專利名稱：醫(yī)用圖像診斷裝置及頂板移動(dòng)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及能夠?qū)敯逡苿?dòng)用馬達(dá)在減速時(shí)產(chǎn)生的再生電力有效活用的醫(yī)用圖像診斷裝置及頂板移動(dòng)單元。
背景技術(shù)：
通過伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而被實(shí)用化的X射線CT裝置、MRI裝置等，醫(yī)用圖像診斷取得了迅速的進(jìn)步，成為當(dāng)今醫(yī)療中必要不可缺少的部分。特別是在近年的X射線CT裝置、MRI裝置中，伴隨著生物體信息的檢測(cè)單元、運(yùn)算處理單元的高速化及高性能化，多個(gè)切片剖面的圖像數(shù)據(jù)的收集和顯示變得容易。
例如在X射線CT裝置中，通過使在患者或受檢者(以下稱為被檢體)的周圍對(duì)置地配置的X射線管和X射線檢測(cè)器高速旋轉(zhuǎn)、并且使上述被檢體向其體軸方向連續(xù)移動(dòng)，來收集多個(gè)切片剖面的投影數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理，來生成上述切片剖面的圖像數(shù)據(jù)或三維數(shù)據(jù)(體積數(shù)據(jù))。此外，近年來，通過使用了二維排列有檢測(cè)元件的X射線檢測(cè)器的多切片方式的應(yīng)用，三維區(qū)域的投影數(shù)據(jù)的收集所需的時(shí)間進(jìn)一步縮短。另一方面，隨著醫(yī)用圖像診斷裝置的技術(shù)開發(fā)而增大的裝置內(nèi)的發(fā)熱，成為使裝置性能、功能劣化的較大原因，所以其對(duì)策技術(shù)變得重要。特別是，在如X射線CT裝置、X射線診斷裝置、以及MRI裝置那樣具備用于使承載了被檢體的頂板移動(dòng)的頂板移動(dòng)單元的醫(yī)用圖像診斷裝置中，因在移動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置的頂板移動(dòng)用馬達(dá)的再生電力引起的發(fā)熱成為了問題。即，由于頂板移動(dòng)用馬達(dá)在減速時(shí)產(chǎn)生的再生電力而使頂板移動(dòng)用馬達(dá)及其附近設(shè)置的移動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)熱，該發(fā)熱使頂板的持續(xù)移動(dòng)動(dòng)作變得困難。因此，以往的醫(yī)用圖像診斷裝置中一直在執(zhí)行如下方法將消耗再生電力的再生電阻與頂板移動(dòng)用馬達(dá)連接，使由于從頂板移動(dòng)用馬達(dá)供給的再生電力而在再生電阻中產(chǎn)生的熱，經(jīng)由殼體或風(fēng)扇等散熱機(jī)構(gòu)向外部擴(kuò)散。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平9-276262號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題頂板移動(dòng)用馬達(dá)在減速時(shí)產(chǎn)生的再生電力，在頂板移動(dòng)單元外部設(shè)置的再生電阻中被消耗，此時(shí)產(chǎn)生的熱使得與再生電阻接近的其他控制系統(tǒng)的電路動(dòng)作變得不穩(wěn)定。特別是，在使頂板的加速和減速反復(fù)那樣的攝影方式中，有時(shí)由于再生電阻的發(fā)熱所伴隨的控制系統(tǒng)的誤動(dòng)作而不得不中斷檢查，導(dǎo)致了檢查效率的降低。此外，以往的醫(yī)用圖像診斷裝置中的頂板移動(dòng)單元的電源是從另外設(shè)置的裝置主體供給的，因此在由于某種故障而使來自裝置主體的電源供給停止的情況下，頂板的移動(dòng)操作也不能夠進(jìn)行，不能使處于檢查中的被檢體退避到安全位置。并且還存在如下的問題點(diǎn)在頂板移動(dòng)單元和裝置主體處于非連接的狀態(tài)的情況下，操作員不能夠進(jìn)行頂板移動(dòng)單元的單體檢修，從而不能夠進(jìn)行效率較高的檢修作業(yè)。本發(fā)明鑒于上述問題而做出，其目的在于提供醫(yī)用圖像診斷裝置及頂板移動(dòng)單元，在使承載有被檢體的頂板移動(dòng)時(shí)，能夠?qū)敯逡苿?dòng)用馬達(dá)在減速時(shí)產(chǎn)生的再生電力有效活用。用于解決技術(shù)問題的技術(shù)手段為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)施方式的頂板移動(dòng)單元的特征在于，具備頂板移動(dòng)用馬達(dá)，使承載被檢體的頂板向規(guī)定方向移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成機(jī)構(gòu)，生成用于使上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及充放電機(jī)構(gòu)，對(duì)上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)中產(chǎn)生的再生電力進(jìn)行充放電。此外，本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像診斷裝置，通過使承載有被檢體的頂板向規(guī)定方向移動(dòng)來進(jìn)行各種攝影，其特征在于，使用頂板移動(dòng)單元使上述頂板移動(dòng)，該頂板移動(dòng)單元具備頂板移動(dòng)用馬達(dá)，使承載被檢體的頂板向規(guī)定方向移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成機(jī)構(gòu)，生成用于使上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及充放電機(jī)構(gòu)，對(duì)上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)中產(chǎn)生的再生電力進(jìn)行充放電。


