JP2006149542A - 診察用ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線照射手段の移動を自動化することにより、過去に撮影したＸ線画像と同様の撮影条件での撮影を迅速に行うことができる診察用Ｘ線撮影装置を提供する。
【解決手段】 蓄積部１１７の蓄積情報に基づいて所望のＸ線画像に対応する位置情報となるように制御部１１１が各部を自動的に駆動するので、そのＸ線画像が撮影された時におけるＸ線管１２とフラットパネル検出器７との位置関係を再現できる。したがって、過去に撮影したＸ線画像と同様の撮影条件での撮影を迅速に行うことができ、Ｘ線撮影における効率を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、被検体のＸ線画像を撮影する診察用Ｘ線撮影装置に関する。

従来、この種の装置として、天井に沿って移動可能にＸ線管を懸垂支持し、Ｘ線管の向きを調節可能に構成したものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。この装置では、撮影者が手動で適宜にＸ線管を移動させ、所望の位置においてＸ線を照射して撮影を行うようになっている。
特開平６−１６５７７３号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、手動でＸ線管の位置を決めている関係上、過去に撮影したＸ線画像と同じ条件で撮影を行うには、Ｘ線画像を見ながら位置決めを行う必要がある。そのため、例えば、被検体の患部の経過を見るためには、一定期間ごとに同じ条件で撮影を行うのが一般的であるが、同一条件に設定するまでに長時間を要するという問題がある。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、Ｘ線照射手段の移動を自動化することにより、過去に撮影したＸ線画像と同様の撮影条件での撮影を迅速に行うことができる診察用Ｘ線撮影装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、Ｘ線照射手段から照射されて被検体を透過したＸ線を撮影手段で検知し、Ｘ線画像を表示手段に表示する診察用Ｘ線撮影装置において、前記Ｘ線照射手段を移動可能に保持する保持手段と、前記Ｘ線照射手段を移動させる駆動手段と、前記Ｘ線照射手段の位置を検出する検出手段と、被検体情報を入力する入力手段と、被検体情報と、Ｘ線画像情報と、位置情報とを対応付けて蓄積する蓄積手段と、以前に行った撮影と同様の撮影を再度行う際には、前記入力手段で入力された所望の被検体情報に対応するＸ線画像を前記表示手段に表示させ、そのＸ線画像と同じ条件で撮影を行う場合には、それに対応する位置情報が前記検出手段から出力されるまで前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、入力された所望の被検体情報に対応するＸ線画像情報を蓄積手段から読み出し、そのＸ線画像を表示手段に表示させる。このＸ線画像が所望するものであれば、対応する位置情報が検出手段から出力されるように制御手段が駆動手段を自動的に駆動するので、そのＸ線画像が撮影された時におけるＸ線照射手段と撮影手段との位置関係を再現できる。したがって、過去に撮影したＸ線画像と同様の撮影条件での撮影を迅速に行うことができる。

この発明において、蓄積手段は、Ｘ線照射手段の曝射条件をさらに対応付けて蓄積し、制御手段は、対応する曝射条件で前記Ｘ線照射手段を設定することが好ましい（請求項２）。撮影時に蓄積手段に曝射条件も蓄積しておくことにより、位置だけでなく曝射条件も過去に撮影したＸ線画像と同様にすることができる。

また、この発明において、表示手段及び入力手段は、Ｘ線照射手段に付設されていることが好ましい（請求項３）。撮影者が手元で情報を入力及び確認でき、効率的な操作を行うことができる。

さらに、この発明において、被検体情報には撮影日時を含むことことが好ましい（請求項４）。Ｘ線画像の撮影が多く行われている場合には、撮影日付と時刻によって所望するものを比較的容易に見つけ出すことができる。

