CN208551830U - X射线诊断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种X射线诊断装置，具有：X射线管单元，用于产生X射线；X射线检测器单元，用于检测X射线；C形臂，用于支撑X射线管单元及X射线检测器单元；支架部，用于可旋转及可移动地支撑C形臂。X射线管单元安装于C形臂的一端侧的前端部。X射线检测器单元安装于C形臂的另一端侧的圆弧内侧。根据本实施方式，缩短X射线管侧的C形臂，将X射线管单元安装于C形臂的前端而不是C形臂的圆弧内侧，因此，可以抑制X射线管单元向近侧突出。由此，可以扩大靠近放置在天板上的受试者的医生或技师等技术人员脚下位置的空隙。与此同时，由于可以使X射线管单元远离天板，因此，可以扩大C形臂的水平旋转的运动界限。

Description

X射线诊断装置

技术领域

本实用新型涉及一种X射线诊断装置，特别涉及一种用于经内镜逆行性胰胆管造影术(ERCP)相关的手术技术及缺血性心脏疾病等循环***的手术技术等的C形臂型X射线诊断装置。

背景技术

一直以来，C形臂型X射线诊断装置主要广泛用于消化***的诊断、循环***的诊断及手术技术。如图12所示，在这样的X射线诊断装置中， X射线管单元220及X射线检测器单元231彼此相对地搭载于C形臂201。X射线管单元220由X射线管222及X射线光阑223构成，搭载于C形臂 201的圆弧内侧。X射线检测器单元231由X射线检测器232及支撑其的移动机构233构成，安装在C形臂201的前端。

C形臂201支撑在落地式支架部的基座部200上，可以在天板203的长轴(Y轴)方向上移动(L1)。C形臂201可以绕与天板203的长轴平行的旋转轴(X轴)旋转(R1)。另外，C形臂201可以沿C形臂201的圆弧方向滑动，从而可以绕Y轴旋转(R2)。通过任意组合这些活动元件可以以各种姿势进行透视及拍摄。另外，如图13所示，X射线检测器232以可以通过移动机构233沿拍摄中心线(C)移动的方式被支撑。X射线检测器232可以靠近/ 远离X射线管222(L2)。X射线管222和X射线检测器232之间的距离(SID： Source Image Distance)通过X射线检测器232的移动而变化。需要说明的是，“IC”为拍摄中心线(C)、水平旋转轴(X轴)、滑动旋转轴(Y轴)交叉的等中心。无论何种旋转(R1,R2)，等中心IC都不会产生变动。

当将该C形臂型X射线诊断装置用于手术技术时，C形臂型X射线诊断装置多设置为所谓的PA模式，即，X射线管222位于下侧、X射线检测器232位于上侧。由于采用X射线管单元220搭载于C形臂201的圆弧内侧这一结构，因此，C形臂201的前端和X射线管单元220必然相对于天板203向近侧突出。因此，医生或技师等手术操作者S脚下位置的空隙变窄(参见图5(b))。另外，由于X射线管单元220搭载于C形臂201的圆弧内侧，因此，X射线管单元220接近天板203，它们的间隙变窄。在X射线管单元220即将撞上天板203时，C形臂201到达旋转极限。由于X射线管单元220和天板203之间的间隙狭窄，必然导致C形臂201绕水平旋转轴(X轴)的运动范围变窄(参见图4(b))。从临床现场来看，希望能够扩大脚下位置的空隙及扩大C形臂201水平旋转的运动范围。

另外，C形臂201可以在其圆弧范围内进行滑动旋转。由于X射线管单元220搭载于C形臂201的圆弧内侧，因此，C形臂201可以在正方向上滑动旋转直至所成角度使X射线管单元220位于水平旋转轴(X轴)上。由此，可以形成所谓的水平姿势(90°姿势)，即，X射线管单元220和X 射线检测器单元231在水平旋转轴(X轴)上彼此相对。而水平姿势是必须的，以完全水平地对受试者进行透视及拍摄。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种X射线诊断装置，该X射线诊断装置在通过C形臂的圆弧旋转(滑动旋转)确保水平姿势，同时，可以扩大脚下位置的空隙及C形臂水平旋转的运动范围。

