昇降機構および昇降寝台並びに撮影装置
【課題】小型で昇降幅が大きい昇降機構を実現させる。
【解決手段】ベース３３１と、上部昇降台３３２と、下端がベース３３１に、上端が上部昇降台３３２にそれぞれ接続されており、上下方向に伸縮自在である伸縮構造体３３５と、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とを有し、第１のリンク３３３の一端３３３ａをベース３３１に回動可能に結合し、第２のリンク３３４の一端３３４ａを上部昇降台３３２に回動可能に結合し、第１のリンク３３３の他端３３３ｂと第２のリンク３３４の他端３３４ｂとを回動自在に結合してなる、くの字形のリンク機構部３３７と、第１のリンク３３３の一端３３３ａを中心に回動させる回動駆動部３３６とを備える構成とする。
【解決手段】ベース３３１と、上部昇降台３３２と、下端がベース３３１に、上端が上部昇降台３３２にそれぞれ接続されており、上下方向に伸縮自在である伸縮構造体３３５と、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とを有し、第１のリンク３３３の一端３３３ａをベース３３１に回動可能に結合し、第２のリンク３３４の一端３３４ａを上部昇降台３３２に回動可能に結合し、第１のリンク３３３の他端３３３ｂと第２のリンク３３４の他端３３４ｂとを回動自在に結合してなる、くの字形のリンク機構部３３７と、第１のリンク３３３の一端３３３ａを中心に回動させる回動駆動部３３６とを備える構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降機構、およびその昇降機構を有する昇降寝台、並びにその昇降寝台を用いて被検体を撮影する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の分野において、昇降機構によってテーブル等を昇降させる装置が利用されている。例えば、Ｘ線ＣＴ撮影では、被検体を載置するための寝台として、一般に、昇降機構を有する昇降寝台が用いられる。
【０００３】
昇降機構としては、例えば、平行リンク(link)機構と直線方向に伸縮するアクチュエータ(actuator)とを有し、アクチュエータの伸縮運動をリンクの回動運動に変換して昇降動作を実現させる昇降機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２３１０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなアクチュエータとしては、一般的に、シリンダ(cylinder)構造のアクチュエータが知られている。シリンダ構造のアクチュエータでは、その構造上、最短長が最伸長の半分以下にならず、アクチュエータの最伸長に対する伸縮幅が比較的小さい。そこで、このような昇降機構では、アクチュエータをリンク機構における回動の支点近くに取り付けるとともに、回動するリンクの長さを、昇降幅が十分確保される程度の長さに設定する必要がある。
【０００５】
しかし、このように構成された昇降機構では、そのリンクの長さが影響して、リンク機構のサイズ(size)が大きくなり、小型化が難しくなる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、小型で昇降幅が大きい昇降機構、およびその昇降機構を有する昇降寝台、並びにその昇降寝台を用いて被検体を撮影する撮影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】
【０００７】
第１の観点では、本発明は、ベース(base)と、前記ベースの上方に位置する上部昇降台と、下端が前記ベースに、上端が前記上部昇降台にそれぞれ接続されており、上下方向に伸縮自在である伸縮構造体と、第１のリンクと第２のリンクとを有し、前記第１のリンクの一端を前記ベースに回動可能に結合し、前記第２のリンクの一端を前記上部昇降台に回動可能に結合し、前記第１のリンクの他端と前記第２のリンクの他端とを回動自在に結合してなる、くの字形のリンク機構と、前記第１のリンクおよび前記第２のリンクのうちいずれか一方のリンクを、該一方のリンクの一端を中心に回動させる回動駆動部とを備える昇降機構を提供する。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、前記回動駆動部が、モータ(motor)と、該モータの軸回転運動を減速変換して前記一方のリンクに伝える減速機とを有する上記第１の観点の昇降機構を提供する。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、前記第１のリンクと前記第２のリンクとは互いに等しい長さを有し、前記第１のリンクの一端と前記第２のリンクの一端とは上下方向で実質的に重なる上記第１の観点または第２の観点の昇降機構を提供する。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、前記伸縮構造体が、前記第１のリンクおよび前記第２のリンクを囲って上下に開口を有する筒状部材を複数重ねて有し、隣接する前記筒状部材同士が上下方向に相対的にスライド(slide)して伸縮する上記第１の観点から第３の観点のいずれか１つの観点の昇降機構を提供する。
【００１１】
第５の観点では、本発明は、前記第１の観点から第４の観点のいずれか１つの観点の昇降機構と、被検体が載置される天板であって該昇降機構によって昇降される天板とを備える昇降寝台を提供する。
【００１２】
第６の観点では、本発明は、前記天板を水平な所定の方向に移動可能に支持し、前記昇降機構によって昇降される天板支持部を有する上記第５の観点の昇降寝台を提供する。
【００１３】
第７の観点では、本発明は、前記昇降機構から前記所定の方向に所定の距離を置いて配される補助板であって、前記天板が前記所定の方向に一定量以上移動したときに、少なくとも一部が該天板と上下方向で重なる補助板と、前記補助板を昇降させる補助板昇降機構と、前記補助板が前記一定量以上移動した天板の下面に当接するよう、前記補助板昇降機構を制御する制御手段とをさらに備える上記第６の観点の昇降寝台を提供する。
【００１４】
第８の観点では、本発明は、前記補助板昇降機構が、前記昇降機構と実質的に同じ機構を有している上記第７の観点の昇降寝台を提供する。
【００１５】
第９の観点では、本発明は、上記第６の観点から第８の観点のいずれか１つの観点の昇降寝台と、前記昇降寝台の前記天板に載置された被検体を撮影して画像情報を生成する撮影手段とを備える撮影装置を提供する。
【００１６】
第１０の観点では、本発明は、上記第５の観点の昇降寝台と、前記昇降寝台の天板に載置された前記被検体が撮影空間に配置されるよう前記天板の長手方向に移動し、前記被検体を撮影して画像情報を生成する可動型の撮影手段とを備える撮影装置を提供する。
【００１７】
第１１の観点では、本発明は、前記撮影手段が、前記被検体を挟んで相対向するＸ線管とＸ線検出器とを含むＸ線撮影系を前記被検体の回りに回転させて投影データ(data)を取得するガントリ(gantry)手段を含む上記第９の観点または第１０の観点の撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上下方向に伸縮自在な伸縮構造体がベースと上部昇降台とに接続されることにより、上部昇降台の移動方向が上下方向に制限され、第１のリンクおよび第２のリンクの一方がその一端を中心に回動すると、他方もその一端を中心に回動して上部昇降台を上下動させるので、回動するリンクの長さを効率よく昇降幅に転換でき、小型で昇降幅が大きい昇降機構を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下より、本発明にかかる実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
【００２０】