この発明に係るに診察用Ｘ線撮影装置よれば、所望のＸ線画像に対応する位置情報が検出手段から出力されるように制御手段が駆動手段を自動的に駆動するので、そのＸ線画像が撮影された時におけるＸ線照射手段と撮影手段との位置関係を再現できる。したがって、過去に撮影したＸ線画像と同様の撮影条件での撮影を迅速に行うことができ、Ｘ線撮影における効率を高めることができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明する。
図１は、実施例に係る診察用Ｘ線撮影装置（天井走行懸垂Ｘ線管保持装置）の概略構成を示す図である。

撮影対象である被検体Ｍは、床面に設置されたベッド１に載置される。ベッド１は、Ｘ線透過材料で構成された天板３と、天板３を支える基台５とを備えている。この基台５には、透過Ｘ線像を検知するフラットパネル検出器７（ＦＰＤ）が埋設されている。

なお、フラットパネル検出器７がこの発明の撮影手段に相当する。

天井面には、水平移動機構１１が配設されている。
この水平移動機構１１には、Ｘ線管１２を垂直方向に昇降自在に保持する懸垂保持機構１３の上端が取り付けられている。懸垂保持機構１３の下端には、Ｘ線管１２が取り付けられている。懸垂保持機構１３は、Ｘ線管１２を昇降自在に保持するとともに、水平移動機構１１により図１の左右方向Ｘ及び紙面方向Ｙに対して移動可能である。Ｘ線管１２は、昇降によりＺ方向に移動され、撮像面７ａからＸ線焦点１２ａの高さが調整可能である。また、Ｘ線管１２は、θ１方向周りと，Ｚ軸周りのθ２方向にも回動可能になっている。

なお、Ｘ線管１２が本発明におけるＸ線照射手段に相当する。

図２及び図３を参照する。なお、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、図３は図２と直交する方向の断面図である。

水平移動機構１１は、天井に固定された固定レール１５を備えている。一対の固定レール１５のコの字状の案内面の手前側には、移動レール支持部材１７に支持されたコロ１９が取り付けられている。さらに、一対の固定レール１５のうちの一方の案内面における奥側には、ラック２１が敷設されており、これにはピニオン２３が係合されている。ピニオン２３は、駆動軸２５を介してモータ２７に連結されている。このモータ２７は、駆動軸２５の回転を伝達／非伝達と切り替えるクラッチ機構（図示省略）が内蔵されているとともに、位置検出用のポテンショメータ２９が付設されている。

また、固定レール１５に直交するように配置されている移動レール３１のコの字状の案内面の手前側には、懸垂部３３に立設されている懸垂部支持部材３５に配設されたコロ３７が配置されている。さらに、移動レール３１のうちの一方の案内面における奥側には、ラック３９が敷設されており、これにはピニオン４１が係合されている。ピニオン４１は、駆動軸４３を介してモータ４５に連結されている。このモータ４５は、駆動軸４３の回転を伝達／非伝達と切り替えるクラッチ機構（図示省略）が内蔵されているとともに、位置検出用のポテンショメータ４７が付設されている。したがって、懸垂部３３は、Ｘ線管１２とともにＸ及びＹ方向に移動可能に支持されている。

なお、上述した固定レール１５及び移動レール３１が本発明における保持手段に相当する。また、モータ２７，４５が本発明における駆動手段に相当する。

次に、図４を参照する。この図４は、制動機構の構成を示す図である。なお、Ｘ方向及びＹ方向の制動機構は同様の構成であるので、ここではＸ方向の制動機構を例に採って説明する。

Ｘ方向の制動機構４９は、移動レール支持部材１７内に設けられている。具体的な構成は、ソレノイドＳＯＬ１のオン・オフに応じて伸縮するロッド５１の先端部に、揺動支点５３を中心として揺動されるレバー５５の一端側が連結され、そのレバー５５の他端側には、ゴム等の摩擦係数が大きな制動部材５７が先端部に取り付けられた制動軸５９が取り付けられている。また、ロッド５１の先端部は、引張コイルバネ６１により伸長する方向に付勢されている。