本实施方式中的X射线诊断装置具备：X射线管单元，用于产生X射线；X射线检测器单元，用于检测X射线；C形臂，用于支撑X射线管单元及X射线检测器单元；支架部，用于可旋转及可移动地支撑C形臂。X射线管单元安装于C形臂的一端侧的前端部。X射线检测器单元安装于C形臂的另一端侧的圆弧内侧。

X射线管单元具有X射线管、X射线光阑及搭载有X射线管及X射线光阑的机架。机架的侧面与C形臂的前端部连接。

支架部具有：基座部，设置于地板表面；滑轨，支撑于基座部；滑块，可滑动地支撑在滑轨上；以及臂保持器，以水平旋转轴为中心可旋转地支撑在滑块上，同时，支撑C形臂，使C形臂以滑动旋转轴为中心在圆弧方向上滑动。臂保持器在从水平旋转轴向靠近X射线检测器单元的一侧偏移的位置处支撑C形臂。

X射线管单元和X射线检测器单元可以从垂直姿势向水平姿势位移，该垂直姿势是X射线管单元和X射线检测器单元位于与滑动旋转轴和水平旋转轴垂直的垂直轴上而形成的，该水平姿势是X射线管单元和X射线检测器单元通过沿C形臂的圆弧方向移动而位于水平旋转轴上所形成的。

X射线管单元和X射线检测器单元可以从垂直姿势向倾斜姿势位移，该倾斜姿势是X射线管单元和X射线检测器单元绕C形臂的水平旋转轴旋转45度或接近角度而形成的。

X射线检测器单元具有：X射线检测器；用于支撑X射线检测器的伸缩机构，其在与X射线检测器的检测面垂直的方向上伸缩。

伸缩机构两级伸缩。

伸缩机构是平板状第一机架可移动地卡合在平板状底架上，平板状第二机架可移动地卡合在第一机架上而形成的。X射线检测器为平板式检测器，垂直安装于第二机架。

伸缩机构具有齿条齿轮机构和链条直动机构，其中，齿条齿轮机构用于使第一机架相对于底架进行移动，链条直动机构使第二机架相对于第一机架的移动与第一机架相对于底架的移动同步。

底架以其面方向与C形臂的圆弧方向垂直的朝向安装在C形臂的圆弧内侧。

底架以其面方向与C形臂的圆弧方向平行的朝向安装在C形臂的圆弧内侧。

根据本实施方式，缩短X射线管侧的C形臂，将X射线管单元安装于 C形臂的前端而不是C形臂的圆弧内侧，因此，可以抑制X射线管单元向近侧突出。由此，可以扩大靠近放置在天板上的受试者的医生或技师等技术人员脚下位置的空隙。与此同时，由于可以使X射线管单元远离天板，因此，可以扩大C形臂的水平旋转的运动界限。

另外，根据本实施方式，臂保持器在从水平旋转轴向靠近X射线检测器单元的一侧偏移的位置处支撑C形臂，因此，C形臂可以在圆弧方向上旋转直至X射线管单元位于水平旋转轴上。由此，X射线管单元和X射线检测器单元可以形成水平姿势，在该姿势下，其位于水平旋转轴上。

