JP2005144181A - ***撮影検査用x線診断装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】***撮影検査用X線診断装置をより普遍的に適用できるようにする。
【解決手段】本発明は、少なくともほぼ水平方向に走る軸心(A)を中心として回動可能に軸受(2)に支承された支持アーム(1)を備え、該アーム(1)に、X線源(5)を備えたアーム(6)、X線感知手段(7)を備えたホルダ(8)および押圧装置(9)が支持アーム(1)と一緒に水平方向に走る軸心(A)を中心として回動し得るように、アーム(6)、ホルダ(8)および押圧装置(9)が取付けられる***撮影検査用X線診断装置に関する。本発明によれば、アーム(6)およびホルダ(8)は押圧装置(9)に対して相対的に回動可能とされ、かつアーム(6)は水平方向に走る軸心(A)を中心としてホルダ(8)および押圧装置(9)に対して相対的に回動可能である。
【選択図】図1

Description

本発明は、少なくともほぼ水平方向に走る軸心を中心として回動可能に軸受に支承された支持アームを備え、X線源、X線感知手段および押圧装置が水平方向に走る軸心を中心として支持アームと一緒に回動可能なようにX線源、X線感知手段および押圧装置が支持アームに結合された***撮影検査用X線診断装置に関する。
上述の型のX線診断装置が特許文献1に記載されている。この装置は、水平方向に走る軸心を中心として回動可能な支持アームを備え、該アームに女性の***用の押圧装置が取付けられている。その他に支持アームにはフレーム部が結合され、そのフレーム部に、互いに対向してX線源およびX線感知手段が取付けられている。押圧装置によって押圧された***の拡大写真を取得すべく、フレーム部はガイド内で支持アームおよび押圧装置に対して相対的に直線状に変位する。回動軸心は押圧装置に対して相対的に、押圧装置が押圧された女性の***の中心軸線にほぼ整列するように取付けられている。そうすることで、実質的に患者の位置変えをする必要なしに、X線源、X線感知手段および押圧装置の共通の回動動作によって、水平方向に走る軸心を中心として種々の方向から、押圧された***のX線写真を撮影できる。
特許文献2により、固定配置状態に保持され、押圧された***のX線写真を種々の方向から撮影できるように、X線源およびX線感知手段を備えたフレーム部が、水平方向に走る軸心を中心として回動可能な支持アームに取付けられ、かつ押圧装置に対して相対的に回動可能である***撮影検査用X線診断装置が公知である。X線源およびX線感知手段に対して相対的に位置固定の押圧装置を中心とするX線源およびX線感知手段の共通の回動動作はX線写真の撮影をしながら、生検(バイオプシー)の実施のために押圧された***の被検査組織の部位情報取得を可能とする。
特許文献3により、断層写真合成のために***撮影検査用X線診断装置のX線源を水平方向に走る軸心の周りで回動可能に支承し、他方X線感知手段を静止状態に保つことは公知である。これにより、種々の方向から撮影した2DのX線投影を参照して、押圧された***の断層画像を生成できる。
これら公知の***撮影検査用X線診断装置の欠点は、該装置が各々特殊な検査方法のために構成され、従ってX線画像生成に関与するX線診断装置の構成部品相互間の相対的な調整が限られた範囲内でしかできないということにある。
欧州特許第0370089号明細書 米国特許第4727565号明細書 米国特許第5872828号明細書 独国特許出願公開第19842944号明細書
従って本発明の課題は、冒頭に述べた型の***撮影検査用X線診断装置をより普遍的に適用可能に構成することである。
この課題は本発明によれば、少なくともほぼ水平方向に走る軸心を中心として回動可能なように軸受に支承された支持アームを備え、X線源を備えたアーム、X線感知手段を備えたホルダおよび押圧装置が支持アームと一緒に水平方向に走る軸心を中心として回動し得るように、アーム、ホルダおよび押圧装置が支持アームに取付けられ、更にアームおよびホルダが押圧装置に対し相対的に回動でき、かつアームが水平方向に走る軸心を中心としてホルダおよび押圧装置に対し相対的に回動可能な***撮影検査用X線診断装置により解決される。本発明のX線診断装置によれば、一方で水平方向に走る軸心を中心とする支持アームの回動動作によって、X線源、X線感知手段および押圧装置が一緒に回動し、押圧された***の斜め横方向および真横方向からの写真を撮影できる。更に、断層写真合成用の押圧された***のX線写真を種々の方向から撮影すべく、X線源を備えたアームとX線感知手段を備えたホルダのみを、場所的に固定して、押圧装置によって押圧された***に対し相対的に回動する可能性が生ずる。更に、従来から行われている定型化された生検用の押圧された***のX線写真を撮影すべく、本発明のX線診断装置はX線源を備えたアームのみを、X線感知手段を備えた場所的に固定されたホルダおよび押圧装置に対して相対的に回動させることが可能である。それにより、本発明の***撮影検査用X線診断装置によれば多様な適用性が得られる。