ソレノイドＳＯＬ１がオンになると、ロッド４１が収縮し、レバー４５を揺動させて、制動軸４９を固定レール１５と反対側に移動させることにより、固定レール１５に押圧されていた制動部材４７が、固定レール１５に対して離れる。つまり、制動部材４７による制動が解除される。また、ソレノイドＳＯＬ１がオフになると、ロッド４１が引張コイルバネ５１により引っ張られ、レバー４５を揺動させて、制動軸４９を固定レール１５側に押し出すことにより、制動部材４９が固定レール１５に押圧されて制動が行われる。

図５を参照する。この図５は、懸垂部の内部構成を示す図である。

一端側がロープ支持部材６３に支持され、プーリ６４〜６７を介して、プーリ６８に巻回され、懸垂部３３の先端部のフック６９に掛けられ、プーリ７０に巻回され、プーリ７１〜７４を介してロープ支持部材７５に他端側が支持されているロープ７６によって懸垂部３３は懸垂支持されている。懸垂部３３を伸縮、つまりＸ線管１２をＺ方向に昇降させると、プーリ６６，６８，７０，７２は回転し、プーリ６５，６７，７１，７３は前後動（図中のａ，ｂ方向に移動）する。このとき、プーリ６５，６７，７１，７３は、図示しないバネ部材によりａ方向に付勢されている。このバネ部材は、懸垂部３３が下端部に支持するＸ線管１２がどの高さにあってもその重力と釣り合ってプーリ６５，６７，７１，７３をａ方向に付勢するように設計されている。また、プーリ６６，６８，７０，７２と連動して回転するドラム７７が配設されている。

上記構成において、ソレノイドＳＯＬ３をオンすると、ブレーキ部材７８とドラム７７との接触が解かれ、プーリ６６，６８，７０，７２の回動が可能になり、懸垂部３３の伸縮のブレーキが解除されることになる。また、ソレノイドＳＯＬ３をオフすると、ブレーキ部材７８をドラム７７に押圧することにより、プーリ６６，６８，７０，７２の回動が抑止されてブレーキがかかる。

上述したプーリ６８とフック６９との間には、主動プーリ７９が配設されており、ロープ７６が巻回されている。主動プーリ７９には、モータ８１の回転軸が連動連結されている。モータ８１を駆動すると、主動プーリ７９が回転され、ロープ７６が巻回されてＸ線管１２が昇降する。このモータ８１には、回転力を伝達／非伝達で切り替えるクラッチ機構（図示省略）が内蔵されている。また、懸垂部３３の先端部には、フック８３が設けられ、ここにロープ８５の一端側が掛けられている。その他端側は、プーリ７０，７２の間に巻回されているとともに、途中に設けられたプーリ８７に巻回されている。このプーリ８７にはポテンショメータ８９が連結されており、懸垂部３３が昇降するとプーリ８７の回転を介してポテンショメータ８９からＺ方向の位置情報が出力される。

図６を参照する。この図６は、懸垂部における回転駆動部を示す図である。

懸垂部３３の下端軸９１の直上にあたる筒９３は、内周面にベアリング９５を備えている。そのベアリング９５に回動自在に保持されているのが下端軸９１である。その内周面の全周にわたってギア９７が形成されており、駆動ギア９９と係合されている。駆動ギア９９は、モータ１０１によって回転駆動される。モータ１０１は、回転力の伝達／非伝達を切り替えるクラッチ機構（図示省略）を備えているとともに、ポテンショメータ（図示省略）を備えており、回転に応じたθ２の位置情報を出力する。また、下端軸９１は、電磁ロック１０３を備えており、これが作動されると、電磁力により筒９３が下端軸９１に吸着されるように作用し、θ２方向の回転が規制されて制動動作される。