附图说明

图1为表示本实施方式所涉及的X射线诊断装置的整体结构的立体图；

图2为表示图1的X射线管单元和C形臂的连接状态的局部放大图；

图3为将图1的X射线管单元和天板之间的间隔与现有例比较显示的正面图；

图4为将图1的C形臂的水平旋转的运动界限与现有例比较显示的正面图；

图5为将图1的X射线诊断装置的脚下位置的空隙与现有例比较显示的侧面图；

图6为表示图1的臂保持器相对于C形臂的相对位置的部分侧面图；

图7为表示C形臂的姿势变化的部分侧面图，其中，C形臂的姿势变化是通过图6的臂保持器相对于C形臂的相对位置而实现；

图8为表示图1的X射线检测器单元的伸缩机构的立体图；

图9为表示图8的伸缩机构的伸缩操作的侧面图；

图10为表示图8所示的X射线检测器单元的伸缩机构的变形例的立体图；

图11为表示图8所示的X射线检测器单元的伸缩机构内的驱动机构的变形例的立体图；

图12为表示现有X射线诊断装置的整体结构的立体图；

图13为表示图12的X射线检测器的移动机构的侧面图。

具体实施方式

下面，参考附图对本实用新型的实施方式进行说明。

图1为本实施方式中的X射线诊断装置的外观图。本实施方式中的X 射线诊断装置具有支架部100，用于可旋转及可移动地支撑C形臂101。支架部100具有设置于地板表面的基座部102。滑轨106支撑于基座部102。滑块104可滑动地支撑在滑轨106上。臂保持器105以水平旋转轴(X轴) 为中心可旋转地支撑在滑块104上，半圆弧状的C形臂101可在其圆弧方向上滑动地支撑在臂保持器105上。由此，C形臂101可以绕垂直于X轴的滑动旋转轴(Y轴)旋转。需要说明的是，C形臂101绕X轴的旋转被称为水平旋转R1，C形臂101绕Y轴的旋转被称为滑动旋转R2。

C形臂101分成两端以支撑用于产生X射线的X射线管单元20和用于检测X射线的X射线检测器单元31。X射线检测器单元31与X射线管单元 20相对设置。X射线检测器单元31和X射线管单元20之间支撑有天板103 从基座部102向近侧延伸而成的侧架108。需要说明的是，I C为拍摄中心线C、水平旋转轴(X轴)及滑动旋转轴(Y轴)交叉的等中心，其中，拍摄中心线C连接X射线管单元20的中心及X射线检测器单元31的中心。C形臂101无论进行水平旋转R1或滑动旋转R2，等中心I C均不变。X轴与天板103的短轴平行，通过C形臂101的水平旋转R1可以实现向受试者的头部或脚部方向倾斜的拍摄姿势。Y轴与天板103的长轴平行，通过C形臂 101的滑动旋转R2可以实现向受试者的左右方向倾斜的拍摄姿势。需要说明的是，当C形臂101处于垂直姿势时，拍摄中心线C与Z轴一致。

如图2所示，X射线管单元20具有大致箱形的机架25。机架25上设置X射线管22。X射线管22的X射线放射窗侧设置X射线光阑23。机架 25及X射线管22由虚线表示的壳体26覆盖。同样地，X射线光阑23由虚线表示的壳体27覆盖。

X射线检测器单元31安装在C形臂101的圆弧内侧。与此相对，X射线管单元20安装在C形臂101的前端而不是C形臂101的圆弧内侧。更具体而言，X射线管单元20的机架25的侧面29通过螺钉等与C形臂101的前端部28接合。由此，X射线管单元20的机架25沿其C形臂101的圆弧方向与其连接。

通过将X射线管单元20安装在C形臂101的前端，扩大X射线管单元 20的上面和天板103的下面之间的间隙。与图3(b)所示的X射线管单元 220搭载于C形臂201的圆弧内侧的现有结构中，X射线管单元220的上面和天板203的下面之间的距离D0相比，在本实施方式中，至少可以将图3(a)所示的X射线管单元20的上面和天板103的下面之间的距离D1扩大与C形臂201的厚度相同的量。

这样一来，由于X射线管单元20的上面和天板103的下面之间的间隙扩大，因此，可以扩大C形臂101的水平旋转的运动界限。即，如图4(a) 中的虚线圆圈所示，C形臂101的水平旋转界限为X射线管单元20的上面即将撞上天板103的下面时的角度。在本实施方式中，C形臂101的水平旋转以例如45°角度为运动界限。该运动界限在正反方向上基本相同。另一方面，目前，如图4(b)所示，X射线管单元220的上面和天板203的下面之间的间隙小于本实施方式中的间隙，因此，C形臂201的水平旋转的运动界限小于本实施方式，例如为41.5°。