圖I是表示本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像診斷裝置具備的頂板移動(dòng)單元的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示本實(shí)施方式的頂板移動(dòng)單元具備的AC/DC變換部及DC/AC變換部的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示本實(shí)施方式的頂板移動(dòng)單元具備的切換部及升降壓部的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖5是用于說明本實(shí)施方式的再生電力的產(chǎn)生定時(shí)的圖。圖6是表示本實(shí)施方式的第一變形例的頂板移動(dòng)單元的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖7是表示本實(shí)施方式的第二變形例的頂板移動(dòng)單元的具體結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像診斷裝置具備的頂板移動(dòng)單元，具有使頂板向所需方向移動(dòng)的頂板移動(dòng)用馬達(dá)、以及蓄積在頂板移動(dòng)用馬達(dá)中產(chǎn)生的再生電力的充放電部，在通過頂板移動(dòng)用馬達(dá)使承載有被檢體的頂板移動(dòng)時(shí)，將頂板移動(dòng)用馬達(dá)在減速時(shí)產(chǎn)生的再生電力向充放電部的二次電池進(jìn)行蓄積。而且，將所得到的再生電力用于頂板移動(dòng)用馬達(dá)的旋 轉(zhuǎn)所需要的驅(qū)動(dòng)電力或者頂板移動(dòng)單元的動(dòng)作所需要的待機(jī)電力等。另外，在以下的說明中，對(duì)能夠生成X射線CT圖像數(shù)據(jù)的醫(yī)用圖像診斷裝置進(jìn)行說明，但不限定于此，例如也可以是生成X射線圖像數(shù)據(jù)、MRI圖像數(shù)據(jù)、核醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)等的醫(yī)用圖像診斷裝置。使用圖I至圖5對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的醫(yī)用圖像診斷裝置的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行說明。另外，圖I是表示醫(yī)用圖像診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖I所示的醫(yī)用圖像診斷裝置100具備照射條件設(shè)定部1、X射線產(chǎn)生部2、投影數(shù)據(jù)生成部3、圖像數(shù)據(jù)生成部4及顯示部5。照射條件設(shè)定部I基于從后述的輸入部11被供給的攝影條件的X射線照射條件，生成照射控制信號(hào)。X射線產(chǎn)生部2根據(jù)從照射條件設(shè)定部I被供給的照射控制信號(hào)，對(duì)被檢體150照射X射線。投影數(shù)據(jù)生成部3對(duì)透射了被檢體150的X射線進(jìn)行檢測(cè)而生成投影數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)生成部4對(duì)投影數(shù)據(jù)生成部3生成的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理而生成圖像數(shù)據(jù)(X射線CT圖像數(shù)據(jù))。顯示部5顯示由圖像數(shù)據(jù)生成部4生成的圖像數(shù)據(jù)。此外，醫(yī)用圖像診斷裝置100具備旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6、固定架臺(tái)部7、頂板8、架臺(tái)旋轉(zhuǎn)單元9、頂板移動(dòng)單元10、輸入部11及系統(tǒng)控制部12。旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6搭載著X射線產(chǎn)生部 2及投影數(shù)據(jù)生成部3的一部分，在被檢體150的周圍以規(guī)定速度高速旋轉(zhuǎn)。固定架臺(tái)部7對(duì)旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6進(jìn)行保持。頂板8安裝在未圖示的診視床的上表面，承載被檢體150而使其檢查對(duì)象部位向設(shè)置在旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6的中央部的攝影區(qū)域移動(dòng)。架臺(tái)旋轉(zhuǎn)單元9使旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6向規(guī)定方向高速旋轉(zhuǎn)。頂板移動(dòng)單元10使承載了被檢體150的頂板8向規(guī)定方向移動(dòng)。輸入部11進(jìn)行攝影條件的設(shè)定、圖像數(shù)據(jù)生成條件及圖像數(shù)據(jù)顯示條件的設(shè)定、以用于使頂板8的移動(dòng)開始/結(jié)束的移動(dòng)指示信號(hào)為代表的各種指示信號(hào)的輸入等。系統(tǒng)控制部12統(tǒng)一控制在醫(yī)用圖像診斷裝置100中設(shè)置的上述各單元。接下來，更詳細(xì)地說明醫(yī)用圖像診斷裝置100具備的上述各單元的結(jié)構(gòu)和功能。圖I所示的照射條件設(shè)定部I，基于從輸入部11經(jīng)由系統(tǒng)控制部12供給的攝影條 件的X射線照射條件(例如管電壓、管電流及X射線照射時(shí)間)，生成照射控制信號(hào)并向X射線產(chǎn)生部2供給。X射線產(chǎn)生部2具備X射線管21，對(duì)被檢體150照射X射線；高電壓產(chǎn)生器22，產(chǎn)生對(duì)X射線管21的陽極和陰極之間施加的高電壓；X射線光闌器23，控制從X射線管21放射的X射線對(duì)被檢體150照射的照射范圍；以及集電環(huán)(slip ring) 24，將高電壓產(chǎn)生器22產(chǎn)生的上述高電壓向設(shè)置于旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6的X射線管21供給。X射線管21為產(chǎn)生X射線的真空管，使通過從高電壓產(chǎn)生器22供給的高電壓而加速的電子與鶴祀碰撞而放射X射線。另一方面，X射線光闌器23設(shè)置于X射線管21與被檢體150之間，具有將從X射線管21放射的X射線節(jié)流到規(guī)定攝影區(qū)域的功能、和設(shè)定對(duì)被檢體150照射的X射線的照射強(qiáng)度分布的功能。