なお、説明は省略するが、θ１方向への回転機構も上記の懸垂部３３における回転駆動部と同様の構成を備えている。

図７を参照する。図６（ａ），（ｂ）は制動機構の回路構成を示す図である。

Ｘ線管１２付近に設けられた操作部１０５には、撮影者が操作可能なスイッチＳＷ１〜５及び入力キー等が配設されている。これらのスイッチＳＷ１〜ＳＷ５は、押している間だけオン状態が維持されるモーメンタリスイッチである。スイッチＳＷ１は、リレーＲ１と直列に接続され、Ｘ方向の移動規制を解除する。スイッチＳＷ２は、リレーＲ２と直列に接続され、Ｙ方向の移動規制を解除する。スイッチＳＷ３は、リレーＲ３と直列に接続され、Ｚ方向の移動規制を解除する。スイッチＳＷ４は、リレーＲ４と直列接続され、θ１方向の回動規制を解除し、スイッチＳＷ５は、通常時閉止タイプのリレーＲ５と直列接続され、スイッチＳＷ５をオンすることでリレーＲ５がオフし、電磁ロック１０３を解除してθ２方向の回動規制を解除する。操作部１０５は、被検体Ｍに係る情報等を入力したりする際にも撮影者によって操作される。

また、上記の各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５には、各々副スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ５ａが並列に設けられている。各副スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ５ａは、後述する制御部１１１によって自動的に開閉され、各ソレノイドＳＯＬ１〜４及び電磁ロック１０３が制御される。

上述したＸ線管１２は、図１に示すように操作部１０５の上部に表示部１０７を備えている。表示部１０７としては、例えば、液晶表示装置を用いてＸ線管１２の軽量化を図ることが好ましい。なお、操作部１０５が本発明における入力手段に相当する。

上述した各ポテンショメータ４７，８９等からの位置情報は位置検出部１０９に与えられる。この位置検出部１０９は、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ１、θ２の位置情報を制御部１１１に与える。本発明における制御手段に相当する制御部１１１は、Ｘ線管１２に高電圧を印加するための高電圧装置１１５及びフラットパネル検出器７等を制御するとともに、フラットパネル検出器７から透過Ｘ線に係る信号を収集し、Ｘ線画像として表示部１０７に出力する。Ｘ線管１２への高電圧の印加の指示は、例えば、撮影者が足で操作するフットスイッチ１１６によって行われる。フラットパネル検出器７を介して収集されたＸ線画像は、制御部１１１におけるデジタル処理部（図示省略）によってデジタル化され、以下に説明するように対応付けられて蓄積部１１７に蓄積される。

本発明における蓄積手段に相当する蓄積部１１７は、例えば、ハードディスク装置などで構成されており、図８に示すような蓄積情報を蓄積する。なお、図８は、蓄積情報の一例を示す模式図である。

蓄積情報は、例えば、被検体情報、撮影日時、位置情報（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θ１方向、θ２方向）、曝射条件（管電圧、管電流、撮影時間）、Ｘ線画像情報を含み、被検体情報及び撮影日時ごとにＸ線画像情報が対応付けられて蓄積されている。但し、被検体情報と、位置情報と、Ｘ線画像情報とが対応付けられるのであれば、上記のような形態である必要はない。

例えば、撮影者が操作部１０５からの入力に応じてある蓄積情報を選択した場合には、制御部１１１は、その情報に含まれている位置情報に応じてＸ線管１２の位置を調整する。具体的には、まず位置合わせを行う方向の規制動作を解除し、次いでモータ等を作動させて蓄積情報に記憶されていた位置に合わせる。例えば、Ｘ方向の位置を合わせるには、副スイッチＳＷ１ａを閉止し、リレーＲ１を動作させてソレノイドＳＯＬ１を動作させる。これにより制動動作が解除される。そして、ポテンショメータ２９及び位置検出部１０９から出力されるＸ方向の位置情報が蓄積情報のものと一致するまでモータ２７を駆動する。一致した場合には、スイッチＳＷ１ａを再び開放して制動動作を行わせてＸ方向の位置を固定する。

次に、上述した構成の診察用Ｘ線撮影装置の動作について、図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９はＸ線撮影を示すフローチャートであり、図１０は同様の撮影条件で撮影する際のフローチャートである。

