンネル部をもったガントリ本体と、前記ガントリ本体を支持する支持枠と、前記ガントリ本体を所定位置まで傾動させる駆動機構とを備えたＣＴ装置において、
前記ガントリ本体を昇降させるリフト部と前記ガントリ本体を回動させるチルト部との協働により、前記支持枠に対して、前記ガントリ本体を上昇させながら前記ガントリ本体を前方へ傾動させ、前記ガントリ本体の昇降に追従して検査台を上下動させることを特徴とするＣＴ装置の駆動方法。
【請求項２】
被検体の撮影領域であるトンネル部をもったガントリ本体と、前記ガントリ本体を支持する支持枠と、前記ガントリ本体を所定位置まで傾動させる駆動機構とを備えたＣＴ装置において、
前記駆動機構は、
前記ガントリ本体における両側部の略中央から突出して前記ガントリ本体と前記支持枠とを連結させるチルト軸を、鉛直方向に昇降させるリフト部と、
前記チルト軸の昇降に連動して前記チルト軸を回動させるチルト部と、
前記チルト軸の昇降に追従して鉛直方向に上下動する検査台と、有し、
前記リフト部と前記チルト部との協働により前記ガントリ本体及び前記チルト軸は昇降しながら回動し、前記チルト軸を前記ガントリ本体の略中央に位置させたことを特徴とするＣＴ装置。
【請求項３】
前記ガントリ本体に設けられた投光部から発して水平方向に延在する投光の投光軸線と、前記ガントリ本体に設けられた前記チルト軸の回動軸線とを一致させたことを特徴とする請求項２記載のＣＴ装置。
【請求項４】
前記リフト部は、前記ガントリ本体の両側方に配置されて前記チルト軸を回動自在に支持する昇降部材に設けられた雌ネジ部と、支持枠に固定されると共に前記雌ネジ部に螺合して鉛直方向に延在するスクリュー部と、前記スクリュー部を回転させるモータとを有し、前記チルト部は、前記支持枠に固定されると共に鉛直方向に延在するラック部と、前記チルト軸に固定された連結ギアと、前記昇降部材に設けられた支軸を中心に回動すると共に前記ラック部と前記連結ギアとに螺合するピニオン部とを有することを特徴とする請求項２又は３項記載の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、特に、トンネル部をもったガントリ本体を懸垂状態で回動させ得るＣＴ装置及びその駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被検者の計測部位を断層撮影するためのものとして、Ｘ線ＣＴやＰＥＴ（ポジトロン・エミッション・トモグラフィ）などのＣＴ装置があり、その装置の一例として特開平６-１４９１３号公報に開示されたものがある。この公報に示されたＣＴ装置においては、支持枠にその上部が懸垂固定されたガントリ本体を、モータ、ジャッキ、ウインチ、伸縮リンク機構などの駆動手段により、ガントリ本体と支持枠との間に設けられた支軸を支点として回動させ、ガントリ本体を垂直位置から所定の角度に傾斜させる構成になっている。また、ガントリ本体の支点は、支持枠の上部に固定された状態にあるので、ガントリ本体に設けられたトンネル部は、支軸を中心に回動しながら持ち上げられる。そして、トンネル部が、支軸を中心に円弧運動をする結果、撮影領域も円弧運動をしながら移動し、これに追従するように、検査台（ベッド装置）は水平方向及び上下方向に移動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＣＴ装置は、上述したように構成されているため、次のような課題が存在していた。すなわち、ガントリ本体は、支持枠の上部に設けられた固定式の支軸を中心にして回動する構成になっているため、支持枠は、ガントリ本体の後方への振れ角を十分に考慮して、その奥行きを大きくしなければならず、これがＣＴ装置の大型化をもたらしていた。また、たとえ支持枠の奥行きを小さくした場合でも、ガントリ本体の後方への振れ角を考慮して、ＣＴ装置の背後に十分なスペースが必要となり、ＣＴ装置の設置場所が制約される虞れがあった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、薄型化と同時に省スペース化を可能にするＣＴ装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＣＴ装置の駆動方法は、被検体の撮影領域であるトンネル部をもったガントリ本体と、ガントリ本体を支持する支持枠と、ガントリ本体を所定位置まで傾動させる駆動機構とを備えたＣＴ装置において、