まず、本実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置（撮影装置）１の全体構成について説明する。
【００２１】
図１は、Ｘ線ＣＴ装置１の外観図である。図１に示すように、本装置１は、走査ガントリ（ガントリ手段）２、撮影テーブル(table)（昇降寝台）３、および操作コンソール(console)４を有する。
【００２２】
なお、ここでは、説明を容易にするため、鉛直方向をｙ方向、撮影テーブル３の長手方向をｚ方向、ｙ方向とｚ方向とに垂直な方向をｘ方向とする。
【００２３】
走査ガントリ２は、撮影空間である空洞部２ｂを挟んで相対向するＸ線管とＸ線検出器とを含む不図示のＸ線撮影系を有している。走査ガントリ２は、このＸ線撮影系を、空洞部２ｂに搬送された被検体の回りで回転させて被検体の撮影を行い、投影データを収集する。
【００２４】
撮影テーブル３は、天板に被検体を載置し、その天板をｚ方向に移動させることにより、被検体を走査ガントリ２の空洞部２ｂに搬送する。
【００２５】
操作コンソール４は、操作者の入力情報に基づいて走査ガントリ２および撮影テーブル３を制御し、走査ガントリ２から投影データを得て被検体の断層画像を生成する。
【００２６】
図２は、Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成を示すブロック(block)図である。走査ガントリ２は、Ｘ線管２１、コリメータ２２(collimator)およびＸ線検出器２３等を含み、Ｘ線照射・検出装置を構成する。Ｘ線管２１から放射されるＸ線は、コリメータ２２により、例えば扇状のＸ線ビーム(beam)すなわちファンビーム(fanbeam)Ｘ線となるように成形され、Ｘ線検出器２３に照射される。
【００２７】
Ｘ線検出器２３は、ファンビームＸ線の広がり方向にアレイ(array)状に配列された複数のＸ線検出素子を有する。Ｘ線検出器２３は、複数のＸ線検出素子をアレイ状に配列した、多チャンネル(channel)のＸ線検出器となっている。
【００２８】
Ｘ線検出器２３にはデータ収集部２４が接続されている。データ収集部２４は、検出器アレイを構成する個々のＸ線検出素子の検出データを収集する。Ｘ線管２１からのＸ線の照射は、走査ガントリ２内のＸ線コントローラ(controller)２５によって制御される。
【００２９】
以上の、Ｘ線管２１からＸ線コントローラ２５までのものが、走査ガントリ２の回転部２６に搭載されている。ここで、被検体は、回転部２６の中心に位置する空洞部２ｂ内の天板３１上に、横臥状態で載置される。回転部２６は、回転コントローラ２５により制御されつつ回転し、Ｘ線管２１からＸ線を曝射し、Ｘ線検出器２３において被検体の透過Ｘ線を検出する。
【００３０】
操作コンソール４は、コンソール制御部４１、データ収集バッファ(buffer)４２、入出力部４３、記憶部４４等を含む。コンソール制御部４１にはデータ収集バッファ４２が接続されており、さらにデータ収集バッファ４２は、走査ガントリ２のデータ収集部２４に接続されている。ここで、データ収集部２４で収集されたデータがデータ収集バッファ４２を通じてコンソール制御部４１に入力される。
【００３１】
コンソール制御部４１は、データ収集バッファ４２を通じて収集した透過Ｘ線信号すなわち投影データを用いて画像再構成を行う。コンソール制御部４１には、また、記憶部４４が接続されている。記憶部４４は、データ収集バッファ４２に収集された投影データや再構成された断層画像情報および本装置の機能を実現するためのプログラム(program)等を記憶する。
【００３２】
また、コンソール制御部４１には、入出力部４３が接続されている。入出力部４３は、表示装置および操作装置を有し、コンソール制御部４１から出力される断層画像情報やその他の情報を表示する。入出力部４３は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を操作装置から制御部４１に入力する。操作者は表示装置を使用してインタラクティブ(interactive)に本装置を操作する。
【００３３】
また、コンソール制御部４１には、撮影テーブル３が接続されており、撮影テーブル３の高さ制御および天板の位置制御等を行う。これにより、天板上の被検体を、最適な画像取得位置に配置する。
【００３４】
ここで、撮影テーブル３の構成について詳細に説明する。
【００３５】
図３は、撮影テーブル３の構成を示す図であり、図３（Ａ）は、撮影テーブル３の要部をｘ方向で見たときの側面図、図３（Ｂ）は、撮影テーブル３の要部をｚ方向で見たときの背面図である。
【００３６】
撮影テーブル３は、図３に示すように、天板３１、天板支持部３２、および昇降機構部３３を有している。
【００３７】
天板３１は、被検体を載置する載置面を有している。
【００３８】
天板支持部３２は、図３（Ａ）に示すように、天板３１をｚ方向に移動可能に支持する。具体的には、例えば、天板支持部３２は、天板３１を支持する不図示のローラ(roller)とローラを回転駆動するモータとを有し、このモータによってローラを回転させることにより、天板３１をｚ方向に繰り出して移動する。天板支持部３２は、昇降機構部３３によって昇降され、同時に天板３１も昇降される。なお、天板３１には、ホームポジション(home position)があり、このホームポジションからｚ方向に移動することにより空洞部２ｂに移動する。
【００３９】
昇降機構部３３は、天板支持部３２を昇降させる。昇降機構部３３は、図３および図４に示すように、ベース３３１、上部昇降台３３２、伸縮構造体３３５、くの字形リンク機構部３３７、および回動駆動部３３６を有する。
【００４０】
ベース３３１は、床面上に設置される基台である。なお、ここでは、ベース３３１は、直方体形状を有する。
【００４１】
上部昇降台３３２は、ベース３３１の上方に位置し、天板支持部３２を支持する。上部昇降台３３２は、例えば、板状の部材または構造体、あるいは水平方向に延びる複数の柱状部材または筒状部材で構成される枠状の構造体である。なお、ここでは、上部昇降台３３２は、略直方体形状を有し、下方に凸となるブラケット(bracket)３３２１を有する。
【００４２】
くの字形リンク機構部３３７は、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とを有する。第１のリンク３３３の一端３３３ａは、回動駆動部３３６を介してベース３３１と回動可能に結合される。第２のリンク３３４の一端３３４ａは、上部昇降台３３２のブラケット３３２１と回動自在に結合部３３９で結合される。また、第１のリンク３３３の他端３３３ｂと第２のリンク３３４の他端３３４ｂとは、結合部３３８で回動自在に結合される。
【００４３】
第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とは、互いに等しい長さを有し、第１のリンク３３３の一端３３３ａと第２のリンク３３４の一端３３４ａとは上下方向で実質的に重なる。つまり、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とは、結合部３３８を通る水平軸に対して、上下対称となる。このような形態により、リンクの長さを昇降幅に最も効率よく転換できる。
【００４４】
伸縮構造体３３５は、下端がベース３３１に、上端が上部昇降台３３２にそれぞれ接続されており、上下方向に伸縮自在な構造体である。また、伸縮構造体３３５は、ベース３３１と上部昇降台３３２とを平行に保ちつつ上下方向にのみ伸縮する。伸縮構造体３３５は、ここでは、図３（Ａ）に示すように、第１のリンク３３３および第２のリンク３３４を囲って上下に開口を有する筒状部材３３５１を内外方向に複数重ねて有する。最も内側の筒状部材と最も外側の筒状部材のいずれか一方の筒状部材は、下端がベース３３１に接続されており、他方の筒状部材は、上端が上部昇降台３３２に接続される。隣接する筒状部材同士は、リニアガイド(linear guide)３３５２によって上下方向に相対的にスライド可能に結合される。リニアガイド３３５２の取り付け場所、数は特に限定されないが、筒状部材３３５１が十分な剛性を保って上下方向にスライドするよう配慮して設置する。これにより、伸縮構造体３３５は、上下方向にのみテレスコピック(telescopic)に伸縮する。このような形態により、くの字形リンク機構部３３７を外部から保護できる。なお、本実施形態では、筒状部材の数を３としているが、これに限定されない。
