JPS6392338A - X線断層撮影装置のx線管移動方法 - Google Patents

X線断層撮影装置のx線管移動方法

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Publication number
JPS6392338A
JPS6392338A JP61236273A JP23627386A JPS6392338A JP S6392338 A JPS6392338 A JP S6392338A JP 61236273 A JP61236273 A JP 61236273A JP 23627386 A JP23627386 A JP 23627386A JP S6392338 A JPS6392338 A JP S6392338A
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JP
Japan
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ray tube
ray
movement
movement range
linear
Prior art date
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JP61236273A
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English (en)
Inventor
古曳 孝明
富田 忠二
力 鈴木
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業−I−の利用分野 本発明は、X線断層撮影装置においてX線管を直線軌道
上で移動させるX線管移動方法に関し、特にX線管の最
大直線移動距離を小さくできると共にX線管の移動を連
続的として衝撃をなくすことができるX線断層撮影装置
のX線管移動方法に関する。
従来の技術 従来のX線断層撮影装置の直線軌道機構は、第7図に示
すように、直線ガイド1に沿って支持部材2がスライド
可能に設けられると共に、この支持部材2にX線管3が
取り付けられ、」1記支持部材2の両側部にはワイヤ4
,4が接続され、さらにこのワイヤ4,4は両側方に設
けられたプーリ5.5に掛は回されている。そして、上
記一方のプーリ5の回転軸6に固着された他のプーリ7
には、ワイヤ8を介して駆動モータ9のプーリ]Oから
回転力が伝達されるようになっている。なお、第7図に
おいて、符号11.11−はプーリ5,5の手前側に設
けられたス1〜ツバである。
このような状Jルで、」−記X線管3は、第8図に示す
ように、被検体」2を寝載する天板1;3を間に挾んで
X線画像記@媒体14と対向支持され、第7図に示す駆
動モータ9を所定方向へ回転することにより、」1記被
検体12内の所定部位15を中心にして直線上を互いに
反対方向へ相対移動させ、該X線管3を直線ガイド1に
沿って直線軌道上で移動させるようになっていた。
発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来のX線断層撮影装置のX線管移
動方法においては、第8図に示すように、X線管3が等
透面線運動をして被検体12にX線を放射する放射移動
範囲1くの両側端部に、上記X線管3をその停止位置3
aから起動して加速し等透面線運動に至る位置33bま
での加速移動範囲Pを必要とすると共に、−1−記放射
移動範囲の終点;3CにおいてA透面線11■動から減
速して停止する位置3dまでの減速移動範囲Qを必要と
するものであった。従って、X線断層撮影装置のX線管
コ3の最大直線移動Ml! 1illi Lは、L=P
+R+Q   −(1) となり、実際にX線を放射する放射移動範囲Rよりもか
なり長い直線移動距離をとらなければならないものであ
った。このことから、X線断層撮影装置としては、装置
全体が大形化するものであった。
また、第7図に示す直線軌道機構は、一方向の直線運動
をするものであり、このような機構でX線管3を往復直
線運動させるには、第8図において当初の停止位置3a
