JP2006081694A

JP2006081694A - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP2006081694A
Application number: JP2004269001A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Masuo; 克裕増尾; Tatsuya Araki; 立哉荒木
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】撮影角度を任意に定めた斜入撮影等の場合に、所望のＳＩＤとなるような位置調整を自動化する。
【解決手段】垂直保持装置１３は、天井レール１４に懸架されて天井面に平行な方向で左右・前後に移動可能となっており、かつその下方に伸縮自在となっていて、その下端にＸ線管装置１１が回転（首振り）自在に取り付けられることにより、このＸ線管装置１１が上記の４軸方向に自在な位置・角度をとり得るように保持される。この４軸方向の各々にはモータ、クラッチ、ブレーキ装置および位置・角度検出器よりなる駆動機構が設けられ、斜入撮影の角度が定められたとき、所望のＳＩＤとなるのに必要な移動量が垂直保持装置１３に内蔵された制御装置により計算され、その計算結果に基づき各モータ等の制御がなされて自動的な移動が行われる。
【選択図】図１

Description

この発明は、医療診断等に使用されるＸ線撮影装置に関し、とくに被検体に対するＸ線撮影位置および角度の調整可能なＸ線撮影装置に関する。

Ｘ線発生装置（Ｘ線管装置）を天井走行式懸垂装置などで保持する一般Ｘ線撮影装置では、通常、被検体に対する撮影位置および角度を自在に調整するため移動および回転が自在にできるようにＸ線発生装置を保持している。操作者は、ブレーキを解除して自由に移動・回転できる状態とした上で、操作ハンドルを操作してＸ線発生装置を移動・回転させ、所望の位置・角度にできたらブレーキを作動させてその状態に固定し、Ｘ線撮影を行う。

しかし、こうした手動操作によると、被検体正面からＸ線撮影する場合には操作が容易で全体の検査時間を短縮することができるものの、被検体の斜め方向からＸ線を照射する斜入撮影の場合にＳＩＤ（Ｘ線焦点からＸ線フィルムなどのＸ線受像手段までの距離）を所定の値にしようとすると、操作が難しく、位置・角度の調整・設定に時間がかかるという問題がある。ＳＩＤは病院などの施設ごとに通常決まっており、この予め定まったＳＩＤでのＸ線撮影への要望が強いため、このことが大きな問題となっている。

なお、下記の特許文献１には、被検体の関心領域へＸ線照射範囲を設定するためのＸ線管装置の位置決めに関する技術が見られるが、斜入撮影の場合にＳＩＤ調整が困難であることの問題についてはなんら触れていない。
特開２００３−１１６８４５号公報

この発明の課題は、斜入撮影等の場合のＳＩＤ調整を容易化したＸ線撮影装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明による請求項１記載のＸ線撮影装置においては、Ｘ線発生手段と、Ｘ線受像手段と、Ｘ線照射位置および角度を定めるために上記Ｘ線発生手段を自在に移動および回転できるよう保持する保持手段と、該保持手段における移動および回転を停止させて固定するブレーキ手段と、このブレーキを解除して移動および回転可能な状態とするブレーキ解除手段と、ブレーキ解除され上記保持手段により移動および回転可能な状態で保持されたＸ線発生手段を強制的に移動および回転させる駆動手段と、上記Ｘ線発生手段の位置および角度を検出する検出手段と、角度が定められかつ決められたＳＩＤ下でＸ線撮影する場合にＸ線発生手段の位置および角度の検出出力に応じてＸ線発生手段の移動距離および移動方向を計算し、それに基づき上記駆動手段を制御して上記Ｘ線発生手段を移動させる制御手段とが備えられることが特徴となっている。

請求項１記載のＸ線撮影装置によれば、ブレーキを解除すれば、Ｘ線発生手段を自由に移動および回転することができるので、手動で操作して、Ｘ線発生手段の位置および角度を定めることができる。決められたＳＩＤで斜入撮影する場合、その角度を定めれば、制御手段が、Ｘ線発生手段の位置および角度の検出出力に基づいてＸ線発生手段の移動距離および移動方向を計算し、その計算結果に応じて駆動手段を制御してＸ線発生手段を移動させることができるので、そのＳＩＤとなるようＸ線発生手段の位置を自動的に定めることができる。そのため、決められたＳＩＤで斜入撮影しようとする場合などに、Ｘ線発生手段の位置・角度の調整・設定がきわめて容易となり、その作業に要する時間が短縮され、検査の能率が向上する。