ガントリ本体を昇降させるリフト部とガントリ本体を回動させるチルト部との協働により、支持枠に対して、ガントリ本体を上昇させながらガントリ本体を前方へ傾動させ、ガントリ本体の昇降に追従して検査台を上下動させることを特徴とする。
【０００６】
このようなＣＴ装置の駆動方法は、ガントリ本体を上昇させながら前方へ傾動させる思想を採用し、所定の高さに置かれた被検体の計測部位に対して、ガントリ本体のトンネル部が上から被さるように回動させる方法であり、ＣＴ装置に最適な方法である。更に、ガントリ本体の昇降に追従して検査台が鉛直方向に上下動するので、検査台は、ガントリ本体の昇降に追従させるような上下方向の駆動制御のみでよく、検査台の駆動装置が簡単になる。
【０００７】
本発明に係るＣＴ装置は、被検体の撮影領域であるトンネル部をもったガントリ本体と、ガントリ本体を支持する支持枠と、ガントリ本体を所定位置まで傾動させる駆動機構とを備えたＣＴ装置において、
駆動機構は、ガントリ本体における両側部の略中央から突出してガントリ本体と支持枠とを連結させるチルト軸を、鉛直方向に昇降させるリフト部と、チルト軸の昇降に連動してチルト軸を回動させるチルト部と、チルト軸の昇降に追従して鉛直方向に上下動する検査台と、有し、
リフト部とチルト部との協働によりガントリ本体及びチルト軸は昇降しながら回動し、チルト軸をガントリ本体の略中央に位置させたことを特徴とする。
【０００８】
このＣＴ装置において、ガントリ本体と支持枠とを連結させているチルト軸は、リフト部により鉛直方向に昇降すると同時に、チルト部によりそれ自体も回動するので、ガントリ本体は、昇降しながら回動することになる。このように構成することで、検査台に被検体（人間や猿などの動物）を座らせたままで頭部の断層撮影が可能となる。しかも、チルト軸の位置をガントリ本体の略中央にもってくることで、ガントリ本体の上部が前方に倒れるように、ガントリ本体を回動させることができる。この場合、ＣＴ装置の前方は、検査台との兼ね合いで十分なスペースが確保されていることからして、ガントリ本体を回動させる際のスペース利用効率が向上する。
更に、チルト軸の昇降に追従して鉛直方向に上下動する検査台を備えると、検査台は、チルト軸の昇降に追従させるような上下方向の駆動制御のみでよく、検査台の駆動装置が簡単になる。
【０００９】
この場合、ガントリ本体に設けられた投光部から発して水平方向に延在する投光の投光軸線と、ガントリ本体に設けられたチルト軸の回動軸線とを一致させると好ましい。このような構成を採用した場合、水平方向に延在する投光軸線は、回動軸線の上下動に同期すると共に、鉛直方向にのみ昇降することになるので、ガントリ本体を駆動させた際に、被検体の計測部位と投光軸線との位置合わせが極めて容易になる。
【００１１】
また、リフト部は、ガントリ本体の両側方に配置されてチルト軸を回動自在に支持する昇降部材に設けられた雌ネジ部と、支持枠に固定されると共に雌ネジ部に螺合して鉛直方向に延在するスクリュー部と、スクリュー部を回転させるモータとを有し、チルト部は、支持枠に固定されると共に鉛直方向に延在するラック部と、チルト軸に固定された連結ギアと、昇降部材に設けられた支軸を中心に回動すると共にラック部と連結ギアとに螺合するピニオン部とを有すると好ましい。このような構成を採用した場合、リフト部とチルト部とを機械的に連動させることができ、一つのモータでガントリ本体を昇降させながら回動させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるＣＴ装置及びその駆動方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るＣＴ装置を示す外観図である。同図に示すＣＴ装置１は、被検体（例えば、人間や猿等の動物）の計測部位（例えば頭部）を断層撮影するためのものであると共に、撮影領域を形成するトンネル部２をもったガントリ本体３を備えている。このガントリ本体３はＵ字形状の支持枠４で支持され、この支持枠４は、鉛直方向に延びる左右一対の支柱部５と、支柱部５間を架け渡すように延びるベース部６とを有し、このベース部６の前部には、転倒防止用の足部６ａが設けられている。