から起動加速し、放射移動範囲Rを経て、減速移動範囲
Qの停止位置3dでストッパ11に当たったところで駆
動モータ9を一旦停止させ、次に該駆動モータ9を逆回
転させて上記停止位置3dから逆方向へ起動加速し、放
射移動範囲Rを経て、当初の加速移動範囲Pの部分で減
速して当初の停止位置3aでスl” ツバ11に当たっ
たところで駆動モータ9を再び停止させていた。以後、
この動作を繰り返していた。従って、X線管3は、非連
続な往復直線運動となると共に、その運動の両側端部で
はそれぞれストッパ11.11に当たって停止すること
となり、大きな衝撃が発生ずるものであった1、このよ
うな衝撃は、天板13を伝達して被検体12にも伝わり
、患者に不快感または不安感を与えることがあった。
また、−に記の衝撃により、断層画像の画質劣化を招く
ことがあった。
なお、第8図に示す最大移動距離1.を小さくするには
、両側端部の加速移動範囲P及び減速移動範囲Qをそれ
ぞれ小さくすればよいが、この場合は、X線管3の移動
の立ち」二かりにおいて急加速し、立ち下がりにおいて
急減速しなければならない。従って、駆動モータ9とし
ては、トルクの大きい大形モータを使用しかけれはなら
ないという問題点があった。
そこで、本発明はこのような問題点を解決することがで
きるX線断層撮影装置のX線管移動方法を提供すること
を目的とする。
問題点を解決するための手段 」1記の問題点を解決する本発明の手段を、以下、図面
に基づいて説明する。
第1図は本発明によるX線断層撮影装置のX線管移動方
法の基本概念を示す説明図である。第1図において、X
線管3は、被検体」2を寝載する天板13を間に挟んで
フィルム等のX線画像記録媒体14と対向支持されてい
る。そして、図示外の駆動モータを回転することにより
、上記X線管3とX線画像記録媒体14とを、上記被検
体12内の所定部位15を中心にして直線上を互いに反
対方向へ相対移動させ、」1記X線管3を直線軌道上で
移動させるようになっている。
ここで、本発明においては、上記X線管3を位置3□と
3□との間で矢印X、Yのように連続的な往復直線運動
をさせると共に、該X線管3が停止位置3゜から矢印Y
、力方向起動して加速し前記駆動モータが一定回転に至
る折り返しの位置3□までの加速移動範囲Pと、放射移
動が終了する折り返しの位置3□から矢印Y2方向へ減
速して停止する位置3゜までの減速移動範囲Qとを、位
置31と3□間にて被検体12にX線を放射する放射移
動範囲R内で、上記矢印x、y方向の連続的な往復直線
運動の立ち上がり(位置3゜と31との間)と立ち下が
り(位置32と3゜との間)時にそれぞれ行なわせるよ
うにした。
なお、第1図においては、位置3゜かIら矢印Y□力方
向起動加’y、M シて立ち上げ、位置32から矢印Y
、力方向減速して立ち下げるものとして示したが、本発
明はこれに限らす、位置3oから位置3゜に向(づて矢
印X方向へ起動加速して立ち上げ、位置3.から位置3
oに向けて矢印X方向へ減速して立ち下げるようにして
もよい。
作用 本発明によるX線断層撮影装置のX線管移動方法は、X
線管3の加速移動範囲Pと減速移動範囲Qと螢、放射移
動範囲R内で該X線管3の連続的な往復直線運動の1χ
ち■−がりと立ち下がり時に行なわせるようにしたので
、第1図に示すように、上記加速移動範囲丁)と減速移
動範囲Qとを放射移動筒u1目くの距離内に吸収するこ
とができる。従って、X線/r?3の最大直線移動距離
L′は、第1図から明らかなように、実[〃〉にX線を
放射する放射移動範囲Iくと等しくなり、短い直線移動
距離となる。また、X線管3は矢印X、Yのように連続
的な往復直線運動をし、該往復直線運動の両側端部でス
1−ツバに当たって一旦停止した後に逆方向へ起動加速
するということはないので、その往復直線運動の間にX
線管;3に何ら衝撃を与えることはない。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。
第2図は本発明によるX線断層撮影装置のX線管移動方
法の実施に使用する直線軌道機構の一例を示ず一部断面
側面図である。第2図において、支柱20は、図示外の
