JP2007097765A - 寝台装置、x線診断装置およびx線診断装置の寝台制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】起倒時において、操作者の負担を軽減すると同時に患者の安全性を向上させることが可能な寝台装置、X線診断装置およびX線診断装置の寝台制御方法である。
【解決手段】寝台装置4は、寝台6と、寝台6を起倒させる寝台起倒手段7と、予め指定された停止条件に従って寝台6が寝台6の最大ストローク以外の位置で停止するように寝台起倒手段7を制御する寝台停止位置制御手段8とを有する。
【選択図】 図1
【解決手段】寝台装置4は、寝台6と、寝台6を起倒させる寝台起倒手段7と、予め指定された停止条件に従って寝台6が寝台6の最大ストローク以外の位置で停止するように寝台起倒手段7を制御する寝台停止位置制御手段8とを有する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、検査時に患者の転倒防止のための安全機能を備えた寝台装置、X線診断装置およびX線診断装置の寝台制御方法に関する。
X線診断装置による検査では、寝台を水平状態からほぼ90°まで起倒して患者を立位の状態にする場合がある。このような検査において、従来、寝台を水平状態から立位状態に起倒する際、患者が前に倒れないように操作者が患者の状態を常に監視しながら寝台が操作されている。
また、寝台の起倒角度に応じて寝台の移動速度を変えて起倒前半でより速く、起倒後半ではより遅くすることにより、寝台の急な速度変化に伴う患者の不快感や不安感を抑制しつつ、患者が前に倒れ難い状態を作り出す技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
実開平2−63817号公報
しかしながら、従来の寝台起倒方法では、足腰の弱い患者や腰の曲がった患者を対象とする場合に、寝台の起倒角度が90°付近に達したときに患者が前に倒れそうになったり、あるいは患者に倒れてしまうような不安感を与えること恐れがある。そのため、操作者は患者の状態を常に監視しながら、患者が前に倒れそうになった場合は起倒を停止するなど、寝台操作に気を使う必要がある。
この点、特許文献1に記載の技術では、単に寝台の起倒速度を変化させるのみであるため、患者が前に倒れそうな場合、操作者は寝台の起倒動作を停止させる操作が必要となる。従って、操作者は、常に患者の状態を監視するという手間が必要である。
このような問題は、X線診断装置に用いられる寝台装置のみならず、他の医療用の寝台装置にも共通する問題である。
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、起倒時において、操作者の負担を軽減すると同時に患者の安全性を向上させることが可能な寝台装置、X線診断装置およびX線診断装置の寝台制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係る寝台装置は、上述の目的を達成するために、請求項1に記載したように、寝台と、前記寝台を起倒させる寝台起倒手段と、予め指定された停止条件に従って前記寝台が前記寝台の最大ストローク以外の位置で停止するように前記寝台起倒手段を制御する寝台停止位置制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、本発明に係るX線診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項6に記載したように、被検体にX線を照射して前記被検体の診断情報を取得する診断情報取得手段と、前記被検体をセットするための寝台と、前記寝台を起倒させる寝台起倒手段と、予め指定された停止条件に従って前記寝台が前記寝台の最大ストローク以外の位置で停止するように前記寝台起倒手段を制御する寝台停止位置制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、本発明に係るX線診断装置の寝台制御方法は、上述の目的を達成するために、請求項11に記載したように、寝台を起倒させるステップと、予め指定された停止条件に従って前記寝台を前記寝台の最大ストローク以外の位置で停止させるステップとを有することを特徴とするものである。
本発明に係る寝台装置、X線診断装置およびX線診断装置の寝台制御方法においては、起倒時において、操作者の負担を軽減すると同時に患者の安全性を向上させることができる。
本発明に係る寝台装置、X線診断装置およびX線診断装置の寝台制御方法の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図1は本発明に係るX線診断装置の第1の実施形態を示す機能ブロック図である。
X線診断装置1は、X線照射装置2、X線検出器3、寝台装置4および制御装置5を備えている。寝台装置4は、寝台6、寝台起倒機構7および寝台停止位置制御部8を備えている。また、制御装置5には、操作パネル9が設けられる。寝台停止位置制御部8は、制御装置5に内蔵されている場合もある。制御装置5および寝台停止位置制御部8は、回路により構成することができるが、一部をコンピュータの演算装置にプログラムを読み込ませて構築することもできる。
X線照射装置2およびX線検出器3は、寝台6を挟んで設けられる。寝台6には患者である被検体(図1に図示せず)がセットされる。そして、X線照射装置2から被検体に向けてX線を照射し、被検体を透過したX線がX線検出器3により検出されるように構成されている。また、X線検出器3により検出された検出信号は、制御装置5に出力されて、画像等の被検体の診断情報の生成に用いられる。
寝台起倒機構7は、制御装置5からの制御信号によって制御され、寝台6を起倒させることができる。寝台停止位置制御部8は、制御装置5からの制御信号によって制御され、予め指定された停止条件に従って寝台6が寝台6の最大ストローク以外の位置で停止するように寝台起倒機構7を制御することができる。