【００１４】
図２及び図３に示すように、ベース部６の両側には、ガントリ本体３を挟むようにして左右一対のスクリュー部７が鉛直方向に立設され、各スクリュー部７には所定の送りピッチのネジ部７ａが形成されている。各スクリュー部７は、ガントリ本体３の両側方に位置する昇降部材８を上下に貫通するように延在し、昇降部材８にはスクリュー部７のネジ部７ａに螺合する雌ネジ部９が固定されている。そして、各スクリュー部７の下端に所定のギア列をもったギアボックス１０を設けることで、スクリュージャッキ機構が構成される。また、左右のギアボックス１０を連動シャフト１１で連結させ、所定のギア結合により左右のスクリュー部７を連動させている。更に、一方のギアボックス１０から延びる入力軸１０ａとモータ１２の駆動軸１２ａとを、カップリング１３を介して接続させている。従って、制御信号に基づいてモータ１２を駆動させ、駆動軸１２ａを所定方向に回転させることで、ギアボックス１０及び連動シャフト１１を介して左右のスクリュー部７は回転し、雌ネジ部９を介して昇降部材８を所定量だけ上下動させることができる。
【００１５】
更に、図４に示すように、支柱部５，５間には、左右一対の昇降部材８で挟むようにしてガントリ本体３が配置され、左右の昇降部材８とその間に配置されたガントリ本体３とは、左右一対のチルト軸１４を介して連結されている。各チルト軸１４の内端は、ガントリ本体３の各側部３Ａに固定され、チルト軸１４の外端は、軸受け部１５を介して昇降部材８に回動自在に連結されている。従って、スクリュー部７による昇降部材８の昇降に追従して、ガントリ本体３を昇降させることができ、しかも、ガントリ本体３のみをチルト軸１４を介して回動させることができる。すなわち、ガントリ本体３は、リフト部Ａをもった駆動機構Ｍによって昇降し、このリフト部Ａは、主として、モータ１２とスクリュー部７と雌ネジ部９とから構成されることになる。なお、符号１６は、鉛直方向に延びるリフト用のガイドレールであり、ガイドレール１６は、昇降部材８を貫通するようにベース部６に立設させている。
【００１６】
図２〜図４に示すように、支持枠４には、ガントリ本体３を挟むように鉛直方向に延在する左右一対のラック部１７が固定されている。各ラック部１７は、昇降部材８に近接してその内側に位置すると共に、ガイドレール１６に対して平行に延在する。また、各昇降部材８には、ラック部１７に噛合する主動側ピニオン部１８が設けられ、このピニオン部１８は、昇降部材８に設けられた支軸１９の内端に固定され、この支軸１９は、軸受け部２０を介して昇降部材８に回転自在に支持されている。従って、昇降部材８の昇降に追従して、主動側ピニオン部１８は、ラック部１７に噛合しながら所定方向に回転することになる。更に、支軸１９の外端には、従動側ピニオン部２１が固定され、昇降部材８を挟むようにして、従動側ピニオン部２１と主動側ピニオン部１８とは支軸１９を介して連動する。
【００１７】
そこで、従動側ピニオン部２１の回転力を利用してガントリ本体３を回転させるために、従動側ピニオン部２１とチルト軸１４の外端とを連結ギア２２を介して連動させる。具体的には、扇状の連結ギア２２の回動中心にチルト軸１４の外端を固定し、連結ギア２２の歯部と従動側ピニオン部２１の歯部とを噛み合わせることで、ピニオン部２１の回転力をチルト軸１４に伝達し、チルト軸１４が回動する結果、ガントリ本体３もそれに追従して回動する。このように、ガントリ本体３は、ラック部１７と連結ギア２２とピニオン部１８，２１とから主として構成するチルト部Ｂをもった駆動機構Ｍで回動することになる。