基台に垂直に立設されており、図示のもの以外に第2図
の紙面手前側にもう一本の支柱20が立設されている。
そして、これらの支柱20の−に端には、基板2]−が
水平に配設されている。
−に記基板21の一側部の下面側には、この機構の駆動
源となる駆動モータ22と、この駆動モータ22からの
回転入力を二本の回転軸23.24で出力する軌道制御
機構25が設けられている。
この軌道制御機構25は、L記駆動モータ22の回転速
度を適宜の回転速度に変換する変速機構(図示省略)と
、1−記二本の回転軸23.24による回転出力に所定
の回転速度差を与える動力伝達切換機構(図示省略)と
を有している。」1記二本の回転軸23.24は、軌道
制御機構25から1−向きに突出しており、基板21の
一側部においてそれぞれベアリング26.27によって
回転可能に支持されている。なお、上記軌道制御機構2
5の出力は、二本の回転軸23及び24によってそれぞ
れ後述の回転円盤28及び太陽南東;39へ伝達される
L記基板21の他側部には、同転円盤28が回転自在に
取すイ(1けら才tている。この回転円盤28は、後述
のX線管3を直線軌道上で移動させる軌道創成機構の一
つとなるもので、上記基板21のボス部29にその回転
軸部が嵌合してスラスト軸受30と締付部材31とによ
り回転自在に取り付けられると共に、その外周面にはギ
ヤ歯332が形成されている。]二配回転円盤28のギ
ヤ歯32に一8= は、駆動歯車33が噛み合っている。この駆動歯車33
は、上記回転円盤28を回転させるもので、上記基板2
]の中央部に設けられたころがり軸受34によってその
回転軸35が保持されて回転自在とされている。そして
、この回転軸35の上端にはプーリ36が固着されてお
り、前記第一の回転軸23の上端に固着されたプーリ3
7とベルト38等により連結されている。従って、上記
第一の回転軸23が駆動モータ22の1駆動によって回
転することにより、プーリ37及びベルト38゜プーリ
36、回転軸35、駆動歯車33を介して回転駆動力が
伝達され、上記回転円盤28は所定方向へ回転する。
上記回転円盤28の回転中心には、太陽歯車39が回転
自在に保持されている。この太陽歯車39は、後述のX
線管3を直線軌道−ヒで移動させる軌道創成機構の一つ
となるもので、−1−記回転円盤28の回転軸部内に設
けられたころがり軸受40によってその回転軸4〕が保
持されて回転自在とされている。そして、この回転軸4
1の」1端にはプーリ42が固着されており、前記第二
の回転軸24の上端に固着されたプーリ43とベル1〜
44等により連結されている。従って、上記第二の回転
軸24が駆動モータ22の駆動によって回転することに
より、プーリ43及びベルト44、プーリ42、回転軸
41−を介して回転l駆動力が伝達され、−1−記太陽
歯車39は所定方向へ回転する。
上記回転円盤28の回転中心以外の周辺部には、遊星歯
車45が回転自在に取り付けられている。
この遊星歯車45も、後述のX線管3を直線軌道」二で
移動させる軌道創成機構をなすもので、上記回転円盤2
8の周辺部に穿設された孔にその回転軸46が嵌合して
スラス1へ軸受47と締付部材48とにより回転自在に
取り付けられている。そして、この取り付けられた状態
において、遊星歯車45の外周面に形成されたギヤ歯4
9は、上記太陽歯車39のギヤ歯と噛み合っており、こ
の太陽歯車39と」−配回転円盤28との回転速度差に
より」−記太陽歯車339の周りを公転し、かつ自転す
る。
上記遊星歯車45の底面には、後述のX線管3の支持部
材50が固定されている。この支持部材50は、X線管
3を支持すると共にそのX線管3を直線軌道上で移動さ
せる部材となるもので、上記遊星歯車45の底面から斜
下方に所定の長さで伸びると共に、該遊星歯車45と一
緒に回転する。
上記支持部材50の先端には、上下方向の支持軸51が
回転自在に取り付けられている。そして、この支持軸5
1のド部にはlli+t+受52が嵌合さ才しており、
軸受52によって第一の支持リンク53が回転と位置決
めとの保持がされている。この第一の支持リンク53の
一端にはX線管3がピン結合により回動可能に連結され