另外，通过将X射线管单元20安装在C形臂101的前端，如图5(a) 所示，可以抑制X射线管单元20相对于天板103向近侧突出。由此，可以以所抑制的X射线管单元20的突出的量，扩大靠近放置在天板103上的受试者的医生或技师等技术人员S的脚下位置的空隙。作为比较例，图5(b) 中示出了X射线管单元220搭载于C形臂201的圆弧内侧的现有结构中X射线管单元220向近侧突出的情况。在X射线管单元220搭载于C形臂201 的圆弧内侧这一结构中，C形臂201需要围绕X射线管单元220的90°，因此大幅度向近侧突出。其突出量显然大于如本实施方式那样将X射线管单元20安装于C形臂101的前端时的突出量。因此，在现有结构中，技术人员脚下位置的空隙小于本实施方式。

接着，如图6(a)、图6(b)所示，C形臂101呈与现有C形臂相同的大致180度的圆弧状，臂保持器105在从水平旋转轴(X轴)向靠近X射线检测器单元31的一侧偏移的位置处支撑C形臂101。该偏移角与以等中心I C 为中心的覆盖X射线管单元20的扇形的角度大致相同。臂保持器105通过一对导向支架111,112从两侧保持C形臂101的导轨114。例如，C形臂101可以通过利用链轮链条(进给齿轮)113驱动沿C形臂101的外周刻制的线性齿轮(无图示)来进行滑动。需要说明的是，臂保持器105的下侧伸张至水平旋转轴(X轴)，该下侧的底块115可旋转地与滑块104卡合，从而确保C形臂101绕水平旋转轴(X轴)水平旋转。

在此，C形臂101的滑动旋转的运动范围为C形臂101的圆弧范围，即，滑动旋转的运动范围与以往一样大致为135°。在本实施方式中，C 形臂101的前端安装有X射线管单元20，C形臂101未到达X射线管单元 20的下侧，因此，C形臂101不会滑动旋转至X射线管单元20与臂保持器 105重叠的位置。与以往一样，若假设臂保持器105在与水平旋转轴(X轴) 交叉的位置处支撑C形臂101，则X射线管单元20和X射线检测器单元31 无法实现在水平旋转轴(X轴)上相对设置的水平姿势(90°姿势)。但是，在本实施方式中，臂保持器105从水平旋转轴(X轴)向靠近X射线检测器单元31的一侧偏移，且其偏移量与覆盖X射线管单元20的扇形的角度相同，因此，如图7所示，C形臂101可以旋转至X射线管单元20位于水平旋转轴(X轴)上的角度。由此，X射线管单元20和X射线检测器单元31 可以实现在水平旋转轴(X轴)上相对设置的水平姿势(90°姿势)。而且，目前，由于X射线检测器单元31搭载于C形臂101的圆弧内侧，因此，可以使C形臂101在反方向上滑动旋转直至X射线检测器单元31与臂保持器 105重叠，也可以实现45°姿势。

在此，X射线检测器单元31搭载于C形臂101的圆弧内侧，因此，X 射线检测器单元31和天板103之间的间隙当然小于X射线检测器单元231 安装于C形臂201的前端的现有结构。在其空间方面的制约中，为了确保 X射线管22和X射线检测器32之间的距离(SID：Source Image Distance) 的调整范围与以往的范围相同，利用伸缩机构52支撑X射线检测器32，而不是利用现有的移动机构，上述伸缩机构52在与X射线检测器32的检测面垂直的方向上伸缩。为了收缩时控制整体高度，同时通过最大伸缩距离来确保更大的SID调节范围，伸缩机构52具备多级收缩结构，本文中为二级伸缩结构。

如图8(a)、图8(b)所示，在伸缩机构52中，在固定于C形臂101的平板状的底架33上，通过一对导轨39可移动地卡合有与其长度大致相同的平板状中间架(第一机架)34。导轨39可以固定在中间架34上，也可以固定在底架33上。通过导轨51在中间架34上卡合有与其长度大致相同的平板状末端架(第二机架)35。通过使中间架34及末端架35和底架33以大致相同的长度构成，可以确保更长的收缩距离，同时，如图8(d)、8(e)、图9所示，通过使中间架34及末端架35与底架33完全重叠可以最大限度抑制最大收缩时的高度。另外，为了最大限度扩大上述间隙，X射线检测器32采用平板式检测器(简称FPD)，垂直安装于第二机架。