【００１８】
図２〜図４に示すように、前述したチルト軸１４の内端は、ガントリ本体３の側部３Ａの一部として前方に突出したアーム部３ａに固定され、その結果、ガントリ本体３の回動軸線Ｒは、トンネル部２の開口２ａの前方で水平方向に延在することになる。更に、各アーム部３ａは、鉛直方向において、トンネル部２の位置に対応するようにガントリ本体３における側部３Ａの略中央に位置する。また、チルト軸１４の回動軸線Ｒは、ガントリ本体３の略中央に配置されたトンネル部２の前方で水平方向に延在すると共に、トンネル部２の中心軸線Ｏと交差するように延在する。従って、回動軸線Ｒを中心にしてガントリ本体３を回動させた場合、ガントリ本体３の両側部３Ａ，３Ａの略中央を支点として、ガントリ本体３は、その上部が前方に倒れるように傾くことになる。この場合、ＣＴ装置１の前方は、検査台３２（図５参照）との兼ね合いで十分なスペースが確保されていることからして、ガントリ本体３を回動させる際のスペース利用効率が向上する。
【００１９】
前述したＣＴ装置１では、図１に示すように、ガントリ本体３のトンネル部２内に撮影領域があり、トンネル部２の開口２ａ前方で且つその近傍に計測部位３１ａを位置決めさせる必要がある（図５参照）。そこで、図２〜図４に示すように、左右のアーム部３ａの内側に左右一対の第１投光部３０を設け、第１投光部３０から発する投光の投光軸線Ｎを、トンネル部２の前方で水平方向に延在させる。そして、投光軸線Ｎの移動と回動軸線Ｒの上下動とを完全に一致させるために、第１投光部３０の投光軸線Ｎとチルト軸１４の回動軸線Ｒとを一致させる。このようにすることで、図５及び図６に示すように、ガントリ本体３が鉛直方向に上昇しながら回動する際、投光軸線Ｎはチルト軸１４と一緒に鉛直方向に上昇する。この場合、被検体３１が載る検査台３２は、所定の駆動装置（例えばリンク機構等）３３によって鉛直方向に昇降させるだけでよく、検査台３２の昇降速度は、チルト軸１４の昇降速度と同じ速度で制御され、検査台３２の昇降量はチルト軸１４の昇降量と同じに制御される。
【００２０】
更に、ガントリ本体３の上部には、トンネル部２の開口２ａ前方で且つその近傍に計測部位３１ａを確実に位置決めさせるための第２投光部４０が設けられ、この第２投光部４０から発する投光は、トンネル部２の開口２ａの前方を横切るように上下方向に延在する。そして、この投光軸線Ｐは、投光軸線Ｎと中心軸線Ｏとの交点を通ると共に、ガントリ本体３の前面に対して平行に延在する。従って、第１投光部３０を利用することで、トンネル部２の開口２ａの前方に計測部位３１ａをもってきた場合、第１投光部３０の利用により計測部位３１ａの上下の位置決めが確実になり、第２投光部４０を利用することで、計測部位３１ａの左右の位置決めが確実になり（図５参照）、目視による位置決めを行う際の確実性が増すと同時に、ＣＴ装置１の作動中に、計測部位３１ａが適切な場所から外れた場合などを目視で観察することができる。
【００２１】
次に、前述したＣＴ装置１の構成に基づいて、その動作について説明する。
【００２２】
先ず、図５及び図７に示すように、モータ１２を始動させ、ガントリ本体３を僅かに傾けた状態で一旦停止させる。この場合、検査台３２もガントリ本体３の上昇に同期して上昇している。この状態で、被検体３１を検査台３２の上に座らせて、被検体３１の計測部位（例えば頭部）３１ａに第１及び第２投光部３０，４０から発する光りを当てる。この場合、頭部３１ａの両耳に第１投光部３０からの光りが当たるようにし、頭部３１ａの頂に第２投光部４０からの光りを当てるようにすることで、トンネル部２の開口２ａの前方に頭部３１ａを位置決めさせる。その後、モータ１２を作動させ、図６及び図８に示すように、チルト軸１４を更に上昇させながら回転させ、ガントリ本体３を水平に近い状態まで傾けて、モータ１２を停止させる。この場合、検査台３２もガントリ本体３の上昇に同期して上昇している。この状態は、トンネル部２の開口２ａが略下を向いた状態であり、被検体３１の頭部３１ａをトンネル部２内に下から挿入できる状態になっている。