まず、最初にある撮影を行い、次いでその条件と同じ撮影条件で撮影する手順について説明する。

ステップＳ１
撮影に先立ち、蓄積情報の被検体情報にあたる被検体の名称を、撮影者が操作部１０５を介して入力する。

ステップＳ２
撮影者が操作部１０５を介して撮影条件を設定する。具体的には、管電圧、管電流、撮影時間の曝射条件を設定するとともに、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５を操作してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θ１方向、θ２方向の各位置を所望位置に手動により移動させる。

ステップＳ３
例えば、フットスイッチ１１６を操作し、設定した撮影条件による撮影を行う。撮影されたＸ線画像は、表示部１０７に一旦表示される。

ステップＳ４
撮影者は、表示されたＸ線画像を見て、所望のＸ線画像が撮れているか否かを判断し、撮れていると判断した場合には、ステップＳ５へ移行する。一方、所望のＸ線画像ではないと判断した場合には、ステップＳ２へ戻って撮影条件（位置及び／または曝射条件）を代えて再び撮影を行う。

ステップＳ５
撮影者が所望のＸ線画像を得られたと判断した場合には、操作部１０５を操作して蓄積を指示する。すると、ステップＳ１で入力した被検体情報とともに、撮影日時と、位置情報と、曝射条件とをＸ線画像情報と関連付けて蓄積部１１７に蓄積する。必要であれば、撮影を繰り返し、異なる時刻の撮影日時とともに蓄積する。

次に、図１０を参照する。
ここでは、診察のために上述した撮影と同じ部位の撮影を行う場合を例に採って説明する。

ステップＳ１１
撮影対象である被検体Ｍの名称を入力すると、制御部１１は、蓄積部１１７に蓄積されている蓄積情報の中から、その被検体情報を含むもののＸ線画像を表示部１０７に表示する。したがって、その被検体情報に対応するＸ線画像が表示される（ステップＳ１２）。なお、蓄積情報には、図８に示すように撮影日時も関連付けて蓄積してあるので、Ｘ線画像の撮影が多く行われている場合であっても、撮影日付と時刻によって所望するものを比較的容易に見つけ出すことができる。

ステップＳ１３
撮影者は、所望のＸ線画像を選択する。Ｘ線管１２には、表示部１０７が付設されているので、撮影者が手元で情報を入力及び確認でき、効率的な操作を行うことができる。

ステップＳ１４
制御部１１１は、選択されたＸ線画像に対応する位置情報に応じて、上述したモータ２７等を駆動し、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θ１方向、θ２方向を調節する。さらに、高電圧装置１１５に制御信号を送って曝射条件を自動設定する。

ステップＳ１５
撮影者は、自動設定された撮影条件が所望のものであるか否かを判断する。所望のものである場合には、操作部１０５を操作してステップＳ１６に移行する。なお、所望のものでない場合または条件を適宜調節したい場合には、ステップＳ１７へ移行し、操作部１０５を介して調節を行う。

ステップＳ１６
撮影者はフットスイッチ１１６を操作して、Ｘ線の曝射を行う。この撮影条件は、ステップＳ１７で適宜の調整を行っていない場合には過去に行った撮影と同じものとなっている。

このように蓄積部１１７の蓄積情報に基づき、所望のＸ線画像に対応する位置情報となるように制御部１１１が各部を自動的に駆動するので、そのＸ線画像が撮影された時におけるＸ線管１２とフラットパネル検出器７との位置関係を再現できる。したがって、過去に撮影したＸ線画像と同様の撮影条件での撮影を迅速に行うことができ、Ｘ線撮影における効率を高めることができる。また、撮影時に蓄積部１１７に曝射条件も蓄積しているので、位置だけでなく曝射条件も過去に撮影したＸ線画像と同様にすることができる。その結果、診断に有用な撮影を効率的に行うことができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように適宜に変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、表示部１０７をＸ線管１２に付設した構成を採用している。しかし、Ｘ線管１２と別体の表示装置を備える構成を採用してもよい。