つぎに、この発明を実施したＸ線撮影装置について図面を参照して説明する。

図１は、この発明の一実施例を模式的に示すものである。この図において、Ｘ線管装置１１にはＸ線を絞るためのＸ線コリメータ１２と操作ハンドル１７とが取り付けられており、懸垂保持装置１３によって保持されている。この懸垂保持装置１３は天井レール１４に懸架されており、矢印に示すように天井面に沿って左右および前後方向（図の左右方向および紙面に直角な方向）に自由に移動できるようにされている。また、この懸垂保持装置１３は矢印で示すように上下方向（図の縦方向）に伸縮自在となっており、Ｘ線管装置１１を上下方向の自由な位置に移動させることができる。Ｘ線管装置１１およびＸ線コリメータ１２は、懸垂保持装置１３の下端で矢印に示すように、Ｘ線焦点を中心に回転（首振り）自在に取り付けらている。

Ｘ線管装置１１から発生したＸ線はＸ線コリメータ１２を経て、検査台１５上の被検者２１に向けて照射される。被検者２１の背面にはＸ線フィルムを収納したブッキー部１６が配置されており、被検者２１と透過したＸ線がブッキー部１６内のＸ線フィルムに入射するようになっている。なお、Ｘ線フィルムを収納したブッキー部１６の代わりに、半導体Ｘ線検出素子を平面状に多数並べたフラットパネル型Ｘ線検出器や、イメージインテンシファイアとＸ線ＴＶカメラとを組み合わせたＸ線受像装置を配置することもできる。

この実施例のＸ線撮影装置では、このように、Ｘ線管装置１１は、左右、前後、上下および回転方向の４軸方向に自在に移動・回転可能に保持されていて、被検者および受像部（ブッキー部１６）に対して自由な位置決めおよび角度設定ができる。すなわち、操作者は、基本的には、Ｘ線管装置１１の操作ハンドル１７を手で持って４軸方向に自在に動かし、位置および角度を定めることになる。

そして、ここではそのような手動による動作に加えて、その４軸の各方向ごとに設けられた駆動機構（図示しない）によって、強制的な駆動、ブレーキおよび位置ないし角度の検出がなされるようになっている。その制御系は図２に示すようになっており、その４軸の各方向ごとの駆動機構４１〜４４は、強制駆動用のモータ５１〜５４、そのモータの回転を伝えあるいは遮断するクラッチ６１〜６４、ブレーキ装置７１〜７４および位置（ないし角度）を検出する検出器８１〜８４を含み、これらが制御装置３１に接続される。この制御装置３１には、強制駆動スイッチ３２が接続されるとともに、各軸のブレーキをそれぞれ解除するためのブレーキ解除スイッチ９１〜９４が接続される。この強制駆動スイッチ３２は、ＳＩＤが設定値となるように強制的に移動させるためのものである。

手動による操作の場合、たとえば図３の（ａ）の点線に示すようにＸ線管装置１１を位置決めして被検者２１の正面から設定ＳＩＤでのＸ線撮影を行った後、矢印Ａ方向に懸垂保持装置１３の全体を移動させ、矢印Ｂで示すようにＸ線管装置１３を回転させて斜入撮影の角度を定める。図４のフローチャートをも参照しながら説明すると、強制駆動スイッチ３２がオフになっていることを確認し、すべてのブレーキ解除スイッチ９１〜９４をオンにして４軸すべてのブレーキ装置７１〜７４を非動作状態（ブレーキ解除された状態）とした上で、操作ハンドル１７を手で操作することにより、上記のＡ方向の移動およびＢ方向の回転を行って斜入撮影のための位置決めをする。このとき、強制駆動スイッチ３２がオフになっていることから、各軸のモータ４１〜４４はすべて駆動停止した状態となり、クラッチ６１〜６４もすべて連結解除された状態となる。そしてブレーキ解除スイッチ９１〜９４の各々ごとにそれがオンになっているかの判定を制御装置３１が行ってオンになっていれば、ブレーキ装置７１〜７４のうちのそれに対応するものが解除される。ここでは上記のようにすべてのブレーキ解除スイッチ９１〜９４がオンにされ４軸すべてのブレーキ装置７１〜７４が解除されているので、４軸すべてで手動による自由な位置決めおよび角度設定が可能となる。こうした手動による設定がなされたときブレーキ解除スイッチ９１〜９４をすべてオフにし、ブレーキ作動させてその設定状態に固定する。