【００２３】
その後、検査台３２を駆動装置３３により上昇させ、頭部３１ａを、撮影領域であるトンネル部２内に挿入させて、頭部３１ａの断層撮影を開始する。そして、断層撮影が完了した後、検査台３２を下降させながらトンネル部２内から頭部３１ａを外へ出す。その後、検査台３２及びガントリ本体３を同期させながら、元の位置に戻すことで、ＣＴ装置１の一連の動作が完了する。
【００２４】
本発明のＣＴ装置１は、前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、水平方向に延在する投光軸線Ｎとチルト軸１４の回動軸線Ｒとを一致させることなく、投光軸線Ｎを回動軸線Ｒに対して平行に延在させてもよい。この場合、検査台３２は、上下動する構成に加えて前後に移動する駆動装置が必要になることは言うまでもない。また、前述した実施形態では、駆動機構Ｍを支持枠４内に配置させているが、ガントリ本体３内に駆動機構Ｍを適用させてもよいことは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によるＣＴ装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、駆動機構は、ガントリ本体における両側部の略中央から突出してガントリ本体と支持枠とを連結させるチルト軸を、鉛直方向に昇降させるリフト部と、チルト軸の昇降に連動してチルト軸を回動させるチルト部と、チルト軸の昇降に追従して鉛直方向に上下動する検査台と、有し、リフト部とチルト部との協働によりガントリ本体及びチルト軸は昇降しながら回動し、チルト軸をガントリ本体の略中央に位置させたことにより、ＣＴ装置の薄型化を可能にして、省スペース化を可能にする。
【００２６】
また、本発明によるＣＴ装置の駆動方法は、ガントリ本体を昇降させるリフト部とガントリ本体を回動させるチルト部との協働により、支持枠に対して、ガントリ本体を上昇させながらガントリ本体を前方へ傾動させ、ガントリ本体の昇降に追従して検査台を上下動させる方法であり、ＣＴ装置の薄型化を可能にし、省スペース化を実現させる上で効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＣＴ装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】ＣＴ装置の内部構造を示す正面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】ガントリ本体を僅かに傾け、検査台上に動物（猿）を載せた状態を示す概略図である。
【図６】検査台を上昇させ、ガントリ本体を水平近くまで傾けた状態を示す概略図である。
【図７】ガントリ本体を僅かに傾けた状態を示す斜視図である。
【図８】ガントリ本体を水平近くまで傾けた状態を示す斜視図である。
【図９】ガントリ本体のトンネル部内に頭部を挿入した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
Ａ…リフト部、Ｂ…チルト部、Ｍ…駆動機構、Ｎ…投光軸線、Ｒ…回動軸線、１…ＣＴ装置、２…トンネル部、３…ガントリ本体、３Ａ…ガントリ本体の側部、４…支持枠、７…スクリュー部、８…昇降部材、９…雌ネジ部、１２…モータ、１４…チルト軸、１７…ラック部、１８，２１…ピニオン部、１９…支軸、２２…連結ギア、３０…投光部、３１…被検体、３２…検査台。
【図１】
0003793320.tif 000002
【図２】
0003793320.tif 000003
【図３】
0003793320.tif 000004
【図４】
0003793320.tif 000005
【図５】
0003793320.tif 000006
【図６】
0003793320.tif 000007
【図７】
0003793320.tif 000008
【図８】
0003793320.tif 000009
【図９】
0003793320.tif 000010