例如，將從X射線管21放射的X射線束成形為與攝影區(qū)域?qū)?yīng)的錐束狀或扇束狀的X射線束。接下來，投影數(shù)據(jù)生成部3具備X射線檢測(cè)器31，對(duì)透射了被檢體150的X射線進(jìn)行檢測(cè)；數(shù)據(jù)收集單元(以下稱為DAS(Data Acquisition System)單元)32,對(duì)從X射線檢測(cè)器31輸出的多個(gè)信道的檢測(cè)信號(hào)(投影數(shù)據(jù))進(jìn)行電流/電壓變換和A/D(模/數(shù))變換；以及數(shù)據(jù)傳送電路33，對(duì)DAS單元32的輸出信號(hào)進(jìn)行并聯(lián)/串聯(lián)變換、電/光/電變換、以及串聯(lián)/并聯(lián)變換。投影數(shù)據(jù)生成部3的X射線檢測(cè)器31，例如具備二維排列的未圖示的多個(gè)X射線檢測(cè)元件，該X射線檢測(cè)元件分別具有將X射線變換為光的閃爍器和將光變換為電信號(hào)的光電二極管。而且，這些X射線檢測(cè)元件沿著以X射線管21的焦點(diǎn)為中心的圓弧安裝于旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6。
另一方面，DAS單元32對(duì)從X射線檢測(cè)器31供給的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行電流/電壓變換和A/D變換。而且，數(shù)據(jù)傳送電路33具有未圖示的并聯(lián)/串聯(lián)變換器、電/光/電變換器和串聯(lián)/并聯(lián)變換器，從DAS單元32輸出的投影數(shù)據(jù)，在安裝于旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6的并聯(lián)/串聯(lián)變換器中變換為時(shí)間序列的I個(gè)信道的投影數(shù)據(jù)后，通過使用了電/光/電變換器的光通信，供給至安裝于固定架臺(tái)部7的串聯(lián)/并聯(lián)變換器。接著，在串聯(lián)/并聯(lián)變換器中，I個(gè)信道的投影數(shù)據(jù)被返回為上述多個(gè)信道的投影數(shù)據(jù)并保存到圖像數(shù)據(jù)生成部4的投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部。另外，該數(shù)據(jù)傳送方法，只要能夠進(jìn)行在旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6設(shè)置的投影數(shù)據(jù)生成部3與在固定架臺(tái)部7外部設(shè)置的圖像數(shù)據(jù)生成部4之間的信號(hào)傳送即可，能夠替換為其他方法，例如也可以使用上述的集電環(huán)等設(shè)備。而且，X射線產(chǎn)生部2的X射線管21及X射線光闌器23與上述投影數(shù)據(jù)生成部3隔著被檢體150相對(duì)置地安裝于旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6，并通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)部10以與被檢體150體軸方向(z軸方向)平行的軸為旋轉(zhuǎn)中心而高速旋轉(zhuǎn)。接下來，圖像數(shù)據(jù)生成部4具備未圖示的投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部及重構(gòu)處理部，具有對(duì) 使用了 X射線產(chǎn)生部2及投影數(shù)據(jù)生成部3進(jìn)行的X射線CT攝影中收集到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理而生成圖像數(shù)據(jù)的功能。即，投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部中，旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6在被檢體150周圍的高速旋轉(zhuǎn)而收集到的、例如多切片模式的投影數(shù)據(jù)以旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6的旋轉(zhuǎn)角度信息作為附加信息地被保存。另一方面，重構(gòu)處理部具有預(yù)先保管有各種處理程序的程序保管部和運(yùn)算部。上述運(yùn)算部接收從輸入部11經(jīng)由系統(tǒng)控制部12供給的圖像數(shù)據(jù)生成條件，從上述程序保管部讀出對(duì)該圖像數(shù)據(jù)生成條件的重構(gòu)處理適合的處理程序。而且，使用該處理程序?qū)纳鲜鐾队皵?shù)據(jù)存儲(chǔ)部讀出的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理，由此生成多個(gè)切片剖面的圖像數(shù)據(jù)。顯示部5具備未圖示的顯示數(shù)據(jù)生成部和監(jiān)視器。顯示數(shù)據(jù)生成部將在圖像數(shù)據(jù)生成部4中生成的圖像數(shù)據(jù)變換為規(guī)定的顯示格式而生成顯示數(shù)據(jù)，并在上述監(jiān)視器上顯示該顯示數(shù)據(jù)。接下來，架臺(tái)旋轉(zhuǎn)單元9具有使對(duì)置地安裝有X射線產(chǎn)生部2的X射線管21和投影數(shù)據(jù)生成部3的X射線檢測(cè)器31的旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6在被檢體150周圍高速旋轉(zhuǎn)的功能，如圖I所示具有架臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制部91和架臺(tái)旋轉(zhuǎn)部92。架臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制部91基于從輸入部11經(jīng)由系統(tǒng)控制部12供給的X射線CT攝影的攝影條件及攝影開始指示信號(hào)，生成用于決定旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)角度等的旋轉(zhuǎn)控制信號(hào)。