本発明の一変形例によれば、X線源を備えたアームとX線感知手段を備えたホルダが一緒に、水平方向に走る軸心を中心として押圧装置に対し相対的に回動可能なように互いに結合される。このようにして、アームおよびホルダが断層写真合成用の押圧された***の2D投影写真を得るべく、押圧された***の周りを同期して動かすことができる。結合方式としては、例えばアームとホルダとの機械的結合が考えられる。
本発明の一実施態様によれば、支持アーム、アームおよびホルダの回動動作の制御のための、特に押圧装置に対して相対的にアームおよびホルダの共通の回動動作を制御するための制御装置を備えると共に、画像演算器、特に押圧された検査対象***の種々の方向で得られたX線写真からの断層写真合成における画像再生のための画像演算器を備える。
本発明の変形例により、支持アーム、アームおよびホルダの少なくとも1つの回動動作をモータ駆動で行うことで、アームとホルダとの間の結合を、アームの回動動作およびホルダの回動動作が同期して行われるようにアームの回動動作の基になるモータとホルダの回動動作の基になるモータとを制御装置によって駆動制御し、もってX線源から照射されるX線の中心部がX線感知手段の感知面の中央部を常に少なくともほぼ垂直に照射するように実現することもできる。
本発明の他の変形例では、X線源とX線感知手段の少なくとも一方のためにハウジングを設ける。該ハウジングはX線診断装置の各構成部品の回動動作が各ハウジング内で遂行可能なようにその寸法が定められる。好ましくは、ハウジングはリングセクタ状に形成される。また好ましくは、ハウジングはX線診断装置で検査すべき患者に対する衝突保護手段を形成する。と言うのは、構成部品の動きがハウジング内での各検査に依存して遂行され、従って各構成部品と患者の身体部分との間の衝突が避けられるからである。
上記に代えて本発明の変形例では、X線源とX線感知手段の少なくとも一方のために保護シールドを設ける。該シールドでは、X線診断装置の各構成部品の回動動作をその保護シールドの背後で行えるようにその寸法を定める。保護シールドは“プレキシグラス” (登録商標)でリングセクタ状に作るとよい。この変形例でも、保護シールドはX線診断装置で検査される患者のための衝突保護手段を形成する。と言うのは、構成部品の動きが各検査に依存して保護シールドの背後で行われ、従って各構成部品と患者の身体部分との間の衝突が避けられるからである。
本発明の更なる変形例によれば、押圧装置は支持アームに固定される。即ち、押圧装置は支持アームに対して相対的に回動できない。しかし、押圧装置と支持アームとの間の結合は、取外し自在とするのがよく、それにより検査方法に応じて全押圧装置又はその一部を交換することが可能になる。
本発明の一実施態様によれば、押圧装置は上部押圧板および下部押圧板を備え、両押圧板は互いに相対的に変位可能である。
本発明の一実施態様によれば、X線診断装置は架台を備え、該架台に支持アームの軸受が患者の身長に合わせる調整のために垂直方向に変位可能に配置される。軸受の垂直方向変位は、通常モータ駆動により行う。しかし、手動で行うこともできる。
本発明の変形例によれば、X線源はアームにそのアームに沿って、またX線感知手段はホルダにそのホルダに沿って、押圧装置に対して相対的に変位可能に配置される。このようにして、X線源およびX線感知手段の少なくとも一方の対応する変位によって、押圧された***の拡大されたX線写真を撮影することができる。
次に添付図面を参照し、本発明の一実施例を更に詳細に説明する。
図1に示す***撮影検査用X線診断装置は、この実施例では、少なくともほぼ水平方向に走る軸心Aを中心として回動可能に軸受2に支承された(両方向矢印a参照)支持アーム1を備えている。軸受2は架台3に取付けられており、両方向矢印bで示すように、ガイド4内で垂直方向に変位できる。軸受2の垂直方向変位は図示しないが、それ自体公知の構成に従い、手動又はモータ支援式或いは純モータ駆動式で行える。