【００４５】
回動駆動部３３６は、第１のリンク３３３を、その一端３３３ａを中心に回動させる。ここでは、回動駆動部３３６は、モータと、このモータの出力軸の軸回転運動を減速変換して第１のリンク３３３に伝える減速機とを有する。具体的には、モータと減速機とが一体化された減速機付きモータをベース３３１に固定し、この減速機付きモータの出力軸を、第１のリンク３３３の一端３３３ａに固着する構成とする。この出力軸を回転させると、第１のリンク３３３は、その出力軸を支点に回動する。なお、減速機としては、例えば、複数のギア(gear)により構成されるもの、ギアとギアに係合するベルト(belt)とにより構成されるもの等、種々考えることができる。
【００４６】
次に、撮影テーブル３の動作について説明する。
【００４７】
図４は、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とで構成されるくの字形リンク機構部３３７の動作を示す図である。
【００４８】
第１のリンク３３３は、回動駆動部３３６の駆動により、一端３３３ａを中心に回転する力を受ける。これにより、第１のリンク３３３の結合部３３８は、一端３３３ａを中心とした円運動を行いつつ上下方向に移動する。
【００４９】
一方、伸縮構造体３３５が上下方向にのみ伸縮可能であることから、上部昇降台３３２は上下方向にのみ移動可能となり、第２のリンク３３４の結合部３３９も上下方向にのみ移動可能となる。
【００５０】
このため、結合部３３８の円運動を伴う上下方向の移動によって結合部３３９も上下方向に移動する。すなわち、結合部３３８が上方に移動すると結合部３３９も上方に移動して上部昇降台３３２が上昇し、天板支持部３２および天板３１が上昇する。逆に、結合部３３８が下方に移動すると結合部３３９も下方に移動して上部昇降台３３２が下降し、天板支持部３２および天板３１が下降する。
【００５１】
このような本実施形態によれば、上下方向に伸縮自在な伸縮構造体３３５がベース３３１と上部昇降台３３２とに接続されることにより、上部昇降台３３２の移動方向が上下方向に制限され、第１のリンク３３３がその一端を中心に回動すると、第２のリンク３３４もその一端を中心に回動して上部昇降台３３２を上下動させるので、例えると、パンタグラフ(pantograph)の変形による昇降動作が、その左右対称軸に対して片側半分だけで行われ、回動するリンクの長さを効率よく昇降幅に転換でき、小型で昇降幅が大きい昇降機構部を実現できる。また、小型で昇降幅が大きい昇降寝台、この昇降寝台を用いて被検体を撮影する撮影装置を実現できる。
【００５２】
なお、天板を横方向から支持部で支持して、その支持部を上下動させることにより、小型化を図るタイプ(type)の昇降機構も考えられるが、本実施形態による昇降機構は、天板の下に昇降機構を設けるタイプであり、先のタイプのように天板３１の被検体を載置する載置面より高く突出する部分がない。そのため、本実施形態によれば、ストレッチャ(stretcher)で搬送されてきた被検体を、撮影テーブルの前後方向から天板に移動させる場合に、障害となる部分がなく、スムーズ(smooth)に被検体を移動することができる。
（第２の実施形態）
【００５３】
本発明の第２の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１ｓについて説明する。
【００５４】
図５は、第２の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１ｓの構成を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１ｓは、図５に示すように、走査ガントリ２、撮影テーブル３、操作コンソール４、補助テーブル５、および昇降制御部６を有する。これは、第１の実施形態における走査ガントリ２、撮影テーブル３、および操作コンソール４に、さらに、補助テーブル５および昇降制御部６を設けた構成である。よって、走査ガントリ２、撮影テーブル３、および操作コンソール４については、詳細な説明を省略する。
【００５５】
補助テーブル５は、撮影テーブル３との間に走査ガントリ２を挟むように配置されており、走査ガントリ２の空洞部２ｂを通って移動してきた天板３１の特に先端部を支持して、天板３１のたわみを低減する。
【００５６】
補助テーブル５は、補助板５２と、補助板昇降機構部５３とを有する。
【００５７】
補助板５２は、撮影テーブル３の昇降機構部３３からｚ方向に所定の距離を置いて配されており、補助板５２の少なくとも一部は、天板３１がホームポジションからｚ方向に一定量Ｓ以上移動したときに、その天板３１と上下方向で重なるように配される。
【００５８】
補助板昇降機構部５３は、補助板５２を昇降させる。補助板昇降機構部５３は、昇降機構部３３と実質的に同じ機構を有している。すなわち、補助板昇降機構部５３は、図５に示すように、ベース５３１、上部昇降台５３２、第１のリンク５３３、第２のリンク５３４、伸縮構造体５３５、および回動駆動部５３６を有しており、これらは、撮影テーブル３における構成要素３３１〜３３６と、それぞれ対応している。
【００５９】
昇降制御部６は、天板３１がホームポジションからｚ方向に一定量Ｓ以上移動したときに、補助板５２がその天板３１の下面に当接するよう、補助板昇降機構部５３の昇降状態を制御する。昇降制御部６は、昇降機構部３３が制御されて天板３１の高さ位置が変化したときには、補助板５２の高さ位置がそれに追従して変化するように、補助板昇降機構部５３を制御する。上記の一定量Ｓは、ホームポジションで停止している天板３１の先端から補助板５２の撮影テーブル３側の縁までのｚ方向における距離に相当する。昇降制御部６は、例えば、撮影テーブル３における天板３１の高さ位置を特定する情報を、操作コンソール４あるいは撮影テーブル３から取得し、その情報に基づいて補助板昇降機構部５３の回動駆動部５３６を制御する。なお、昇降制御部６は、天板３１がある程度たわむことを考慮して、補助板５２の高さ位置が、たわみのない理想的な天板を考えた場合より低くなるように、補助板昇降機構部５３を制御する。
【００６０】
このような第２の実施形態によれば、天板３１が大きく移動したときには、補助テーブル５が天板３１の特に先端部を支えるので、全体として両持ち構造の撮影テーブルとすることができ、天板３１のたわみを低減することができる。これにより、撮影位置の理想からのずれ量を小さくすることができる。
【００６１】
また、第２の実施形態によれば、昇降機構部３３と補助板昇降機構部５３とが実質的に同じ機構を有しているので、撮影テーブル３と補助テーブル５とで昇降機構部を共通化することができる。これにより、昇降機構部３３と補助板昇降機構部５３の制御方法も共通化して制御を簡単にすることができ、コスト(cost)も低減できる。また、この昇降機構部は小型であるから、補助テーブル５の占有空間を小さくすることができ、実用的な両持ち構造の撮影テーブルを実現できる。
（第３の実施形態）
【００６２】
本発明の第３の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１ｔについて説明する。
【００６３】
図６は、第３の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１ｔの構成を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１ｔは、図６に示すように、走査ガントリ２ｔ、撮影テーブル３、および操作コンソール４を有する。これは、第１の実施形態における走査ガントリ２、撮影テーブル３、および操作コンソール４のうち、走査ガントリ２を走査ガントリ２ｔに変更した構成である。よって、撮影テーブル３および操作コンソール４については、詳細な説明を省略する。