こうして斜入撮影のための設定を行うが、この場合、ＳＩＤは先の設定値より大きなものとなっているので、斜入撮影でも同じ設定ＳＩＤで撮影を行いたい場合は、強制駆動スイッチ３２をオンにし、斜入撮影の角度は同じままで自動的なＳＩＤ調整が行われるようにする。強制駆動スイッチ３２がオンになることにより、まず制御装置３１は、ＳＩＤが設定値となるようにするための各方向での移動量を計算する。そのため、検出器８１〜８４のすべての検出信号より、各軸方向（左右・前後・上下・回転方向）での現在の位置および角度情報を取り込む。ＳＩＤの設定値に関する情報は制御装置３１の内部のメモリなどに保持されており、これと上記の角度情報と位置情報とに基づいて、各方向の移動量の計算がなされる。

その計算結果に基づき、制御装置３１により図３の（ｂ）に示す矢印Ｃ方向およびＤ方向での移動が行われる。制御装置３１が、それらの各方向のブレーキ装置を解除しクラッチを連結した上でそれらの方向のモータの駆動を行う。矢印Ｃ、Ｄ方向での計算された移動量の移動が行われたことが検出器の出力信号によって確認されたとき、それらの方向のモータ駆動を停止するとともにクラッチの連結を解除しブレーキ装置を作動させて固定する。

こうして、先に手動で定めた斜入撮影の角度を保ったまま、ＳＩＤが設定値となるような移動が自動で行われることになる。かりにこのような自動的な移動がなされないならば、同様な移動を手動で行わなければならないので、どの程度移動させたらよいのかの計算も含めてかなり面倒な作業となり、時間もかかることになるが、上記のような自動化によりこの作業の負担が軽減され、短時間で設定でき、検査能率が向上する。

なお、この発明はこれらの構成に限定されることなく、具体的な構造などは種々に構成できることはもちろんである。たとえば、制御装置３１は懸垂保持装置１３の内部に設置することができ、また強制駆動スイッチ３２やブレーキ解除スイッチ９１〜９４等のスイッチ類は、操作ハンドル１７の近傍などに配置することができるが、これらに限定されない。さらにここでは、Ｘ線管装置１１を、天井レール１４に沿って移動する懸垂保持装置１３によって保持させているが、床走行式保持装置に保持させることなども可能である。

この発明のＸ線撮影装置によれば、撮影角度を任意に定めた斜入撮影等の場合に、所望のＳＩＤとなるような位置調整が自動化されるので、位置・角度の設定作業が容易となり、操作者の負担を軽減し、作業時間を短縮して検査の能率を向上させることができる。

この発明の一実施例にかかるＸ線撮影装置を示す模式図。同実施例の制御系統を示すブロック図。移動する状態を示す模式図。動作を示すフローチャート。

符号の説明

１１Ｘ線管装置
１２Ｘ線コリメータ
１３懸垂保持装置
１４天井レール
１５検査台
１６ブッキー部
１７操作ハンドル
２１被検者
３１制御装置
３２強制駆動スイッチ
４１〜４４駆動機構
５１〜５４モータ
６１〜６４クラッチ
７１〜７４ブレーキ装置
８１〜８４検出器
９１〜９４ブレーキ解除スイッチ

Claims

Ｘ線発生手段と、Ｘ線受像手段と、Ｘ線照射位置および角度を定めるために上記Ｘ線発生手段を自在に移動および回転できるよう保持する保持手段と、該保持手段における移動および回転を停止させて固定するブレーキ手段と、このブレーキを解除して移動および回転可能な状態とするブレーキ解除手段と、ブレーキ解除され上記保持手段により移動および回転可能な状態で保持されたＸ線発生手段を強制的に移動および回転させる駆動手段と、上記Ｘ線発生手段の位置および角度を検出する検出手段と、角度が定められかつ決められたＳＩＤ下でＸ線撮影する場合にＸ線発生手段の位置および角度の検出出力に応じてＸ線発生手段の移動距離および移動方向を計算し、それに基づき上記駆動手段を制御して上記Ｘ線発生手段を移動させる制御手段とを有するＸ線撮影装置。