另一方面，架臺(tái)旋轉(zhuǎn)部92具備使旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6以規(guī)定速度高速旋轉(zhuǎn)的架臺(tái)旋轉(zhuǎn)用馬達(dá)和生成對(duì)該架臺(tái)旋轉(zhuǎn)用馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部(都未圖示)。另一方面，頂板移動(dòng)單元10具有如下功能，即，使承載了被檢體150的頂板8向規(guī)定方向平行移動(dòng)，由此將X射線CT攝影時(shí)的被檢體150的檢查對(duì)象部位配置到旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6的攝影區(qū)域，并且將結(jié)束了 X射線CT攝影的被檢體150向規(guī)定的退避位置移動(dòng)的功能。接下來，使用圖2的框圖對(duì)頂板移動(dòng)單元10的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。該頂板移動(dòng)單元10具備頂板移動(dòng)控制部101和頂板移動(dòng)部102。頂板移動(dòng)控制部101基于從輸入部11經(jīng)由系統(tǒng)控制部12供給的用于使頂板8的移動(dòng)開始的移動(dòng)開始指示信號(hào)或者用于使頂板8的移動(dòng)停止的移動(dòng)停止指示信號(hào)，生成移動(dòng)控制信號(hào)。另一方面，頂板移動(dòng)部102具有上下方向移動(dòng)部14y、體軸方向移動(dòng)部14z、左右方向移動(dòng)部14x以及充放電部15。上下方向移動(dòng)部14y使承載了被檢體150的頂板8向上下方向(圖I的y方向)移動(dòng)。體軸方向移動(dòng)部14z使頂板8向被檢體150的體軸方向(圖I的z方向)移動(dòng)。左右方向移動(dòng)部14x使頂板8向與上下方向及體軸方向正交的被檢體150的左右方向(圖I的X方向)移動(dòng)。充放電部15進(jìn)行在上下方向移動(dòng)部14y、體軸方向移動(dòng)部14z及左右方向移動(dòng)部14x中產(chǎn)生的再生電カ的充放電。上下方向移動(dòng)部14y具有如下功能，S卩，基于從通常的電源供給的3相交流電壓生成具有規(guī)定的頻率和振幅的3相驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過該3相驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頂板8向y方向上下動(dòng)的功能。例如，上下方向移動(dòng)部14y具備將3相交流電壓通過整流變換為直流電壓的AC/DC變換部16y ;將該直流電壓變換為規(guī)定的直流電壓的未圖示的DC/DC變換部；將變換后的直流電壓變換為具有規(guī)定頻率的3相驅(qū)動(dòng)信號(hào)的DC/AC變換部(驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部)17y ；以及通過3相驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頂板8向y方向上下動(dòng)的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y。在此，上述AC/DC變換部16y和DC/AC變換部17y的具體電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。該AC/DC變換部16y將從電源供給的3相交流電壓通過整流變換為直流電壓。另ー方面，DC/AC變換部17y通過使例如IGBT (絕緣柵雙極晶體管)等高壓開關(guān)元件動(dòng)作，從而將從AC/DC變換部16y經(jīng)由未圖示的DC/DC變換部供給的直流電壓變換為具有規(guī)定頻率的3相AC電壓(3相驅(qū)動(dòng)電壓)，并向頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y供給該3相AC電壓。此外，在頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y減速時(shí)產(chǎn)生的再生電カ的電壓達(dá)到了規(guī)定值的情況下，DC/AC變換部17y將從頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y供給的再生電カ經(jīng)由上述開關(guān)元件向充放電部15供給。同樣，頂板移動(dòng)部102中設(shè)置的體軸方向移動(dòng)部14z具備AC/DC變換部16z、未圖示的DC/DC變換部、DC/AC變換部17z及頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z，左右方向移動(dòng)部14x具備AC/DC變換部16x、未圖示的DC/DC變換部、DC/AC變換部17x及頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x。而且，頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z通過由DC/AC變換部17z生成的3相驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頂板8向體軸方向(z方向)移動(dòng)，頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x通過由DC/AC變換部17x生成的3相驅(qū)動(dòng)信號(hào)使頂板8向被檢體150的左右方向(X方向)移動(dòng)。并且，頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z及頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x在減速時(shí)產(chǎn)生的再生電力，經(jīng)由DC/AC變換部17z及DC/AC變換部17x被向充放電部15供