如图8(c)所示，中间架34上设置有齿条38。齿条38的直线齿轮50 上啮合有小齿轮45。小齿轮45与减速机62的输出轴44连接，减速机62 用于减小底架33上所设置的电机61的转速。需要说明的是，减速机62 的输出轴44上连接有驱动齿轮40。驱动齿轮40通过齿轮37,41与旋转编码器的旋转轴连接。通过旋转编码器检测中间架34相对于底架33的输送距离。

中间架34上上下各轴支撑有一对自由皮带轮43。一对皮带轮43之间挂设链条42。链条42与齿条38平行。链条42在底架33侧的部分通过定子块53固定在底架33上。链条42在与定子块53相反侧的部分通过定子块54固定在末端架35上。当中间架34通过小齿轮45驱动而相对底架33 上下移动时,链条42随着其的上下移动而旋转。链条42旋转时,末端架35 随着其的旋转相对于中间架34移动。末端架35相对于中间架34的移动方向与中间架34相对于底架33的移动方向相同。另外,末端架35相对于中间架34的移动距离与中间架34相对于底架33的移动距离相同。即，末端架35相对于中间架34的移动与中间架34相对于底架33的移动同步。作为实现该连动的结构,从简易性及小型化的观点考虑，优选齿条齿轮机构和链条直动机构的组合。

伸缩机构52的底架33以其面方向与C形臂101的圆弧方向垂直的朝向安装在C形臂101的圆弧内侧。但是，不限定于此，如图10所示，底架 33也可以以其面方向与C形臂101的圆弧方向平行的朝向安装于C形臂101 的圆弧内侧。在该情况下，一般而言，站在C形臂101正面的技术人员可以看清伸缩机构52的厚度。当将底架33以与C形臂101的圆弧方向垂直的朝向安装在C形臂101上时，技术人员可以看清伸缩机构52的宽度。伸缩机构52的厚度小于其宽度，因此，通过将底架33以其面方向与C形臂 101的圆弧方向平行朝向安装在C形臂101上，技术人员从伸缩机构52受到的压迫感得以减轻。

如上所述，作为使中间架34相对于底架33的移动与末端架35相对于中间架34的移动同步的结构，其不限定于齿条齿轮机构和链条直动机构的组合，也可以通过丝杠机构来实现。图11中示出了丝杠机构的结构例。中间架34上配置驱动齿轮65。例如，驱动齿轮65的中心开口为多边形，其开口部分中***有多棱体形驱动轴64，并带有微小空隙。驱动齿轮65可相对于驱动轴64移动。驱动轴64与底架33上的减速机构62的输出轴63 连接。驱动轴64的另一端轴支撑在中间架34上。驱动齿轮65可以沿驱动轴64自由移动，同时能够由驱动轴64传递转矩。

具有相同齿数的一对从动齿轮66,68啮合在驱动齿轮65上。从动齿轮 66的中央开口，内周切割有螺纹槽。螺杆轴(丝杠轴)67螺纹连接于从动齿轮66的开口中，螺杆轴67的一端70固定于底架33，另一端69固定于中间架34。从动齿轮66相对于螺杆轴67构成螺母，从动齿轮66旋转时，螺杆轴67随之相对从动齿轮66移动。

同样地，从动齿轮68的中央也开口，内周也切割有螺纹槽。螺杆轴(丝杠轴)71螺纹连接于从动齿轮68的开口中，螺杆轴71的一端72固定于中间架34，另一端73固定于末端架35。从动齿轮68相对于螺杆轴71构成螺母，从动齿轮68旋转时，螺杆轴71随之相对从动齿轮68移动。