【００６４】
走査ガントリ２ｔは、撮影テーブル３の天板３１に載置された被検体が撮影空間である空洞部２ｂに配置されるよう、ガントリ自身が天板３１の長手方向すなわちｚ方向に移動し、被検体を撮影して画像情報を生成する可動型のＸ線ＣＴガントリである。
【００６５】
このようなＸ線ＣＴ装置１ｔでは、天板３１におけるスキャン(scan)可能範囲は、走査ガントリ２ｔのｚ方向における可動範囲で定まり、走査ガントリ２ｔの可動範囲は、撮影テーブル３の昇降機構部３３の位置によって制限される。したがって、スキャン可能範囲を広く取るためには、昇降機構部３３は小型である方が有利である。
【００６６】
また、本実施形態によれば、昇降機構部３３を、リンク機構とアクチュエータとを組み合わせた従来の昇降機構と比較して小型化できるので、可動型のガントリを用いるＸ線ＣＴ装置において、スキャン可能範囲をより広くとることができる。
【００６７】
なお、本発明は、上記の各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、種々の実施形態およびその変形例を考えることができる。
【００６８】
例えば、本発明による昇降機構は、その実施形態を寝台の昇降機構に限定するものではなく、小型で大きい昇降幅が望まれるすべての昇降機構に適用可能である。
【００６９】
また、本発明による昇降寝台は、その実施形態を撮影テーブルに限定するものではなく、撮影以外の用途、例えば、治療や手術を目的とした昇降テーブルにも適用可能である。
【００７０】
また、本発明による撮影装置は、その実施形態をＸ線ＣＴ装置に限定するものではなく、被検体を天板に載置して昇降する調整作業が行われるすべての撮影装置に適用可能である。
【００７１】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態における伸縮構造体３３３と、上記の第２の実施形態における伸縮構造体５３３には、筒状部材の代わりに、複数のフレームを組み合わせてなる構造体を用いるようにしてもよい。
【００７２】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態において、上部昇降台３３２と天板支持部３２とは一体形成されてもよい。
【００７３】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態において、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とは、それぞれ異なる長さを有していてもよい。
【００７４】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態において、第１のリンク３３３の一端３３３ａをベース３３１に回動自在に結合し、第２のリンク３３４の一端３３４ａを上部昇降台３３２に回動可能に結合し、回動駆動部３３６を、第２のリンク３３４をその一端３３４ａを中心に回動させるよう、上部昇降台３３２側に設けてもよい。
【００７５】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態において、回動駆動部３３６が減速機付きモータである場合、この減速機付きモータの出力軸と回動させるリンクの回動中心とは、一致していなくてもよく、例えば、回動させるリンクの一端に回転ギアを固着させ、減速機付きモータの軸回転運動をベルトやギアを用いて上記回転ギアに伝える構成であってもよい。
【００７６】
また、第３の実施形態において、撮影テーブル３の天板３１は、ｚ方向に移動可能でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の外観図である。
【図２】第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態による撮影テーブルの要部の構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態による撮影テーブルの昇降機構の動作を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図６】第３の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１、１ｓ、１ｔ Ｘ線ＣＴ装置（撮影装置）
２、２ｔ 走査ガントリ（ガントリ手段）
２ｂ 空洞部
３ 撮影テーブル（昇降寝台）
４ 操作コンソール
５ 補助テーブル
６ 昇降制御部
２１ Ｘ線管
２２ コリメータ
２３ Ｘ線検出器
２４ データ収集部
２５ Ｘ線コントローラ
２６ 回転部
２７ 回転コントローラ
３１ 天板（天板）
３２ 天板支持部（天板支持部）
３３ 昇降機構部（昇降機構）
４１ コンソール制御部
４２ データ収集バッファ
４３ 入出力部
４４ 記憶部
５２ 補助板
５３ 補助板昇降部
３３１ ベース（ベース）
３３２ 上部昇降台（上部昇降台）
３３３ 第１のリンク
３３４ 第２のリンク
３３５ 伸縮構造体（伸縮構造体）
３３６ 回動駆動部（回動駆動部）
３３７ くの字形リンク機構部（リンク機構）
３３８、３３９ 結合部
３３２１ ブラケット
３３５１ 筒状部材
３３５２ リニアガイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降機構、およびその昇降機構を有する昇降寝台、並びにその昇降寝台を用いて被検体を撮影する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の分野において、昇降機構によってテーブル等を昇降させる装置が利用されている。例えば、Ｘ線ＣＴ撮影では、被検体を載置するための寝台として、一般に、昇降機構を有する昇降寝台が用いられる。
【０００３】
昇降機構としては、例えば、平行リンク(link)機構と直線方向に伸縮するアクチュエータ(actuator)とを有し、アクチュエータの伸縮運動をリンクの回動運動に変換して昇降動作を実現させる昇降機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２３１０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなアクチュエータとしては、一般的に、シリンダ(cylinder)構造のアクチュエータが知られている。シリンダ構造のアクチュエータでは、その構造上、最短長が最伸長の半分以下にならず、アクチュエータの最伸長に対する伸縮幅が比較的小さい。そこで、このような昇降機構では、アクチュエータをリンク機構における回動の支点近くに取り付けるとともに、回動するリンクの長さを、昇降幅が十分確保される程度の長さに設定する必要がある。
【０００５】
しかし、このように構成された昇降機構では、そのリンクの長さが影響して、リンク機構のサイズ(size)が大きくなり、小型化が難しくなる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、小型で昇降幅が大きい昇降機構、およびその昇降機構を有する昇降寝台、並びにその昇降寝台を用いて被検体を撮影する撮影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】
【０００７】