ο接下來，圖2的頂板移動(dòng)部102中設(shè)置的充放電部15具有將在上下方向移動(dòng)部14y的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y、體軸方向移動(dòng)部14z的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z及左右方向移動(dòng)部14x的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x中產(chǎn)生的再生電カ進(jìn)行充放電的功能，具備切換部151、升降壓部152及二次電池153。切換部151例如圖4所示那樣，具有由3個(gè)信道構(gòu)成的高壓開關(guān)電路SWl至SW3，具有防止充電在二次電池153中的再生電カ的泄漏的功能。即，切換部151基于從頂板移動(dòng)控制部101供給的控制信號(hào)，從頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z中檢測(cè)出處于減速狀態(tài)的頂板移動(dòng)用馬達(dá)，將對(duì)應(yīng)的信道的高壓開關(guān)電路在減速期間設(shè)為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。并且，切換部151在將蓄積在二次電池153中的再生電カ使用為頂板移動(dòng)部102或頂板移動(dòng)控制部101的動(dòng)作所需的待機(jī)電カ或保持能量的情況下，將對(duì)應(yīng)的信道的高壓開關(guān)電路設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。
升降壓部152例如圖4所示那樣，具備降壓斬波器154和升壓斬波器155。降壓斬波器154具有DC/AC變換器DAa和AC/DC變換器ADa。DC/AC變換器DAa將從頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z經(jīng)由DC/AC變換部17x至17z及切換部151供給的再生電カ的直流電壓變換為交流電壓。AC/DC變換器ADa具有對(duì)變換后的交流電壓進(jìn)行降壓的變壓器TRa，將降壓后的交流電壓變換為直流電壓。另ー方面，升壓斬波器155具有DC/AC變換器DAb和AC/DC變換器ADb。DC/AC變換器DAb將充電在二次電池153中的再生電カ的直流電壓變換為交流電壓。AC/DC變換器ADb具有將變換后的交流電壓進(jìn)行升壓的變壓器TRb，將升壓后的交流電壓變換為直流電壓。而且，從AC/DC變換器ADb輸出的直流電壓，經(jīng)由切換部151被向頂板移動(dòng)部102的上下方向移動(dòng)部14y、體軸方向移動(dòng)部14z及左右方向移動(dòng)部14x供給，而被使用為用于對(duì)頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的主電源或者輔助電源，并且被使用為頂板移動(dòng)控制部101或頂板移動(dòng)部102的待機(jī)電力。二次電池153例如由雙電層電容器構(gòu)成，相對(duì)于在頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z各自中生成并在升降壓部152中進(jìn)行了電壓變換的再生電力，具有足夠的容量。另外，通過上述升降壓部152在二次電池153中蓄積有降壓后的再生電力，因此能夠使用耐壓較低的ニ次電池。并且，通過將雙電層電容器使用為二次電池，由此再生電カ的充電及放電所需的時(shí) 間縮短，能夠進(jìn)行效率較高的充放電。返回圖1，輸入部11具備鍵盤、切換開關(guān)、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備或顯示面板，通過與顯示部5組合使用，形成交互式接ロ。而且，輸入部11進(jìn)行被檢體信息的輸入、包含旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部6的旋轉(zhuǎn)速度在內(nèi)的攝影條件的設(shè)定、圖像數(shù)據(jù)生成條件及圖像數(shù)據(jù)顯示條件的設(shè)定、包含用于使頂板8向所需方向移動(dòng)的移動(dòng)開始指示信號(hào)、用于使移動(dòng)中的頂板8停止的移動(dòng)停止指示信號(hào)在內(nèi)的各種指示信號(hào)的輸入等。系統(tǒng)控制部12基于從輸入部11供給的上述輸入信息及設(shè)定信息，統(tǒng)一地控制以照射條件控制部I、投影數(shù)據(jù)生成部3、圖像數(shù)據(jù)生成部4、架臺(tái)旋轉(zhuǎn)單元9、頂板移動(dòng)單元10為代表的各単元，進(jìn)行對(duì)被檢體150的X射線CT攝影。接下來，使用圖5說明本實(shí)施方式的X射線CT攝影中的再生電カ的產(chǎn)生定吋。另夕卜，圖5的上段表示頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z的消耗電カ的大小，圖5的下段表示頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z在減速時(shí)產(chǎn)生的再生電カ的大小和產(chǎn)生期間。即，在本實(shí)施方式的X射線CT攝影中，首先在期間Ta進(jìn)行被檢體150相對(duì)于頂板8的承載和向上方(圖I的y方向)的移動(dòng)，在期間Tb進(jìn)行以被檢體150相對(duì)于攝影區(qū)域的初期設(shè)定為目的的、頂板8向體軸方向(圖I的z方向)的移動(dòng)及向左右方向(圖I的X方向)的移動(dòng)。接著，在期間Tc進(jìn)行對(duì)頂板8向體軸方向依次進(jìn)行了移動(dòng)的狀態(tài)下的被檢體150的X射線CT攝影，在期間Td進(jìn)行以被檢體150的退避為目的的、頂板8向下方的移動(dòng)。在該情況下，頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z各自的消耗電カ與其旋轉(zhuǎn)速度大致成正比。使頂板8向上方加速的期間[tll-tl2]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y的消耗電力、使頂板8向體軸方向及左右方向加速的期間[t21-t22]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z及頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x的消耗電力、使頂板8向體軸方向加速的期間[t31-t32]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z的消耗電力及使頂板8向下方加速的期間[t41-t42]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y的消耗電力，伴隨著頂板8的移動(dòng)速度而逐漸増大。