通过该结构，也可以使伸缩机构52简化及小型化。

如上所述，根据本实施方式，可以扩大脚下位置的空隙及C形臂的水平旋转的运动范围，同时，可以确保C形臂的圆弧旋转(滑动旋转)的运动范围，即，可以确保X射线管单元和X射线检测器单元同时位于水平旋转轴上而形成的水平姿势(90°姿势)。另外，通过采用两级伸缩机构，可以确保更长的伸缩距离，实现SID的调节范围，同时，能够最大限度抑制伸缩机构最大收缩时的高度。

虽然说明了本实用新型的几种实施方式，但是这些实施方式只是作为例子而提出的，并非意图限定本实用新型的范围。这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离实用新型的要旨的范围内，能够进行各种省略，置换，组合，及变更。这些实施方式和其变形都包含于本实用新型的范围及要旨中，并且包含于权利要求书所记载的本实用新型及其均等范围内。

Claims (11)

1.一种X射线诊断装置，其特征在于，具备：

X射线管单元，用于产生X射线；

X射线检测器单元，用于检测所述X射线；

C形臂，用于支撑所述X射线管单元及所述X射线检测器单元；

支架部，用于可旋转及可移动地支撑所述C形臂，

所述X射线管单元安装于所述C形臂的一端侧的前端部，

所述X射线检测器单元安装于所述C形臂的另一端侧的圆弧内侧。

2.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，所述X射线管单元具有X射线管、X射线光阑及搭载所述X射线管及X射线光阑的机架，

所述机架的侧面与所述C形臂的前端部连接。

3.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，所述支架部具有：

基座部，设置于地板表面；

滑轨，支撑于所述基座部；

滑块，可滑动地支撑在所述滑轨上；以及

臂保持器，以水平旋转轴为中心可旋转地支撑在所述滑块上，同时，支撑所述C形臂，使所述C形臂以滑动旋转轴为中心在圆弧方向上滑动，

所述臂保持器在从所述水平旋转轴向靠近所述X射线检测器单元的一侧偏移的位置处支撑所述C形臂。

4.根据权利要求1所述的X射线诊断装置，其中，所述X射线检测器单元具有：

X射线检测器；

用于支撑所述X射线检测器的伸缩机构，其在与所述X射线检测器的检测面垂直的方向上伸缩。

5.根据权利要求3所述的X射线诊断装置，其中，所述X射线管单元和所述X射线检测器单元可以从垂直姿势向水平姿势位移，所述垂直姿势是所述X射线管单元和所述X射线检测器单元位于与所述滑动旋转轴和所述水平旋转轴垂直的垂直轴上而形成的，所述水平姿势是所述X射线管单元和所述X射线检测器单元通过沿所述C形臂的圆弧方向移动而位于所述水平旋转轴上所形成的。

6.根据权利要求4所述的X射线诊断装置，其中，所述伸缩机构多级伸缩。

7.根据权利要求5所述的X射线诊断装置，其中，所述X射线管单元和所述X射线检测器单元可以从所述垂直姿势向倾斜姿势位移，所述倾斜姿势是所述X射线管单元和所述X射线检测器单元绕所述C形臂的所述水平旋转轴旋转45度或其的接近角度而形成的。

8.根据权利要求6所述的X射线诊断装置，其中，所述伸缩机构的平板状第一机架可移动地卡合在平板状底架上，平板状第二机架可移动地卡合在所述第一机架上，

所述X射线检测器为平板式检测器，垂直安装于所述第二机架。

9.根据权利要求8所述的X射线诊断装置，其中，所述伸缩机构具有齿条齿轮机构和链条直动机构，其中，所述齿条齿轮机构用于使所述第一机架相对于所述底架进行移动，所述链条直动机构使所述第二机架相对于所述第一机架的移动与所述第一机架相对于所述底架的移动同步。

10.根据权利要求8所述的X射线诊断装置，其中，所述底架以其面方向与所述C形臂的圆弧方向垂直的朝向安装在所述C形臂的圆弧内侧。

11.根据权利要求8所述的X射线诊断装置，其中，所述底架以其面方向与所述C形臂的圆弧方向平行的朝向安装在所述C形臂的圆弧内侧。