第１の観点では、本発明は、ベース(base)と、前記ベースの上方に位置する上部昇降台と、下端が前記ベースに、上端が前記上部昇降台にそれぞれ接続されており、上下方向に伸縮自在である伸縮構造体と、第１のリンクと第２のリンクとを有し、前記第１のリンクの一端を前記ベースに回動可能に結合し、前記第２のリンクの一端を前記上部昇降台に回動可能に結合し、前記第１のリンクの他端と前記第２のリンクの他端とを回動自在に結合してなる、くの字形のリンク機構と、前記第１のリンクおよび前記第２のリンクのうちいずれか一方のリンクを、該一方のリンクの一端を中心に回動させる回動駆動部とを備える昇降機構を提供する。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、前記回動駆動部が、モータ(motor)と、該モータの軸回転運動を減速変換して前記一方のリンクに伝える減速機とを有する上記第１の観点の昇降機構を提供する。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、前記第１のリンクと前記第２のリンクとは互いに等しい長さを有し、前記第１のリンクの一端と前記第２のリンクの一端とは上下方向で実質的に重なる上記第１の観点または第２の観点の昇降機構を提供する。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、前記伸縮構造体が、前記第１のリンクおよび前記第２のリンクを囲って上下に開口を有する筒状部材を複数重ねて有し、隣接する前記筒状部材同士が上下方向に相対的にスライド(slide)して伸縮する上記第１の観点から第３の観点のいずれか１つの観点の昇降機構を提供する。
【００１１】
第５の観点では、本発明は、前記第１の観点から第４の観点のいずれか１つの観点の昇降機構と、被検体が載置される天板であって該昇降機構によって昇降される天板とを備える昇降寝台を提供する。
【００１２】
第６の観点では、本発明は、前記天板を水平な所定の方向に移動可能に支持し、前記昇降機構によって昇降される天板支持部を有する上記第５の観点の昇降寝台を提供する。
【００１３】
第７の観点では、本発明は、前記昇降機構から前記所定の方向に所定の距離を置いて配される補助板であって、前記天板が前記所定の方向に一定量以上移動したときに、少なくとも一部が該天板と上下方向で重なる補助板と、前記補助板を昇降させる補助板昇降機構と、前記補助板が前記一定量以上移動した天板の下面に当接するよう、前記補助板昇降機構を制御する制御手段とをさらに備える上記第６の観点の昇降寝台を提供する。
【００１４】
第８の観点では、本発明は、前記補助板昇降機構が、前記昇降機構と実質的に同じ機構を有している上記第７の観点の昇降寝台を提供する。
【００１５】
第９の観点では、本発明は、上記第６の観点から第８の観点のいずれか１つの観点の昇降寝台と、前記昇降寝台の前記天板に載置された被検体を撮影して画像情報を生成する撮影手段とを備える撮影装置を提供する。
【００１６】
第１０の観点では、本発明は、上記第５の観点の昇降寝台と、前記昇降寝台の天板に載置された前記被検体が撮影空間に配置されるよう前記天板の長手方向に移動し、前記被検体を撮影して画像情報を生成する可動型の撮影手段とを備える撮影装置を提供する。
【００１７】
第１１の観点では、本発明は、前記撮影手段が、前記被検体を挟んで相対向するＸ線管とＸ線検出器とを含むＸ線撮影系を前記被検体の回りに回転させて投影データ(data)を取得するガントリ(gantry)手段を含む上記第９の観点または第１０の観点の撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上下方向に伸縮自在な伸縮構造体がベースと上部昇降台とに接続されることにより、上部昇降台の移動方向が上下方向に制限され、第１のリンクおよび第２のリンクの一方がその一端を中心に回動すると、他方もその一端を中心に回動して上部昇降台を上下動させるので、回動するリンクの長さを効率よく昇降幅に転換でき、小型で昇降幅が大きい昇降機構を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下より、本発明にかかる実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
【００２０】
まず、本実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置（撮影装置）１の全体構成について説明する。
【００２１】
図１は、Ｘ線ＣＴ装置１の外観図である。図１に示すように、本装置１は、走査ガントリ（ガントリ手段）２、撮影テーブル(table)（昇降寝台）３、および操作コンソール(console)４を有する。
【００２２】
なお、ここでは、説明を容易にするため、鉛直方向をｙ方向、撮影テーブル３の長手方向をｚ方向、ｙ方向とｚ方向とに垂直な方向をｘ方向とする。
【００２３】
走査ガントリ２は、撮影空間である空洞部２ｂを挟んで相対向するＸ線管とＸ線検出器とを含む不図示のＸ線撮影系を有している。走査ガントリ２は、このＸ線撮影系を、空洞部２ｂに搬送された被検体の回りで回転させて被検体の撮影を行い、投影データを収集する。
【００２４】
撮影テーブル３は、天板に被検体を載置し、その天板をｚ方向に移動させることにより、被検体を走査ガントリ２の空洞部２ｂに搬送する。
【００２５】
操作コンソール４は、操作者の入力情報に基づいて走査ガントリ２および撮影テーブル３を制御し、走査ガントリ２から投影データを得て被検体の断層画像を生成する。
【００２６】
図２は、Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成を示すブロック(block)図である。走査ガントリ２は、Ｘ線管２１、コリメータ２２(collimator)およびＸ線検出器２３等を含み、Ｘ線照射・検出装置を構成する。Ｘ線管２１から放射されるＸ線は、コリメータ２２により、例えば扇状のＸ線ビーム(beam)すなわちファンビーム(fanbeam)Ｘ線となるように成形され、Ｘ線検出器２３に照射される。
【００２７】
Ｘ線検出器２３は、ファンビームＸ線の広がり方向にアレイ(array)状に配列された複数のＸ線検出素子を有する。Ｘ線検出器２３は、複数のＸ線検出素子をアレイ状に配列した、多チャンネル(channel)のＸ線検出器となっている。
【００２８】
Ｘ線検出器２３にはデータ収集部２４が接続されている。データ収集部２４は、検出器アレイを構成する個々のＸ線検出素子の検出データを収集する。Ｘ線管２１からのＸ線の照射は、走査ガントリ２内のＸ線コントローラ(controller)２５によって制御される。
【００２９】
以上の、Ｘ線管２１からＸ線コントローラ２５までのものが、走査ガントリ２の回転部２６に搭載されている。ここで、被検体は、回転部２６の中心に位置する空洞部２ｂ内の天板３１上に、横臥状態で載置される。回転部２６は、回転コントローラ２５により制御されつつ回転し、Ｘ線管２１からＸ線を曝射し、Ｘ線検出器２３において被検体の透過Ｘ線を検出する。
【００３０】
操作コンソール４は、コンソール制御部４１、データ収集バッファ(buffer)４２、入出力部４３、記憶部４４等を含む。コンソール制御部４１にはデータ収集バッファ４２が接続されており、さらにデータ収集バッファ４２は、走査ガントリ２のデータ収集部２４に接続されている。ここで、データ収集部２４で収集されたデータがデータ収集バッファ４２を通じてコンソール制御部４１に入力される。
【００３１】
コンソール制御部４１は、データ収集バッファ４２を通じて収集した透過Ｘ線信号すなわち投影データを用いて画像再構成を行う。コンソール制御部４１には、また、記憶部４４が接続されている。記憶部４４は、データ収集バッファ４２に収集された投影データや再構成された断層画像情報および本装置の機能を実現するためのプログラム(program)等を記憶する。
【００３２】
また、コンソール制御部４１には、入出力部４３が接続されている。入出力部４３は、表示装置および操作装置を有し、コンソール制御部４１から出力される断層画像情報やその他の情報を表示する。入出力部４３は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を操作装置から制御部４１に入力する。操作者は表示装置を使用してインタラクティブ(interactive)に本装置を操作する。
【００３３】