此外，使頂板8相對(duì)于上方的移動(dòng)減速的期間[tl3_tl4]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y的消耗電力、使頂板8相對(duì)于體軸方向及左右方向的移動(dòng)減速的期間[t23-t24]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z及頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x的消耗電力、使頂板8相對(duì)于體軸方向的移動(dòng)減速的期間[t33-t34]的頂 板移動(dòng)用馬達(dá)18z的消耗電力、以及使頂板8相對(duì)于下方的移動(dòng)減速的期間[t43-t44]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y的消耗電力，伴隨頂板8的移動(dòng)速度而逐漸減少。另ー方面，如圖5的下段所示那樣，在頂板8相對(duì)于上方的移動(dòng)減速的期間[tl3-tl4]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y中，產(chǎn)生再生電カWa，在頂板8相對(duì)于體軸方向或左右方向的移動(dòng)減速的期間[t23-t24]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z及頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x中，產(chǎn)生再生電カWb。同樣，在頂板8相對(duì)于體軸方向的移動(dòng)減速的期間[t33-t34]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z中，產(chǎn)生再生電カWc。并且，在頂板8相對(duì)于下方的移動(dòng)減速的期間[t43-t44]的頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y中，產(chǎn)生再生電カWd。而且，所得到的上述再生電カWa至Wd經(jīng)由圖2的DC/AC變換部17x至17z、切換部151及升降壓部152，向二次電池153蓄積(充電)。另外，在應(yīng)用ー邊重復(fù)進(jìn)行使頂板8相對(duì)于體軸方向的往復(fù)移動(dòng)ー邊持續(xù)攝影即所謂的軸向螺旋(shuttle helical)掃描的情況下，頂板8相對(duì)于體軸方向的加速和減速在期間Tc重復(fù)多次，減速期間在頂板移動(dòng)用馬達(dá)18z中產(chǎn)生的再生電カ被向二次電池153依次蓄積。并且，在期間Td，在為了將被檢體150放出而使頂板8向下方移動(dòng)時(shí)，除了頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y的運(yùn)動(dòng)能量之外，位置能量的減少量也被變換為再生電力，因此產(chǎn)生特別大的再生電力。因此，通過優(yōu)先地蓄積期間Td在頂板移動(dòng)用馬達(dá)18y中產(chǎn)生的再生電力，能夠高效地進(jìn)行對(duì)二次電池153的充放電。而且，被蓄積在二次電池153中的再生電力，經(jīng)由升降壓部152及切換部151被向DC/AC變換部17x至17z的輸入端子供給，被使用為對(duì)頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z的驅(qū)動(dòng)電力。在該情況下，也可以將被蓄積在二次電池153中再生電カ分別對(duì)頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z進(jìn)行供給，但是例如也能夠選擇性地對(duì)AC/DC變換部16x至16z的輸出電壓為規(guī)定值以下的信道進(jìn)行供給。并且，被蓄積在二次電池153中的再生電力，還能夠被使用為頂板移動(dòng)控制部101、頂板移動(dòng)部102的待機(jī)電カ或保持能量。(變形例I)接下來，使用圖6對(duì)本實(shí)施方式的第一變形例進(jìn)行說明。另外，在表示本變形例的頂板移動(dòng)單元的具體結(jié)構(gòu)的圖6中，對(duì)與圖2所示的頂板移動(dòng)單元10的各単元具有相同結(jié)構(gòu)及功能的単元，附加相同的附圖標(biāo)記并省略詳細(xì)的說明。在上述實(shí)施方式中，說明了將頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z各自中產(chǎn)生的再生電カ蓄積在共用的充放電部15中的情況，但是不限定于此。例如，也可以如圖6所示那樣，針對(duì)頂板移動(dòng)用馬達(dá)18x至18z分別配設(shè)專用的充放電部15x至15z。S卩，圖6所示的頂板移動(dòng)單元IOa的頂板移動(dòng)部102a具備上下方向移動(dòng)部14ya、體軸方向移動(dòng)部14za及左右方向移動(dòng)部14xa。上下方向移動(dòng)部14ya具備AC/DC變換部16ya、DC/AC變換部17ya、頂板移動(dòng)用馬達(dá)18ya及充放電部15y。體軸方向移動(dòng)部14za及左右方向移動(dòng)部14xa具備同樣的AC/DC變換部、DC/AC變換部、頂板移動(dòng)用馬達(dá)及充放電部(都未圖示)。通過使用這種專用的充放電部15x至15z，使得容量小的二次電池153x至153z的使用成為可能。(變形例2)