ると共に、上記第一の支持リンク53のF方には同じ長
さの第二の支持リンク55が第一の支持リンク53と平
行に設けられ、かつこの第二の支持リンク55の一端は
上記X線管3に回動可能にピン結合されている。そして
、これら第−及び第二の支持リンク53,55の他端は
、前記支柱20に平行で上下方向に設けられた連結部材
56の上端部にそ汎ぞれピン結合により回動117能に
結合されている。従って、上記第−及び第二の支持リン
ク53.55と、X線管3と、連結部材56との間でc
μ行リンク機構か構成され、」記入連結部材56のどの
ような動きに対してもX線管3は上記支持部材5oの動
きに追従して常に連結部材56と同一方向を向くように
なる。
なお、第2図においては図示していないが、上記X線管
3と対向した位置には、X線画像記録媒体14等を保持
する映像装置が配設されており、該両者は上記連結部月
56により連結されている。
そして、その連結部材56の中間部に設けられた支点軸
(図示前1R8)を中心にして、上記X線管3と映像装
置は、互いに反対方向へ相対移動をするようになってい
る。
このような状態で、駆動モータ22を駆動することによ
り第−及び第二の回転軸23.24を回転すると、回転
円盤28及び太陽歯車39並びに遊星歯車45がそれぞ
れ回転し、この遊星歯車45と共に支持部材50が回転
して第−及び第二の一12= 支持リンク53.55と、X線管3と、連結部月56と
からなる並行リンク機構が動作し、この結果、上記X線
管3と映像装置とが互いに平行な面内で運動し、且つ被
検体12内の検査部位を中心にして対称位置を維持する
ように両者を連動させて、X線管3を直線軌道−4−で
移動させることができる。
次に、このような機構におけるX線管移動方法の原理に
ついて説明する。第3図において、回転円盤28及び太
陽歯車39の中心をAとし、この太陽歯車39の周りを
公転かつ自転する遊星歯車45の中心をBとし、この遊
星歯車45の中心Bから伸びる支持部材50の先端の支
持軸51の位置をCとする。そして、」−記中心Aと中
心Bとの間の距離を、中心Bと位置Cとの間の距離と等
しくなるように設定する。
ここで、」−配回転円盤28の回転数(または回転角速
度)をN1とし、太陽歯車39の回転数をN2とし、こ
の太陽歯車39と遊星歯車45との歯数比をRとする。
すると、−上記遊星歯!lf4.5の回転円盤28−1
−での回転数N、は、N3”’ I N、、  N2 
l R・・(2)で表すことができる。すなわち、遊星
歯車45の回転円盤28に対する回転数N3は、回転円
盤28の回転数N、と、太陽山車339の回転数N2と
、−I−記太陽歯車;39と遊星歯3144.5との歯
数比Rとを適宜組み合わせることにより、種々の設定が
可能となる。
このようにして与えられた回転数N3によって上記遊星
歯車45は矢印り方向へ自転すると共に、N、なる回転
速度で太陽歯車39の周りを矢印E方向へ公転する。そ
して、この遊星歯!1(45の公転と自転運動により、
該遊星歯車45に支持部材50を介して取り付りられた
X線管3は、第3図に示す矢印X+ X方向と平行に、
連続的な往復直線運動が可能となる。
次に、このように連続的な往復直線運動を行なうX線管
23の直線軌道上の移動動作について、第4図ないし第
6図を参照して説明する。ここで、直線軌道は前述のA
 B = I3 Cという条件に、N5=2N、という
条件を付加することによって得られる。まず、第1図に
示すX線管3の往復直線運動の中間点から軌道加速する
のに対応させて、第4図において、動作開始の状態を、
遊星歯車45の中心Bから伸びる支持部材50の先端の
支持軸51の位置Cが太陽歯車39の中心Aと重なって
いる場合とする。このとき、上記支持軸51の位置Cは
、第3図に示すC2C間の中央部にある。
この状態で、回転円盤28を矢印F方向に回転させると
共に、太陽歯車39を矢印G方向に回転させると、遊星
歯車45は矢印り方向に自転すると共に上記太陽歯車3
9の回りを矢印E方向に公転する。このとき、支持部材
50の先端Cは矢印y1方向に移動してゆく。この動作
開始後の遊星歯車45及び支持部材50の位置を順次、
