[发明专利]X射线CT装置及其磁极位置检测方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年5月26日提交的日本专利申请2009-126924号的优先权，后者的全部内容以引用的方式包含于此。

技术领域

本发明涉及X射线CT装置及其磁极位置检测方法，尤其涉及具有架台旋转部的直接驱动马达驱动机构的X射线CT装置及其启动时的磁极位置检测方法。

背景技术

X射线CT装置为，对被检体周围照射放射线束而得到投影数据，并对该投影数据进行图像重构处理，由此形成被检体的断层像，X射线CT装置被广泛利用为医疗用和工业用。X射线CT装置为，使在环状的旋转框架(架台旋转部)上相对配置的X射线管和X射线检测器，在被检体周围向1个方向旋转而取得投影数据。近年来，通过使载放了X射线管和X射线检测器的旋转框架高速旋转，由此实现X射线CT装置的高速化和高功能化。为了使旋转框架高速旋转，支持旋转框架的固定架台与旋转框架之间的供电和信号收发，经由滑环或光传输等进行。

在以往的高速X射线CT装置中，将设置在固定架台上的电动机的旋转驱动力经由齿轮或带传递至旋转框架，而使旋转框架高速旋转。在该旋转驱动力传递方式中，齿轮或带的机械振动和动作音较大，给被检者和X射线技师带来不快感。近年来，为了除去该缺点，提出了一种不使用齿轮或带而实现静音成像的高速X射线CT装置。即，提出了直接驱动马达(以下称为“DD马达”)驱动方式，对旋转框架进行非接触的电力传输，而高速地进行旋转驱动。

在DD马达驱动中，基于设置在旋转框架(架台旋转部)上的绕线和设置在架台固定部上的磁铁，进行非接触电力传输。即，对设置在架台旋转部上的绕线供给电流而产生的磁通、与来自设置在架台固定部上的磁铁的磁通相互排斥，由此架台旋转部作为马达转子而无接触地被直接旋转驱动。另外，在架台固定部上设置绕线、在旋转框架(架台旋转部)上设置磁铁，也同样能够构成DD马达驱动电路。在以下的实施例中，说明在旋转框架上设置绕线的情况。

在DD马达启动时，为了决定旋转框架的旋转方向和磁极开关的定时，需要根据停止状态下的旋转部绕线(转子磁铁)的中心位置与固定部磁铁(定子磁铁)的中心位置之间的中心间距离以及转子磁铁的磁极(N极、S极)，来控制向绕线供给的脉冲信号。通常，为了该启动时的磁极位置检测，在DD马达启动时，在极短时间内对旋转部绕线供给电流而激振架台旋转部。根据从该激振开始到架台旋转部的振动停止的时间，推测启动时的磁极位置。

以往，为了静音成像而提出的DD马达驱动方式的X射线CT装置为，将旋转框架经由球轴承支持在固定架台上，且通过介于固定架台与旋转框架之间的滑环，进行从固定架台向旋转框架的供电。在DD马达启动时，滑环和球轴承成为旋转框架相对于固定架台的摩擦阻力。即，当使旋转框架激振极短时间时，通过该摩擦阻力，在一段时间后其振动收敛并停止。因此，能够根据到该振动停止为止的时间来推测磁极位置。

然而，X射线CT装置的静音成像的要求变得更强。因此，强烈要求将经由滑环的从固定架台向旋转框架的供电变更为非接触供电方式、以及将旋转框架相对于固定架台的支持从球轴承变更为非接触的空气轴承。

但是，当为了强化静音成像而通过空气轴承将旋转框架非接触支持在固定架台上时，产生其他问题。即，当基于空气轴承进行旋转框架的非接触支持时，旋转框架相对于固定架台的摩擦阻力减少。因此，即使在DD马达启动时使旋转框架激振极短时间的情况下，旋转框架的振动也难以收敛、而到停止为止需要较长时间，并几乎无法推测启动时的磁极位置检测。因此，产生无法容易地开始投影数据的收集的问题。

发明内容

本发明提供一种具有DD马达驱动机构的X射线CT装置及其启动时的磁极位置检测方法，解决了这些问题，使从固定架台向旋转框架的供电为非接触电力传输，并且使用空气轴承等非接触保持技术来减少架台旋转的负荷，而达到静音成像强化，同时容易进行启动时的磁极位置检测，能够迅速地开始投影数据收集。

本发明的X射线CT装置的一个方式的特征在于，具备：固定架台，圆周状地配置了多个定子线圈；环状的旋转框架，以与该固定架台的定子线圈对置的方式圆周状地配置了多个转子磁铁，并且具备X射线管和X射线检测器；支持单元，使该旋转框架相对于上述固定架台非接触地浮起而进行支持；磁极检测单元，在启动上述定子线圈时，检测上述转子磁铁的磁极位置；以及制动负荷施加除去单元，在通过该磁极检测单元检测磁极位置时对上述旋转框架施加制动负荷，在检测出磁极后除去该制动负荷。