接下來，使用圖7對(duì)本實(shí)施方式的第二變形例進(jìn)行說明。另外，在表示本變形例的頂板移動(dòng)單元的具體結(jié)構(gòu)的圖7中，對(duì)與圖2所示的頂板移動(dòng)單元10的各単元具有相同結(jié)構(gòu)及功能的単元，附加相同的附圖標(biāo)記并省略詳細(xì)的說明。在上述實(shí)施方式中，在將二次電池153中蓄積的再生電カ使用為用于使頂板移動(dòng)控制部101或頂板移動(dòng)部102動(dòng)作的待機(jī)電カ的情況下，能夠基于從輸入部11供給的各種指示信號(hào)，使頂板移動(dòng)部102或頂板移動(dòng)控制部101動(dòng)作。在本變形例中，頂板移動(dòng)單元中新配設(shè)副輸入部，能夠進(jìn)行上述指示信號(hào)的輸入；以及指示信號(hào)切換部，能夠進(jìn)行從輸入部11經(jīng)由系統(tǒng)控制部12供給的指示信號(hào)與從上述副輸入部供給的指示信號(hào)的切換。S卩，圖7所示的頂板移動(dòng)單元IOb具備副輸入部103、指示信號(hào)切換部104、頂板移動(dòng)控制部101、頂板移動(dòng)部102。頂板移動(dòng)部102具備上下方向移動(dòng)部14y、體軸方向移動(dòng)部14z、左右方向移動(dòng)部14x、充放電部15。副輸入部103進(jìn)行各種指示信號(hào)的輸入等。指示信號(hào)切換部104進(jìn)行從輸入部11經(jīng)由系統(tǒng)控制部12供給的指示信號(hào)和從副輸入部103供給的指示信號(hào)的切換。頂板移動(dòng)控制部101基于從輸入部11或副輸入部103經(jīng)由指示信號(hào)切換部104供給的用于使頂板8的移動(dòng)開始的移動(dòng)開始指示信號(hào)、或者用于使上述移 動(dòng)停止的移動(dòng)停止指示信號(hào)，生成移動(dòng)控制信號(hào)。上下方向移動(dòng)部14y使承載了被檢體150的頂板8向上下方向移動(dòng)。體軸方向移動(dòng)部14z使上述頂板8向被檢體150的體軸方向移動(dòng)。左右方向移動(dòng)部14x使上述頂板8向被檢體150的左右方向移動(dòng)。充放電部15對(duì)在上下方向移動(dòng)部14y、體軸方向移動(dòng)部14z、左右方向移動(dòng)部14x的各自中產(chǎn)生的再生電カ進(jìn)行充放電。通過將這樣的副輸入部103和指示信號(hào)切換部104配設(shè)在頂板移動(dòng)單元IOb中，即使在頂板移動(dòng)單元IOb被從具有輸入部11的裝置主體分離的情況、或者裝置主體的電源系統(tǒng)產(chǎn)生了故障的情況下等，也能夠使用從副輸入部103供給的指示信號(hào)和從充放電部15的二次電池153供給的再生電カ來進(jìn)行頂板移動(dòng)單元IOb的動(dòng)作確認(rèn)。根據(jù)以上所述的實(shí)施方式及其變形例，在使承載了被檢體的頂板移動(dòng)時(shí)，對(duì)頂板移動(dòng)用馬達(dá)在減速時(shí)產(chǎn)生的再生電カ進(jìn)行充放電，由此能夠進(jìn)行有效活用該再生電力。因此，即使從主電源對(duì)頂板移動(dòng)用馬達(dá)的電力供給由于某種故障而未被充分地進(jìn)行那樣的情況下，也能夠使用頂板移動(dòng)單元內(nèi)部中蓄積的再生電カ使頂板移動(dòng)用馬達(dá)動(dòng)作，特別是在檢查過程中產(chǎn)生了上述故障的情況下，能夠使頂板上所承載的被檢體退避到安全位置。此外，通過使用頂板移動(dòng)單元的二次電池中蓄積的再生電力，使得頂板移動(dòng)單元単體下的動(dòng)作確認(rèn)及檢查變得容易，因此能夠減少負(fù)責(zé)這些業(yè)務(wù)的操作員或醫(yī)療工作者的負(fù)擔(dān)。在該情況下，頂板移動(dòng)單元具備能夠進(jìn)行各種指示信號(hào)的輸入的副輸入部、和進(jìn)行從另外設(shè)置的裝置主體的輸入部供給的指示信號(hào)和從上述副輸入部供給的指示信號(hào)的切換的指示信號(hào)切換部，由此能夠更容易地進(jìn)行上述動(dòng)作確認(rèn)及檢查。另ー方面，通過將頂板移動(dòng)單元的二次電池中蓄積的再生電カ使用為頂板移動(dòng)用馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電力或者用于使頂板移動(dòng)控制部等動(dòng)作的待機(jī)電力，能夠減少從主電源供給的電力，能夠進(jìn)行裝置的省電化。此外，能夠大幅度地減少由再生電カ引起的發(fā)熱，所以能夠簡(jiǎn)化頂板移動(dòng)單元等中的散熱構(gòu)造。并且，能夠提高頂板移動(dòng)用馬達(dá)的動(dòng)作頻度，因此例如能夠容易地進(jìn)行ー邊重復(fù)進(jìn)行頂板的往復(fù)移動(dòng)ー邊進(jìn)行攝影的軸向螺旋掃描等。
并且，通過在產(chǎn)生再生電カ的期間或者從電源供給的電源電壓成為規(guī)定值以下的期間將設(shè)置在充放電部中的切換部設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，能夠高效地進(jìn)行再生電カ對(duì)二次電池的充電和放電。以上說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式僅作為例子來提示，不意圖限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式能夠以其它各種方式實(shí)施，在不脫離發(fā)明宗g的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形，包含干與發(fā)明范圍及宗g中，同樣包含于權(quán)利要求書中記載的發(fā)明及其等同范圍內(nèi)。例如，在上述實(shí)施方式中，描述了能夠生成X射線CT圖像數(shù)據(jù)的醫(yī)用圖像診斷裝置，但也可以是生成X射線圖像數(shù)據(jù)、MRI圖像數(shù)據(jù)、核醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)等其他圖像數(shù)據(jù)的醫(yī)用圖像診斷裝置。此外，描述了在產(chǎn)生再生電カ期間或者從電源供給的電源電壓成為規(guī)定值以下的期間將設(shè)置在充放電部中的切換部設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的情況，但是不一定需要上述切換部。例如，通過將DC/AC變換部的輸入端子和升降壓部直接連接，從二次電池經(jīng)由升降壓部自動(dòng)地供給用于補(bǔ)充上述電源電壓的再生電力。
