[發明專利]X射線CT裝置及其磁極位置檢測方法

有效

• 申請號: 201010188443.X
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN101897594A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 粕谷勇一
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝醫療系統株式會社
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳萍

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年5月26日提交的日本專利申請2009-126924號的優先權，后者的全部內容以引用的方式包含于此。

技術領域

本發明涉及X射線CT裝置及其磁極位置檢測方法，尤其涉及具有架臺旋轉部的直接驅動馬達驅動機構的X射線CT裝置及其啟動時的磁極位置檢測方法。

背景技術

X射線CT裝置為，對被檢體周圍照射放射線束而得到投影數據，并對該投影數據進行圖像重構處理，由此形成被檢體的斷層像，X射線CT裝置被廣泛利用為醫療用和工業用。X射線CT裝置為，使在環狀的旋轉框架(架臺旋轉部)上相對配置的X射線管和X射線檢測器，在被檢體周圍向1個方向旋轉而取得投影數據。近年來，通過使載放了X射線管和X射線檢測器的旋轉框架高速旋轉，由此實現X射線CT裝置的高速化和高功能化。為了使旋轉框架高速旋轉，支持旋轉框架的固定架臺與旋轉框架之間的供電和信號收發，經由滑環或光傳輸等進行。

在以往的高速X射線CT裝置中，將設置在固定架臺上的電動機的旋轉驅動力經由齒輪或帶傳遞至旋轉框架，而使旋轉框架高速旋轉。在該旋轉驅動力傳遞方式中，齒輪或帶的機械振動和動作音較大，給被檢者和X射線技師帶來不快感。近年來，為了除去該缺點，提出了一種不使用齒輪或帶而實現靜音成像的高速X射線CT裝置。即，提出了直接驅動馬達(以下稱為“DD馬達”)驅動方式，對旋轉框架進行非接觸的電力傳輸，而高速地進行旋轉驅動。

在DD馬達驅動中，基于設置在旋轉框架(架臺旋轉部)上的繞線和設置在架臺固定部上的磁鐵，進行非接觸電力傳輸。即，對設置在架臺旋轉部上的繞線供給電流而產生的磁通、與來自設置在架臺固定部上的磁鐵的磁通相互排斥，由此架臺旋轉部作為馬達轉子而無接觸地被直接旋轉驅動。另外，在架臺固定部上設置繞線、在旋轉框架(架臺旋轉部)上設置磁鐵，也同樣能夠構成DD馬達驅動電路。在以下的實施例中，說明在旋轉框架上設置繞線的情況。

在DD馬達啟動時，為了決定旋轉框架的旋轉方向和磁極開關的定時，需要根據停止狀態下的旋轉部繞線(轉子磁鐵)的中心位置與固定部磁鐵(定子磁鐵)的中心位置之間的中心間距離以及轉子磁鐵的磁極(N極、S極)，來控制向繞線供給的脈沖信號。通常，為了該啟動時的磁極位置檢測，在DD馬達啟動時，在極短時間內對旋轉部繞線供給電流而激振架臺旋轉部。根據從該激振開始到架臺旋轉部的振動停止的時間，推測啟動時的磁極位置。

以往，為了靜音成像而提出的DD馬達驅動方式的X射線CT裝置為，將旋轉框架經由球軸承支持在固定架臺上，且通過介于固定架臺與旋轉框架之間的滑環，進行從固定架臺向旋轉框架的供電。在DD馬達啟動時，滑環和球軸承成為旋轉框架相對于固定架臺的摩擦阻力。即，當使旋轉框架激振極短時間時，通過該摩擦阻力，在一段時間后其振動收斂并停止。因此，能夠根據到該振動停止為止的時間來推測磁極位置。

然而，X射線CT裝置的靜音成像的要求變得更強。因此，強烈要求將經由滑環的從固定架臺向旋轉框架的供電變更為非接觸供電方式、以及將旋轉框架相對于固定架臺的支持從球軸承變更為非接觸的空氣軸承。

但是，當為了強化靜音成像而通過空氣軸承將旋轉框架非接觸支持在固定架臺上時，產生其他問題。即，當基于空氣軸承進行旋轉框架的非接觸支持時，旋轉框架相對于固定架臺的摩擦阻力減少。因此，即使在DD馬達啟動時使旋轉框架激振極短時間的情況下，旋轉框架的振動也難以收斂、而到停止為止需要較長時間，并幾乎無法推測啟動時的磁極位置檢測。因此，產生無法容易地開始投影數據的收集的問題。

發明內容

本發明提供一種具有DD馬達驅動機構的X射線CT裝置及其啟動時的磁極位置檢測方法，解決了這些問題，使從固定架臺向旋轉框架的供電為非接觸電力傳輸，并且使用空氣軸承等非接觸保持技術來減少架臺旋轉的負荷，而達到靜音成像強化，同時容易進行啟動時的磁極位置檢測，能夠迅速地開始投影數據收集。

本發明的X射線CT裝置的一個方式的特征在于，具備：固定架臺，圓周狀地配置了多個定子線圈；環狀的旋轉框架，以與該固定架臺的定子線圈對置的方式圓周狀地配置了多個轉子磁鐵，并且具備X射線管和X射線檢測器；支持單元，使該旋轉框架相對于上述固定架臺非接觸地浮起而進行支持；磁極檢測單元，在啟動上述定子線圈時，檢測上述轉子磁鐵的磁極位置；以及制動負荷施加除去單元，在通過該磁極檢測單元檢測磁極位置時對上述旋轉框架施加制動負荷，在檢測出磁極后除去該制動負荷。