−点鎖線及び二点鎖線で示す。いま、動作開始後のある
時間1、経過後に遊星歯車45の中心がB′へ移動した
とき、支持部材50の先端Cは、第3図に示す左側の線
分A B C上を移動し点C′へ位置する。
これは、動作開始後は△AB’ C’ が常に点B′を
頂点とする二等辺三角形を成しつつ点B′及びC′が移
動することとなるからである。さらに上記回転円盤28
及び太陽歯車39を同方向に回転させると、上記遊星歯
車45はさらに矢印E方向に公転し、その中心が前記線
分ABC上を移動し点B#へ位置すると共に、支持部材
50の先端は同じく線分A 13 C上を移動し点CJ
rへ位置する。
これは、上記支持部材50の先端Cが最も左側方へ移動
した位置となり、該支持部材50の先端の支持軸51を
介して取り付けられたX線管3を伴出状態から起動加速
して立ち上げる加速移動範囲Pの動作である。
次に、この状態から第5図に示すように、さらに回転円
盤28を矢印F方向に回転させると共に、太陽歯車39
を矢印G方向に回転させると、遊星歯車45は矢印り方
向に自転すると共に上記太陽山車39の回りを矢印E方
向に公転する。このとき、支持部材50の先端は、点C
″で折り返して矢印X方向に移動し、放射移動に入る。
以後、第4図に示すと同様に、遊星歯車45及び支持部
材50は、順次、−点鎖線及び二点鎖線で示す経路をた
どって移動する。この間、△AB′C’ は常に点B′
を頂点とする二等辺三角形を成しつつ移動し、支持部材
50の先端は、第3図に示す左側の線分ABC上を矢印
X方向へ点c’ 、cのように移動する。さらに、上記
支持部材50の先端は、第3図に示す右側の線分ABC
」二を同一方向に直線移動し、第5図の右側位置に実線
で示すように最も右側方へ移動して点Cへ位置する。こ
の第5図における最も左側方の点C”から最も右側方の
点Cまで上記支持部材50の先端が移動する間に、該支
持部材50の先端の支持軸51を介して取り付けられた
X線管3は、矢印X方向と平行に直線運動をし、この間
に被検体12にX線を放射する。
これは、第1図における放射移動範囲1くの動作である
その後、さらに」−配回転円盤28及び太陽歯車39を
同方向に回転させると、」記入遊星歯車45はさらに矢
印E方向へ公転し、今度は、支持部材50の先端は、第
5図における最も右側方の点Cで折り返して矢印X方向
に移動する。そして、上述と全く同様の移動動作をして
、支持部材5oの先端は、第5図における最も左側方の
点c″まで移動し、その後この点C“で再び折り返して
矢印X方向に移動する。以後この動作を繰り返すことに
より、上記支持部材50の先端の支持軸51を介して取
り付けられたX線管3は、連続的な往復直線運動を行な
い、直線軌道上を移動する。
次に、このような直線軌道上で放射移動を終了した状態
から減速停止するには、第6図に示すように、支持部材
50の先端か例えば最も右側方の点Cから折り返して矢
印y2方向に移動し始めるときにブレーキをかけれはよ
い。すると、回転円盤28及び太陽歯用339の回転と
共に、遊星歯車45及び支持部材50は、順次、−点鎖
線及び二点鎖線で示す経路をたどって減速しながら移動
してゆく。そして、1一記支持部材50の先端は、第3
図に示す右側の線分A B CJl &矢印y2方向へ
減速移動し、点C′を経て点0“へ至り、例えはこの点
C11で停止する。これにより、上記支持部材50の先
端の支持軸5]を介して取り付けられたX線管3は、上
述の連続的な往復直線運動の立ち下がりとして停止する
。これは、第1図における減速移動範囲Qの動作である
なお、第4図ないし第6図の説明では、支持部材50の
先端Cを矢印X方向に起動加速すると共に減速停止する
ものとしたが、本発明はこれに限らず、矢印X方向に起
動加速すると共に減速停止するものとしてもよい。また
、それぞれの起動位置または減速開始位置は図示のもの
に限らず、遊星歯車45の公転のどのような位置から行
なってもよい。
また、第2図に示す直線軌道機構は、本発明の方法を実
施する機構の一例に過ぎず、第1図に示すX線管移動方
法を実施することができるものならば、どのような機構
であってもよい。