并且，在上述實(shí)施方式及其變形例中，描述了將基于來自系統(tǒng)控制部的指示信號(hào)生成移動(dòng)控制信號(hào)的頂板移動(dòng)控制部配設(shè)在在頂板移動(dòng)單元內(nèi)部的情況，但頂板移動(dòng)控制部也可以配設(shè)在頂板移動(dòng)單元外部。并且，也可以是系統(tǒng)控制部具有頂板移動(dòng)控制部的功倉^:。另ー方面，在上述第二變形例中，描述了具備能夠進(jìn)行各種指示信號(hào)的輸入的副輸入部、以及進(jìn)行指示信號(hào)的切換的指示信號(hào)切換部的頂板移動(dòng)單元，但是也可以代替副輸入部而具有使得與PC (個(gè)人計(jì)算機(jī))連接成為可能的接ロ。通過與PC的連接，能夠進(jìn)行更詳細(xì)的動(dòng)作確認(rèn)及性能評(píng)價(jià)。附圖標(biāo)記說明I照射條件設(shè)定部2X射線產(chǎn)生部3投影數(shù)據(jù)生成部4圖像數(shù)據(jù)生成部5顯示部6旋轉(zhuǎn)架臺(tái)部7固定架臺(tái)部8 頂板9架臺(tái)旋轉(zhuǎn)單元91架臺(tái)旋轉(zhuǎn)控制部92架臺(tái)旋轉(zhuǎn)部10頂板移動(dòng)單元101頂板移動(dòng)控制部102頂板移動(dòng)部14x左右方向移動(dòng)部14y上下方向移動(dòng)部14z體軸方向移動(dòng)部
16x 16zAC/DC 變換部17x 17zDC/AC 變換部18x 18z頂板移動(dòng)用馬達(dá)15充放電部151切換部152升降壓部153 二次電池
11輸入部12系統(tǒng)控制部100醫(yī)用圖像診斷裝置
權(quán)利要求
1.一種頂板移動(dòng)單元，其特征在于，具備 頂板移動(dòng)用馬達(dá)，使承載被檢體的頂板向規(guī)定方向移動(dòng)； 驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成機(jī)構(gòu)，生成用于使上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及 充放電機(jī)構(gòu)，對(duì)上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)中產(chǎn)生的再生電力進(jìn)行充放電。
2.如權(quán)利要求I所述的頂板移動(dòng)單元，其特征在于， 上述充放電機(jī)構(gòu)具備 升降壓機(jī)構(gòu)，對(duì)上述再生電力的電壓進(jìn)行降壓和升壓；以及 二次電池，對(duì)降壓后的再生電力進(jìn)行蓄積。
3.如權(quán)利要求2所述的頂板移動(dòng)單元，其特征在于， 上述充放電機(jī)構(gòu)還具備切換機(jī)構(gòu)，上述切換機(jī)構(gòu)在上述再生電力的產(chǎn)生期間成為導(dǎo)通狀態(tài)，由此將上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)中產(chǎn)生的再生電力向上述升降壓機(jī)構(gòu)供給。
4.如權(quán)利要求I所述的頂板移動(dòng)單元，其特征在于， 上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成機(jī)構(gòu)將上述充放電機(jī)構(gòu)中蓄積的上述再生電力作為主電源或輔助電源，生成上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求I所述的頂板移動(dòng)單元，其特征在于， 還具備 輸入機(jī)構(gòu)，用于輸入指示信號(hào)；以及 頂板移動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，根據(jù)上述指示信號(hào)，控制上述再生電力對(duì)于上述充放電機(jī)構(gòu)的充放電、和基于上述再生電力的上述頂板的移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求I所述的頂板移動(dòng)單元，其特征在于， 還具備 接口，進(jìn)行與另外設(shè)置的終端裝置之間的連接；以及 頂板移動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，根據(jù)從上述終端裝置供給的指示信號(hào)，控制上述再生電力對(duì)于上述充放電機(jī)構(gòu)的充放電、和基于上述再生電力的上述頂板的移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求I所述的頂板移動(dòng)單元，其特征在于， 具有與不同的多個(gè)移動(dòng)方向分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)頂板移動(dòng)用馬達(dá)， 通過共用的充放電機(jī)構(gòu)對(duì)這些頂板移動(dòng)用馬達(dá)中產(chǎn)生的再生電力進(jìn)行蓄積。
8.一種醫(yī)用圖像診斷裝置，通過使承載有被檢體的頂板向規(guī)定方向移動(dòng)來進(jìn)行各種攝影，其特征在于， 使用權(quán)利要求I至權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的頂板移動(dòng)單元使上述頂板移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的醫(yī)用圖像診斷裝置，其特征在于， 上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)使上述頂板相對(duì)于上述被檢體的體軸方向往復(fù)移動(dòng)， 上述各種攝影在反復(fù)進(jìn)行上述往復(fù)移動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行。
全文摘要
有效地活用頂板移動(dòng)用馬達(dá)在減速時(shí)產(chǎn)生的再生電力。頂板移動(dòng)單元(10)具備頂板移動(dòng)用馬達(dá)，使承載被檢體的頂板向規(guī)定方向移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成機(jī)構(gòu)，生成用于使上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及充放電機(jī)構(gòu)，對(duì)上述頂板移動(dòng)用馬達(dá)中產(chǎn)生的再生電力進(jìn)行充放電。
文檔編號(hào)A61B5/055GK102724916SQ201180001798
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者小松英史 申請(qǐng)人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