（２）フラットパネル検出器７（ＦＰＤ）に代えて、イメージインテンシファイアを採用した構成としてもよい。

（３）Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θ１方向、θ２方向の５方向にわたる位置情報に代えて、例えば、Ｚ方向、θ１方向、θ２方向だけが選択可能な非天井走行型の装置にも適用することができる。

（４）位置検出のためのポテンショメータに代えて、ロータリエンコーダを採用してもよい。

（５）蓄積情報としては、図８に示す形態に限定されるものではなく、例えば、撮影日時を省略してもよい。また、曝射条件を省略し、被検体情報と位置情報だけを蓄積する形態としてもよい。

（６）なお、天板３の下部に、水平移動可能なカセッテを配備し、かつカセッテをフラットパネル検出器７の側方にあたる待機位置と、フラットパネル検出器７の上方にあたる撮影位置とにわたって移動可能に構成してもよい。これにより、フラットパネル検出器フラット７で透視撮影した後に、Ｘ線フィルムによる撮影を行うことができる。また、この場合に、フラットパネル検出器７に代えてイメージインテンシファイアを採用してもよい。

実施例に係る診察用Ｘ線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２と直交する方向の矢視断面図である。 制動機構の構成を示す図である。 懸垂部の内部機構を示す図である。 懸垂部における回転駆動部を示す図である。 （ａ），（ｂ）は制動機構の回路構成を示す図である。 蓄積情報の一例を示す模式図である。 Ｘ線撮影を示すフローチャートである。 同様の撮影条件で撮影する際のフローチャートである。

符号の説明

Ｍ … 被検体
１ … ベッド
３ … 天板
７ … フラットパネル検出器
１１ … 水平移動機構
１２ … Ｘ線管
１３ … 懸垂保持機構
１５ … 固定レール
１７ … 移動レール支持部材
２７ … モータ
２９ … ポテンショメータ
３１ … 移動レール
３３ … 懸垂部
３５ … 懸垂支持部材
４５ … モータ
４９ … 制動機構
８１ … モータ
８９ … ポテンショメータ
１０１ … モータ
１０３ … 電磁ロック
１０５ … 操作部
ＳＷ１〜５ … スイッチ
１０７ … 表示部
１０９ … 位置検出部
１１１ … 制御部
１１７ … 蓄積部

Claims (4)

1. Ｘ線照射手段から照射されて被検体を透過したＸ線を撮影手段で検知し、Ｘ線画像を表示手段に表示する診察用Ｘ線撮影装置において、前記Ｘ線照射手段を移動可能に保持する保持手段と、前記Ｘ線照射手段を移動させる駆動手段と、前記Ｘ線照射手段の位置を検出する検出手段と、被検体情報を入力する入力手段と、被検体情報と、Ｘ線画像情報と、位置情報とを対応付けて蓄積する蓄積手段と、以前に行った撮影と同様の撮影を再度行う際には、前記入力手段で入力された所望の被検体情報に対応するＸ線画像を前記表示手段に表示させ、そのＸ線画像と同じ条件で撮影を行う場合には、それに対応する位置情報が前記検出手段から出力されるまで前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする診察用Ｘ線撮影装置。
2. 請求項１に記載の診察用Ｘ線撮影装置において、前記蓄積手段は、前記Ｘ線照射手段の曝射条件をさらに対応付けて蓄積し、前記制御手段は、対応する曝射条件で前記Ｘ線照射手段を設定することを特徴とする診察用Ｘ線撮影装置。
3. 請求項１または２に記載の診察用Ｘ線撮影装置において、前記表示手段及び前記入力手段は、前記Ｘ線照射手段に付設されていることを特徴とする診察用Ｘ線撮影装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の診察用Ｘ線撮影装置において、前記被検体情報には、撮影日時を含むことを特徴とする診察用Ｘ線撮影装置。
   

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