支持アーム1に、X線源5を取付けたアーム6、X線感知手段7を取付けたホルダ8および押圧装置9が取付けられている。X線感知手段7として、X線フィルムやX線画像増幅器の他に、例えば断層写真合成用の平面画像検出器等が対象となる。押圧装置9はX線を透過する上部押圧板10と下部押圧板11を備え、この実施例では、支持アーム1に固定されている。即ち押圧装置9は軸心Aを中心として支持アーム1と一緒に回動できる。支持アーム1に対する押圧装置9の相対的な変位手段は、本実施例では設けていない。しかし、押圧装置9と支持アーム1との固定結合は押圧装置9の、検査のために適合した他の押圧装置への交換を排除するものではない。むしろ押圧装置9は、好ましくは他の押圧装置との迅速な交換を可能とすべく、取外し自在の結合手段で支持アーム1に取付けられる。図1に示す実施例では、下部押圧板11を固定的に取付け、上部押圧板10を下部押圧板11に対し相対的に変位可能に取付けている。図1は、押圧装置9で押圧される女性の***12を模式的に示す。押圧装置9は、好ましくは軸心Aが押圧された***12の***中心軸線に少なくともほぼ整列するように支持アーム1に取付けられる。
この実施態様の場合、X線源5を備えたアーム6も、X線感知手段7を備えたホルダ8も、支持アーム1および押圧装置9に対し相対的に軸心Aを中心として回動できる。そのためアーム6はホルダ8と同様に図示しない方法で、例えば軸受によって支持アーム1に回動自在に支承される。このためアーム6は支持アーム1に対し相対的に、軸心Aを中心として回動可能である。同様にこの実施態様の場合、ホルダ8は支持アーム1、アーム6および押圧装置9に対し相対的に軸心Aを中心として回動可能である。支持アーム1、アーム6およびホルダ8の回動動作は、本実施例では一例としてモータ駆動式である。そのため、このX線診断装置にはモータ13から15を設けている。モータの駆動制御は、操作盤16で行われる入力に基づき制御装置17として装備されたコンピュータを介して行われる。コンピュータは、図示しない構成に従いモータ13、15に接続される。
本実施例では更にX線源5をアーム6に沿って(両矢印c参照)、X線感知手段7をホルダ8に沿って(両矢印d参照)、各々支持アーム1の方向に変位可能にアーム6又はホルダ8に取付けている。この変位は図示しないガイド内で直線状に、好適には制御装置17のモータ制御にて行われる。そのためのモータは図示していない。この変位は手動で行ってもよい。かくして、押圧された***12の拡大したX線写真を撮影できる。
図2から5は、図1に示すX線診断装置の種々の実施態様の前面図を示す。これらの図は種々の検査態様に対するX線診断装置の適用可能性を説明するために示している。
図2は、押圧装置9およびX線感知手段7が固定配置され、X線源5を備えたアーム6のみがモータ14によって、水平方向に走る軸心Aを中心として支持アーム1に対して相対的に回動させられるX線診断装置の一実施態様を示す。X線源5を備えたアーム6の、支持アーム1、X線感知手段7および押圧装置9に対する相対的なこの回動は、例えば従来からの生検にとって有益ある。と言うのは、この場合、組織の生検を実施すべく、場所的に固定された検査対象、即ち図2には示さない***12において、種々の回動角での***のX線写真や関心のある組織の部位情報が得られるからである。得られたX線写真の図示しないモニタ上への表示と部位情報の取得とは画像演算器21を用いて行われる。
図3は、X線源5を備えたアーム6とX線感知手段7を備えたホルダ8を、支持アーム1と場所固定の押圧装置9に対し相対的に軸心Aの周りを回動させるX線診断装置の他の実施態様を示す。この場合、アーム6とホルダ8の回動動作は同期している。このことは、アーム6とホルダ8の回動に際し、X線感知手段7に対するX線源5の整列状態が常に維持され、その結果X線源5から発射されたX線の中心部がX線感知手段7の感知面の中心部を常に少なくともほぼ垂直に照射するよう、制御装置17がモータ14、15を駆動制御するということを意味する。即ちこの実施態様では、アーム6とホルダ8を、支持アーム1と押圧装置9に対し相対的に水平方向に走る軸心Aを中心として回動させるべく、制御装置17とモータ14、15を経て、アーム6とホルダ8を結合する。アーム6とホルダ8の結合は、この実施態様とは異なり、取外し自在の機械的結合であってもよい。その場合には、結合時に、モータ14が互いに結合された構成部品の回動動作を行うとよい。この種の機械的結合は、例えばアーム6に1つ又は複数のハンガを設け、それを対応する装置においてホルダ8に取外し自在に引っかけることで行える。図3に示すX線診断装置の動作態様は、X線源5とX線感知手段7が空間内に静止して存在する対象物、この例では図3には示さない***12の周りを動く、特に断層写真合成に適する。その際、画像演算器21を用いて断層画像又は空間データレコードを再生すべく、種々の方向から***12の2D投影画像を撮影する。かかる再生方法は、例えば特許文献4に開示がある。