また、コンソール制御部４１には、撮影テーブル３が接続されており、撮影テーブル３の高さ制御および天板の位置制御等を行う。これにより、天板上の被検体を、最適な画像取得位置に配置する。
【００３４】
ここで、撮影テーブル３の構成について詳細に説明する。
【００３５】
図３は、撮影テーブル３の構成を示す図であり、図３（Ａ）は、撮影テーブル３の要部をｘ方向で見たときの側面図、図３（Ｂ）は、撮影テーブル３の要部をｚ方向で見たときの背面図である。
【００３６】
撮影テーブル３は、図３に示すように、天板３１、天板支持部３２、および昇降機構部３３を有している。
【００３７】
天板３１は、被検体を載置する載置面を有している。
【００３８】
天板支持部３２は、図３（Ａ）に示すように、天板３１をｚ方向に移動可能に支持する。具体的には、例えば、天板支持部３２は、天板３１を支持する不図示のローラ(roller)とローラを回転駆動するモータとを有し、このモータによってローラを回転させることにより、天板３１をｚ方向に繰り出して移動する。天板支持部３２は、昇降機構部３３によって昇降され、同時に天板３１も昇降される。なお、天板３１には、ホームポジション(home position)があり、このホームポジションからｚ方向に移動することにより空洞部２ｂに移動する。
【００３９】
昇降機構部３３は、天板支持部３２を昇降させる。昇降機構部３３は、図３および図４に示すように、ベース３３１、上部昇降台３３２、伸縮構造体３３５、くの字形リンク機構部３３７、および回動駆動部３３６を有する。
【００４０】
ベース３３１は、床面上に設置される基台である。なお、ここでは、ベース３３１は、直方体形状を有する。
【００４１】
上部昇降台３３２は、ベース３３１の上方に位置し、天板支持部３２を支持する。上部昇降台３３２は、例えば、板状の部材または構造体、あるいは水平方向に延びる複数の柱状部材または筒状部材で構成される枠状の構造体である。なお、ここでは、上部昇降台３３２は、略直方体形状を有し、下方に凸となるブラケット(bracket)３３２１を有する。
【００４２】
くの字形リンク機構部３３７は、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とを有する。第１のリンク３３３の一端３３３ａは、回動駆動部３３６を介してベース３３１と回動可能に結合される。第２のリンク３３４の一端３３４ａは、上部昇降台３３２のブラケット３３２１と回動自在に結合部３３９で結合される。また、第１のリンク３３３の他端３３３ｂと第２のリンク３３４の他端３３４ｂとは、結合部３３８で回動自在に結合される。
【００４３】
第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とは、互いに等しい長さを有し、第１のリンク３３３の一端３３３ａと第２のリンク３３４の一端３３４ａとは上下方向で実質的に重なる。つまり、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とは、結合部３３８を通る水平軸に対して、上下対称となる。このような形態により、リンクの長さを昇降幅に最も効率よく転換できる。
【００４４】
伸縮構造体３３５は、下端がベース３３１に、上端が上部昇降台３３２にそれぞれ接続されており、上下方向に伸縮自在な構造体である。また、伸縮構造体３３５は、ベース３３１と上部昇降台３３２とを平行に保ちつつ上下方向にのみ伸縮する。伸縮構造体３３５は、ここでは、図３（Ａ）に示すように、第１のリンク３３３および第２のリンク３３４を囲って上下に開口を有する筒状部材３３５１を内外方向に複数重ねて有する。最も内側の筒状部材と最も外側の筒状部材のいずれか一方の筒状部材は、下端がベース３３１に接続されており、他方の筒状部材は、上端が上部昇降台３３２に接続される。隣接する筒状部材同士は、リニアガイド(linear guide)３３５２によって上下方向に相対的にスライド可能に結合される。リニアガイド３３５２の取り付け場所、数は特に限定されないが、筒状部材３３５１が十分な剛性を保って上下方向にスライドするよう配慮して設置する。これにより、伸縮構造体３３５は、上下方向にのみテレスコピック(telescopic)に伸縮する。このような形態により、くの字形リンク機構部３３７を外部から保護できる。なお、本実施形態では、筒状部材の数を３としているが、これに限定されない。
【００４５】
回動駆動部３３６は、第１のリンク３３３を、その一端３３３ａを中心に回動させる。ここでは、回動駆動部３３６は、モータと、このモータの出力軸の軸回転運動を減速変換して第１のリンク３３３に伝える減速機とを有する。具体的には、モータと減速機とが一体化された減速機付きモータをベース３３１に固定し、この減速機付きモータの出力軸を、第１のリンク３３３の一端３３３ａに固着する構成とする。この出力軸を回転させると、第１のリンク３３３は、その出力軸を支点に回動する。なお、減速機としては、例えば、複数のギア(gear)により構成されるもの、ギアとギアに係合するベルト(belt)とにより構成されるもの等、種々考えることができる。
【００４６】
次に、撮影テーブル３の動作について説明する。
【００４７】
図４は、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とで構成されるくの字形リンク機構部３３７の動作を示す図である。
【００４８】
第１のリンク３３３は、回動駆動部３３６の駆動により、一端３３３ａを中心に回転する力を受ける。これにより、第１のリンク３３３の結合部３３８は、一端３３３ａを中心とした円運動を行いつつ上下方向に移動する。
【００４９】
一方、伸縮構造体３３５が上下方向にのみ伸縮可能であることから、上部昇降台３３２は上下方向にのみ移動可能となり、第２のリンク３３４の結合部３３９も上下方向にのみ移動可能となる。
【００５０】
このため、結合部３３８の円運動を伴う上下方向の移動によって結合部３３９も上下方向に移動する。すなわち、結合部３３８が上方に移動すると結合部３３９も上方に移動して上部昇降台３３２が上昇し、天板支持部３２および天板３１が上昇する。逆に、結合部３３８が下方に移動すると結合部３３９も下方に移動して上部昇降台３３２が下降し、天板支持部３２および天板３１が下降する。
【００５１】
このような本実施形態によれば、上下方向に伸縮自在な伸縮構造体３３５がベース３３１と上部昇降台３３２とに接続されることにより、上部昇降台３３２の移動方向が上下方向に制限され、第１のリンク３３３がその一端を中心に回動すると、第２のリンク３３４もその一端を中心に回動して上部昇降台３３２を上下動させるので、例えると、パンタグラフ(pantograph)の変形による昇降動作が、その左右対称軸に対して片側半分だけで行われ、回動するリンクの長さを効率よく昇降幅に転換でき、小型で昇降幅が大きい昇降機構部を実現できる。また、小型で昇降幅が大きい昇降寝台、この昇降寝台を用いて被検体を撮影する撮影装置を実現できる。
【００５２】
なお、天板を横方向から支持部で支持して、その支持部を上下動させることにより、小型化を図るタイプ(type)の昇降機構も考えられるが、本実施形態による昇降機構は、天板の下に昇降機構を設けるタイプであり、先のタイプのように天板３１の被検体を載置する載置面より高く突出する部分がない。そのため、本実施形態によれば、ストレッチャ(stretcher)で搬送されてきた被検体を、撮影テーブルの前後方向から天板に移動させる場合に、障害となる部分がなく、スムーズ(smooth)に被検体を移動することができる。
（第２の実施形態）
【００５３】
本発明の第２の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１ｓについて説明する。
【００５４】