発明の効果 本発明は以上のように構成されたので、X線管3の加速
移動範囲Pと減速移動範囲Qとを、被検体12にX線を
放射する放射移動範囲Rの距離内に吸収することができ
る。従って、X線管3の最大直線移動距離1.′は、第
1図から明らかなように、実際にX線を放射する放射移
動範囲■くと等しくなり、第8図に示す従来例と比べ短
い直線移動距離とすることができる。このことから、X
線断層撮影装置としては、装置全体を小形化することが
できる。
また、X線管3は矢印X、Y方向に連続的な往復直線運
動をするので、その往復直線運動の間にX線管3に何ら
衝撃を与えることはない。従って、天板13を介して被
検体12に衝撃や振動が伝わることはなく、患者に不快
感または不安感を!j、えることはない。また、X線管
3への衝撃がないことから、断層画像の画質劣化の原因
を除去することができる。
さらに、X線管33の移動の立ち」二がりである加速移
動範囲P及び立ち下がりである減速移動範囲Qは、連続
的な往復直線運動である放射移動範囲Rの中で任意の距
離にとることができるので、特に急加速して立ち上げ或
いは急減速して立ち下げる必要はなく、特別にトルクの
大きい大形の駆動モータを使用しなくてもよい。従って
、小形モータを使用して装置全体を小形化することがで
きる。
さらにまた、従来のような機械的なストッパ(第7図の
符号11参照)を設ける必要がないと共に、仮に装置が
故障したとしてもX線管3は連続的な往復直線運動を続
けるだけであるので、従来のようにX線管3がストッパ
11に衝突して破損するという事態は生じず、安全性を
向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1−図は本発明によるX線断層撮影装置のX線管移動
方法の基本概念を示す説明図、第2図は本発明のX線管
移動方法の実施に使用する直線軌道機構の一例を示す一
部断面側面図、第3図は第2図の機構におけるX線管移
動方法の原理を示す説明図、第4図ないし第6図はX線
管の直線軌道上の移動動作を示す説明図、第7図は従来
のX線断層撮影装置の直線軌道機構を示す一部断面側面
図、第8図は上記従来例によるX線管移動方法を示す説
明図である。 33・・X線管、  12 被検体、  13 天板、
14・ X線画像記録媒体、  15・所定部位、28
 ・回転円盤、 39・・太陽歯車、 45 ・遊星歯
車、 50・・支持部材、 51 支持軸、■〕・・加
速移動範囲、 Q・・減速移動範囲、 R・放射移動範
囲。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被検体を寝載する天板を間に挟んで対向支持されたX線
    管とX線画像記録媒体とを、上記被検体内の所定部位を
    中心にして直線上を互いに反対方向へ相対移動させ、上
    記X線管を直線軌道上で移動させるX線断層撮影装置の
    X線管移動方法において、上記X線管を連続的な往復直
    線運動をさせると共に、該X線管が停止位置から起動し
    て加速する加速移動範囲と、直線運動から減速して停止
    する減速移動範囲とを、直線運動の間に被検体にX線を
    放射する放射移動範囲内で上記連続的な往復直線運動の
    立ち上がりと立ち下がり時に行なわせることを特徴とす
    るX線断層撮影装置のX線管移動方法。
JP61236273A 1986-10-06 1986-10-06 X線断層撮影装置のx線管移動方法 Pending JPS6392338A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004130105A (ja) * 2002-10-07 2004-04-30 General Electric Co <Ge> 連続走査断層写真合成システム及び方法
JP2010158298A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Fujifilm Corp 断層撮影装置及び断層撮影方法

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