断層写真合成に特に適したこの実施態様は、X線源5とX線感知手段7が一緒に動くことに出、大きな画像領域を固定したX線感知手段7で得られる点で優れている。そのことは、例えば特許文献3に記載されている。
他の利点は、X線感知手段7がX線中心部に対し常にほぼ垂直に向いており、その結果、断層写真合成のために考慮すべき種々の角度からの2D投影画像を、強度の変化を伴うことなくX線感知手段7へのほぼ一様な照射を常に得られることにある。
図4と5は、モータ13によって水平方向に走る軸心Aの周りを支持アーム1だけが回動し、他方X線源5、X線感知手段7および押圧装置9の整列状態が互いに相対的に一定に維持されるX線診断装置の他の実施態様を示す。この態様は、押圧装置9によって押圧された***の斜め横方向および真横方向からのX線写真撮影に特に適する。
全ての実施態様で、下部押圧板11とX線感知手段7の間に構造上の条件から間隔が存在する(エアギャップ技術)故、X線漏れが抑制される。X線漏れを更に減少すべく、それ自体公知の如く、漏れX線スクリーンを使用できる。更に下部押圧板11とX線感知手段7との間の間隔を小さくすることで、簡単な拡大で良好な部位分解能が得られる。これは特に平坦な画像検出器を用いた断層写真合成において利点を発揮する。と言うのは、そこでは統合された検出器ピクセルによる高密度のデータレートを考慮し、所謂ピクセルビニング(Pixel-binning)を行わねばならないと予想されるからである。
図6は、X線源5のためのリングセクタ状ハウジング18およびX線感知手段7のためのリングセクタ状ハウジング19の形の衝突保護手段を備えた、本発明によるX線診断装置の他の実施態様を示す。両リングセクタ状ハウジング18、19は、図示しないが、好ましくは架台3に取付けられ、アーム6に取付けられたX線源5の回動動作がハウジング18内で、またホルダ8に取付けられたX線感知手段7の回動動作がハウジング19内で各々遂行されるように、その寸法および構造が設計される。こうすることで、故意ではなくして起こる、検査のためにX線診断装置に横臥する患者とX線源5又はX線感知手段7との間に患者を負傷させ得る衝突が起こるという事態が回避される。
図7は衝突保護手段の他の実施態様を示す。ここではX線源5とX線感知手段7の前に “プレキシグラス”(登録商標)製のリングセクタ状保護シールド20、21を配置している。これらリングセクタ状保護シールド20、21は図示しない方法で架台3に取付けられ、アーム6に取付けられたX線源5の回動動作が保護シールド20の背後で、またホルダ8に取付けられたX線感知手段7の回動動作がシールド21の背後で各々遂行されるように、その寸法および構造が設計される。こうすることでも、故意ではなく起こる、検査のためにX線診断装置に横臥する患者とX線源5又はX線感知手段7との間に患者を負傷させる衝突が起こるという事態を回避できる。
上述の実施例はあくまでも例示にすぎないものと理解すべきものである。例えば支持アーム1、アーム6およびホルダ8の回動動作は必ずしもモータ駆動方式ではなく、手動でもモータ支援方式でも行える。例えばアーム6とホルダ8を押圧装置9に対し相対的に共通に回動させるべく、アーム6とホルダ8の間に機械的結合部を介在させれば、ホルダ8用のモータ15は全く省略できる。
更にモータ14も必ずしも支持アーム1に取付けなくてもよい。モータ14は、例えばモータ13もそうであるように、軸受2又は架台3に取付けることもできる。その場合、構成部品の回動動作を可能とするために、相応の駆動装置が設けられる。
本発明による***撮影検査用X線診断装置の機器配置を示す側面図である。(実施例1) 図1に示すX線診断装置の第1実施態様をその前面側から見た動作説明図である。 図1に示すX線診断装置の第2実施態様をその前面側から見た動作説明図である。 図1に示すX線診断装置の第3実施態様をその前面側から見た動作説明図である。 図1に示すX線診断装置の第4実施態様をその前面側から見た動作説明図である。 衝突保護手段を備えたX線診断装置の例を示す説明図である。 他の衝突保護手段を備えたX線診断装置の例を示す説明図である。
符号の説明
1 支持アーム、2 軸受、3 架台、4 ガイド、5 X線源、6 アーム、7 X線感知手段、8 ホルダ、9 押圧装置、10 上部押圧板、11 下部押圧板、12 ***、13、14、15 モータ、16 操作盤、17 制御装置、18、19 リングセクタ状ハウジング、20、21 保護シールド、22 画像演算器、A 水平方向に走る軸心、a、b、c、d 変位方向