図５は、第２の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１ｓの構成を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１ｓは、図５に示すように、走査ガントリ２、撮影テーブル３、操作コンソール４、補助テーブル５、および昇降制御部６を有する。これは、第１の実施形態における走査ガントリ２、撮影テーブル３、および操作コンソール４に、さらに、補助テーブル５および昇降制御部６を設けた構成である。よって、走査ガントリ２、撮影テーブル３、および操作コンソール４については、詳細な説明を省略する。
【００５５】
補助テーブル５は、撮影テーブル３との間に走査ガントリ２を挟むように配置されており、走査ガントリ２の空洞部２ｂを通って移動してきた天板３１の特に先端部を支持して、天板３１のたわみを低減する。
【００５６】
補助テーブル５は、補助板５２と、補助板昇降機構部５３とを有する。
【００５７】
補助板５２は、撮影テーブル３の昇降機構部３３からｚ方向に所定の距離を置いて配されており、補助板５２の少なくとも一部は、天板３１がホームポジションからｚ方向に一定量Ｓ以上移動したときに、その天板３１と上下方向で重なるように配される。
【００５８】
補助板昇降機構部５３は、補助板５２を昇降させる。補助板昇降機構部５３は、昇降機構部３３と実質的に同じ機構を有している。すなわち、補助板昇降機構部５３は、図５に示すように、ベース５３１、上部昇降台５３２、第１のリンク５３３、第２のリンク５３４、伸縮構造体５３５、および回動駆動部５３６を有しており、これらは、撮影テーブル３における構成要素３３１〜３３６と、それぞれ対応している。
【００５９】
昇降制御部６は、天板３１がホームポジションからｚ方向に一定量Ｓ以上移動したときに、補助板５２がその天板３１の下面に当接するよう、補助板昇降機構部５３の昇降状態を制御する。昇降制御部６は、昇降機構部３３が制御されて天板３１の高さ位置が変化したときには、補助板５２の高さ位置がそれに追従して変化するように、補助板昇降機構部５３を制御する。上記の一定量Ｓは、ホームポジションで停止している天板３１の先端から補助板５２の撮影テーブル３側の縁までのｚ方向における距離に相当する。昇降制御部６は、例えば、撮影テーブル３における天板３１の高さ位置を特定する情報を、操作コンソール４あるいは撮影テーブル３から取得し、その情報に基づいて補助板昇降機構部５３の回動駆動部５３６を制御する。なお、昇降制御部６は、天板３１がある程度たわむことを考慮して、補助板５２の高さ位置が、たわみのない理想的な天板を考えた場合より低くなるように、補助板昇降機構部５３を制御する。
【００６０】
このような第２の実施形態によれば、天板３１が大きく移動したときには、補助テーブル５が天板３１の特に先端部を支えるので、全体として両持ち構造の撮影テーブルとすることができ、天板３１のたわみを低減することができる。これにより、撮影位置の理想からのずれ量を小さくすることができる。
【００６１】
また、第２の実施形態によれば、昇降機構部３３と補助板昇降機構部５３とが実質的に同じ機構を有しているので、撮影テーブル３と補助テーブル５とで昇降機構部を共通化することができる。これにより、昇降機構部３３と補助板昇降機構部５３の制御方法も共通化して制御を簡単にすることができ、コスト(cost)も低減できる。また、この昇降機構部は小型であるから、補助テーブル５の占有空間を小さくすることができ、実用的な両持ち構造の撮影テーブルを実現できる。
（第３の実施形態）
【００６２】
本発明の第３の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１ｔについて説明する。
【００６３】
図６は、第３の実施形態によるＸ線ＣＴ装置１ｔの構成を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１ｔは、図６に示すように、走査ガントリ２ｔ、撮影テーブル３、および操作コンソール４を有する。これは、第１の実施形態における走査ガントリ２、撮影テーブル３、および操作コンソール４のうち、走査ガントリ２を走査ガントリ２ｔに変更した構成である。よって、撮影テーブル３および操作コンソール４については、詳細な説明を省略する。
【００６４】
走査ガントリ２ｔは、撮影テーブル３の天板３１に載置された被検体が撮影空間である空洞部２ｂに配置されるよう、ガントリ自身が天板３１の長手方向すなわちｚ方向に移動し、被検体を撮影して画像情報を生成する可動型のＸ線ＣＴガントリである。
【００６５】
このようなＸ線ＣＴ装置１ｔでは、天板３１におけるスキャン(scan)可能範囲は、走査ガントリ２ｔのｚ方向における可動範囲で定まり、走査ガントリ２ｔの可動範囲は、撮影テーブル３の昇降機構部３３の位置によって制限される。したがって、スキャン可能範囲を広く取るためには、昇降機構部３３は小型である方が有利である。
【００６６】
また、本実施形態によれば、昇降機構部３３を、リンク機構とアクチュエータとを組み合わせた従来の昇降機構と比較して小型化できるので、可動型のガントリを用いるＸ線ＣＴ装置において、スキャン可能範囲をより広くとることができる。
【００６７】
なお、本発明は、上記の各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、種々の実施形態およびその変形例を考えることができる。
【００６８】
例えば、本発明による昇降機構は、その実施形態を寝台の昇降機構に限定するものではなく、小型で大きい昇降幅が望まれるすべての昇降機構に適用可能である。
【００６９】
また、本発明による昇降寝台は、その実施形態を撮影テーブルに限定するものではなく、撮影以外の用途、例えば、治療や手術を目的とした昇降テーブルにも適用可能である。
【００７０】
また、本発明による撮影装置は、その実施形態をＸ線ＣＴ装置に限定するものではなく、被検体を天板に載置して昇降する調整作業が行われるすべての撮影装置に適用可能である。
【００７１】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態における伸縮構造体３３３と、上記の第２の実施形態における伸縮構造体５３３には、筒状部材の代わりに、複数のフレームを組み合わせてなる構造体を用いるようにしてもよい。
【００７２】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態において、上部昇降台３３２と天板支持部３２とは一体形成されてもよい。
【００７３】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態において、第１のリンク３３３と第２のリンク３３４とは、それぞれ異なる長さを有していてもよい。
【００７４】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態において、第１のリンク３３３の一端３３３ａをベース３３１に回動自在に結合し、第２のリンク３３４の一端３３４ａを上部昇降台３３２に回動可能に結合し、回動駆動部３３６を、第２のリンク３３４をその一端３３４ａを中心に回動させるよう、上部昇降台３３２側に設けてもよい。
【００７５】
また、上記の第１の実施形態から第３の実施形態において、回動駆動部３３６が減速機付きモータである場合、この減速機付きモータの出力軸と回動させるリンクの回動中心とは、一致していなくてもよく、例えば、回動させるリンクの一端に回転ギアを固着させ、減速機付きモータの軸回転運動をベルトやギアを用いて上記回転ギアに伝える構成であってもよい。
【００７６】
また、第３の実施形態において、撮影テーブル３の天板３１は、ｚ方向に移動可能でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の外観図である。