Claims (21)

  1. 少なくともほぼ水平方向に走る軸心(A)を中心として回動可能なように軸受(2)に支承された支持アーム(1)を備え、X線源(5)を備えたアーム(6)、X線感知手段(7)を備えたホルダ(8)および押圧装置(9)が、前記支持アーム(1)と一緒に前記水平方向に走る軸心(A)を中心として回動し得るように、前記アーム(6)、ホルダ(8)および押圧装置が前記支持アーム(1)に取付けられ、更に前記アーム(6)およびホルダ(8)が前記押圧装置(9)に対して相対的に回動可能であり、かつ前記アーム(6)が前記水平方向に走る軸心(A)を中心として前記ホルダ(8)および押圧装置(9)に対して相対的に回動可能である***撮影検査用X線診断装置。
  2. 前記アーム(6)とホルダ(8)が一緒に、水平方向に走る軸心(A)を中心として前記押圧装置(9)に対して相対的に回動可能なように互いに結合された請求項1記載の装置。
  3. 前記支持アーム(6)、アーム(6)およびホルダ(8)の回動動作の制御のための、特に前記押圧装置に対し相対的に前記アーム(6)およびホルダ(8)の共通の回動動作を制御するための制御装置(17)を備えると共に、画像演算器(22)、特に検査対象(12)の種々の方向で得られたX線写真からの断層写真合成における画像再生のための画像演算器を備えた請求項1又は2記載の装置。
  4. 前記支持アーム(1)の回動動作を実施するためにモータ(13)が設けられた請求項1から3の1つに記載の装置。
  5. 前記アーム(6)の回動動作を実施すべくモータ(14)が設けられた請求項1から4の1つに記載の装置。
  6. 前記ホルダ(8)の回動動作を実施すべくモータ(15)が設けられた請求項1から5の1つに記載の装置。
  7. 前記X線源(5)のためのハウジング(18)が設けられ、該ハウジング(18)の寸法が、前記アーム(6)に取付けられたX線源(5)の回動動作がハウジング(18)内で可能なように定められた請求項1から6の1つに記載の装置。
  8. 前記X線源(5)のためのハウジング(18)がリングセクタ状に形成された請求項7記載の装置。
  9. 前記X線感知手段(7)のためのハウジング(19)を備え、該ハウジング(19)の寸法が、前記ホルダ(8)に取付けられたX線感知手段(7)の回動動作がハウジング(19)内で可能なように定められた請求項1から8の1つに記載の装置。
  10. 前記X線感知手段(7)のためのハウジング(19)がリングセクタ状に形成された請求項9記載の装置。
  11. 前記X線源(5)のための保護シールド(20)を備え、前記アーム(6)に取付けられたX線源(5)の回動動作が保護シールド(20)の背後で行われるように該シールド(20)の寸法が定められた請求項1から6の1つに記載の装置。
  12. 前記保護シールド(20)が“プレキシグラス”(登録商標)からなる請求項11記載の装置。
  13. 前記X線源(5)のための保護シールド(20)がリングセクタ状に形成された請求項11又は12記載の装置。
  14. 前記X線感知手段(7)のための保護シールド(21)が設けられ、該シールド(21)の寸法が、前記ホルダ(8)に取付けられたX線感知手段(7)の回動動作がその保護シールド(21)の背後で行われるように定められた請求項1から6および請求項11から13の1つに記載の装置。
  15. 前記保護シールド(21)が“プレキシグラス”(登録商標)からなる請求項14記載の装置。
  16. 前記X線感知手段(7)のための保護シールド(21)がリングセクタ状に形成された請求項14又は15記載の装置。
  17. 前記押圧装置(9)が前記支持アーム(1)に固定された請求項1から16の1つに記載の装置。
  18. 前記押圧装置(9)が上部押圧板(10と下部押圧板(11)を備え、両押圧板(10、11)が互いに相対的に変位可能である請求項1から17の1つに記載の装置。
  19. 架台(3)を備え、該架台(3)に前記支持アーム(1)の軸受(2)が垂直方向に変位可能に取付けられた請求項1から18の1つに記載の装置。
  20. 前記X線源(5)が前記アーム(6)に、アーム(6)に沿って変位可能に取付けられた請求項1から19の1つに記載の装置。
  21. 前記X線感知手段(7)が前記ホルダ(8)に、ホルダ(8)に沿って変位可能に取付けられた請求項1から20の1つに記載の装置。

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