【図２】第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態による撮影テーブルの要部の構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態による撮影テーブルの昇降機構の動作を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図６】第３の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１、１ｓ、１ｔ Ｘ線ＣＴ装置（撮影装置）
２、２ｔ 走査ガントリ（ガントリ手段）
２ｂ 空洞部
３ 撮影テーブル（昇降寝台）
４ 操作コンソール
５ 補助テーブル
６ 昇降制御部
２１ Ｘ線管
２２ コリメータ
２３ Ｘ線検出器
２４ データ収集部
２５ Ｘ線コントローラ
２６ 回転部
２７ 回転コントローラ
３１ 天板（天板）
３２ 天板支持部（天板支持部）
３３ 昇降機構部（昇降機構）
４１ コンソール制御部
４２ データ収集バッファ
４３ 入出力部
４４ 記憶部
５２ 補助板
５３ 補助板昇降部
３３１ ベース（ベース）
３３２ 上部昇降台（上部昇降台）
３３３ 第１のリンク
３３４ 第２のリンク
３３５ 伸縮構造体（伸縮構造体）
３３６ 回動駆動部（回動駆動部）
３３７ くの字形リンク機構部（リンク機構）
３３８、３３９ 結合部
３３２１ ブラケット
３３５１ 筒状部材
３３５２ リニアガイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースの上方に位置する上部昇降台と、
下端が前記ベースに、上端が前記上部昇降台にそれぞれ接続されており、上下方向に伸縮自在である伸縮構造体と、
第１のリンクと第２のリンクとを有し、前記第１のリンクの一端を前記ベースに回動可能に結合し、前記第２のリンクの一端を前記上部昇降台に回動可能に結合し、前記第１のリンクの他端と前記第２のリンクの他端とを回動自在に結合してなる、くの字形のリンク機構と、
前記第１のリンクおよび前記第２のリンクのうちいずれか一方のリンクを、該一方のリンクの一端を中心に回動させる回動駆動部とを備える昇降機構。
【請求項２】
前記回動駆動部は、モータと、該モータの軸回転運動を減速変換して前記一方のリンクに伝える減速機とを有する請求項１に記載の昇降機構。
【請求項３】
前記第１のリンクと前記第２のリンクとは互いに等しい長さを有し、
前記第１のリンクの一端と前記第２のリンクの一端とは上下方向で実質的に重なる請求項１または請求項２に記載の昇降機構。
【請求項４】
前記伸縮構造体は、前記リンク機構を囲って上下に開口を有する筒状部材を複数重ねて有し、隣接する前記筒状部材同士が上下方向に相対的にスライドして伸縮する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の昇降機構。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の昇降機構と、被検体が載置される天板であって該昇降機構によって昇降される天板とを備える昇降寝台。
【請求項６】
前記天板を水平な所定の方向に移動可能に支持し、前記昇降機構によって昇降される天板支持部を有する請求項５に記載の昇降寝台。
【請求項７】
前記昇降機構から前記所定の方向に所定の距離を置いて配される補助板であって、前記天板が前記所定の方向に一定量以上移動したときに、少なくとも一部が該天板と上下方向で重なる補助板と、
前記補助板を昇降させる補助板昇降機構と、
前記補助板が前記一定量以上移動した天板の下面に当接するよう、前記補助板昇降機構を制御する制御手段とをさらに備える請求項６に記載の昇降寝台。
【請求項８】
前記補助板昇降機構は、前記昇降機構と実質的に同じ機構を有している請求項７に記載の昇降寝台。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の昇降寝台と、前記昇降寝台の前記天板に載置された被検体を撮影して画像情報を生成する撮影手段とを備える撮影装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の昇降寝台と、前記昇降寝台の天板に載置された前記被検体が撮影空間に配置されるよう前記天板の長手方向に移動し、前記被検体を撮影して画像情報を生成する可動型の撮影手段とを備える撮影装置。
【請求項１１】
前記撮影手段は、前記被検体を挟んで相対向するＸ線管とＸ線検出器とを含むＸ線撮影系を前記被検体の回りに回転させて投影データを取得するガントリ手段を含む請求項９または請求項１０に記載の撮影装置。
【請求項１】
ベースと、
前記ベースの上方に位置する上部昇降台と、
下端が前記ベースに、上端が前記上部昇降台にそれぞれ接続されており、上下方向に伸縮自在である伸縮構造体と、
第１のリンクと第２のリンクとを有し、前記第１のリンクの一端を前記ベースに回動可能に結合し、前記第２のリンクの一端を前記上部昇降台に回動可能に結合し、前記第１のリンクの他端と前記第２のリンクの他端とを回動自在に結合してなる、くの字形のリンク機構と、
前記第１のリンクおよび前記第２のリンクのうちいずれか一方のリンクを、該一方のリンクの一端を中心に回動させる回動駆動部とを備える昇降機構。
【請求項２】
前記回動駆動部は、モータと、該モータの軸回転運動を減速変換して前記一方のリンクに伝える減速機とを有する請求項１に記載の昇降機構。
【請求項３】
前記第１のリンクと前記第２のリンクとは互いに等しい長さを有し、
前記第１のリンクの一端と前記第２のリンクの一端とは上下方向で実質的に重なる請求項１または請求項２に記載の昇降機構。
【請求項４】
前記伸縮構造体は、前記リンク機構を囲って上下に開口を有する筒状部材を複数重ねて有し、隣接する前記筒状部材同士が上下方向に相対的にスライドして伸縮する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の昇降機構。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の昇降機構と、被検体が載置される天板であって該昇降機構によって昇降される天板とを備える昇降寝台。
【請求項６】
前記天板を水平な所定の方向に移動可能に支持し、前記昇降機構によって昇降される天板支持部を有する請求項５に記載の昇降寝台。
【請求項７】
前記昇降機構から前記所定の方向に所定の距離を置いて配される補助板であって、前記天板が前記所定の方向に一定量以上移動したときに、少なくとも一部が該天板と上下方向で重なる補助板と、
前記補助板を昇降させる補助板昇降機構と、
前記補助板が前記一定量以上移動した天板の下面に当接するよう、前記補助板昇降機構を制御する制御手段とをさらに備える請求項６に記載の昇降寝台。
【請求項８】
前記補助板昇降機構は、前記昇降機構と実質的に同じ機構を有している請求項７に記載の昇降寝台。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の昇降寝台と、前記昇降寝台の前記天板に載置された被検体を撮影して画像情報を生成する撮影手段とを備える撮影装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の昇降寝台と、前記昇降寝台の天板に載置された前記被検体が撮影空間に配置されるよう前記天板の長手方向に移動し、前記被検体を撮影して画像情報を生成する可動型の撮影手段とを備える撮影装置。
【請求項１１】
前記撮影手段は、前記被検体を挟んで相対向するＸ線管とＸ線検出器とを含むＸ線撮影系を前記被検体の回りに回転させて投影データを取得するガントリ手段を含む請求項９または請求項１０に記載の撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２３３２８０（Ｐ２００９−２３３２８０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８６５９４（Ｐ２００８−８６５９４）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
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