制御装置5は、X線診断装置1の各構成要素を統括的に制御する機能を有する。例えば、制御装置5は、操作パネル9からの操作情報に従って、X線照射装置2に高電圧を印加することによりX線照射装置2からX線を照射させる機能を有する。また、制御装置5は、寝台起倒機構7および寝台停止位置制御部8に制御信号を与えて制御する機能、X線照射装置2およびX線検出器3の位置の制御やその他各種制御を行う機能を有する。さらに、制御装置5は、X線検出器3により検出された検出信号を取得して被検体の画像を生成する。
図2は、図1に示す寝台6の構成図である。
図2に示すように寝台6の一端には、フットレスト6aが取付けられる。このため、被検体Pを立位の状態で寝台6にセットした上で検査を行うことができる。すなわち、被検体Pがフットレスト6a上に立った状態で検査を行うことができる。立位の状態での検査は、起倒モードと呼ばれるが、通常、立位における寝台6の傾斜角度の最大ストロークは89度である。
そして、寝台6の傾斜角度が0度である横位での通常の撮影モードから起倒モードに変更する際には、操作パネル9から寝台6の起倒指示が制御装置5に入力される。そうすると、制御装置5から寝台起倒機構7に制御信号が与えられ、寝台起倒機構7の動作により寝台6の傾斜角度が0度から最大傾斜角度である89度となるように寝台6が起立する。
また、操作パネル9の操作により、寝台6の最大傾斜角度を最大ストロークである89度以外の任意の角度に設定することができる。そして、設定した最大傾斜角度で停止するような起倒モードを複数通り、寝台停止位置制御部8に記憶させることができる。この場合、操作パネル9からの最大傾斜角度の設定情報が制御装置5を介して寝台停止位置制御部8に与えられ、寝台停止位置制御部8に起倒モードとして記憶される。操作パネル9には、複数の起倒モードをワンタッチで切換えられるように切換ボタンを設けることができる。
そして、例えば立位検査に先立って、操作パネル9の操作により所望の最大傾斜角度で停止する起倒モードを選択すると、起倒モードの選択情報が制御装置5を介して寝台停止位置制御部8に与えられる。そうすると、寝台停止位置制御部8は、寝台起倒機構7に制御信号を与え、寝台起倒機構7は、選択された起倒モードの最大傾斜角度で寝台6が停止するように寝台6の位置を制御する。これにより、寝台6は、起倒モードとして記憶させた所望の最大傾斜角度で自動的に停止することとなる。
尚、この起倒モードの切換は、立位の検査中に行うこともできる。また、寝台6の移動中に操作パネル9から寝台6の移動停止指示を与えることにより、制御装置5を介して寝台起倒機構7を制御し、寝台6を操作パネル9の操作タイミングでマニュアル停止させることもできる。
図3は、図2に示す寝台6の最大傾斜角度の設定例を示す図である。
図3の点線に示すように寝台6の最大傾斜角度を89度Anormal以下の任意の角度A1,A2,A3に複数通り設定し、起倒モードとして装置に記憶させることができる。これにより、操作者は寝台6の起倒操作の際に89度Anormalの最大ストロークまで寝台6を動作させたい場合と、最大傾斜角度が最大ストローク未満の被検体Pに不安を与えない傾斜角度A1,A2,A3となるように寝台6を動作させる場合とを容易に切換えることができる。従って、操作者は寝台6が移動しても被検体Pが前に倒れる恐れが低減されるように予め、あるいは寝台6の移動中や検査中に被検体Pの状況に応じて寝台6の最大傾斜角度を変更することが可能となる。
つまり、以上のようなX線診断装置1および寝台装置4は、X線診断装置1の操作者が被検体Pに応じて寝台6の最大傾斜角度を設定できるようにしたものである。
このため、X線診断装置1および寝台装置4によれば、立位検査における寝台6の移動時に被検体Pが前に倒れ難い状況を作り出すことで、被検体Pの安全性を向上させることができる。すなわち、立位検査において、寝台6の傾斜角度を89度とすると、被検体Pによっては、前に倒れてしまうような不安感を与えてしまう場合がある。このような場合に、従来のX線診断装置1では、操作者は被検体Pに不安感を与えないような傾斜角度で寝台6をマニュアル停止する必要があり、寝台6の操作に常時気を使う必要がある。
これに対して、図1に示すX線診断装置1および寝台装置4によれば、寝台6の最大傾斜角度を被検体Pが不安を感じない程度の角度に起倒モードとして予め設定できる。このため、操作者が被検体Pに応じた最大傾斜角度の起倒モードを選択すれば、被検体Pが前方に倒れそうになるのを防ぐことができる。この結果、操作者は寝台6の操作に気を使う必要がなくなるため、検査効率を向上させることができる。
加えて、寝台6の起立時のみならず、寝台6を倒す場合には、被検体Pの落下を防止することができる。このため、寝台6を倒す場合にも、寝台6の起立時と同様に安全性の向上と操作者の検査効率向上を図ることができる。
図4は本発明に係るX線診断装置の第2の実施形態を示す寝台6の構成図であり、図5は、第2の実施形態におけるX線診断装置の寝台停止位置制御部の機能ブロック図である。
図4および図5に示された、X線診断装置1Aでは、寝台6のフットレスト6aにシート型圧力センサ10を設けた構成および寝台停止位置制御部8の機能が図1に示すX線診断装置1と相違する。他の構成および作用については図1に示すX線診断装置1と実質的に異ならないため寝台6および寝台停止位置制御部8のみ図示し、同一の構成については同符号を付して説明を省略する。
X線診断装置1Aでは、図4に示すように寝台6のフットレスト6aにシート型圧力センサ10が設けられる。シート型圧力センサ10の感圧部は、圧力を電気信号に変換するセンサ11を備えている。シート型圧力センサ10は、例えば2次元状に配列された複数のセンサ11を有している。さらに、シート型圧力センサ10は、被検体Pの足が乗る位置に合わせて2つ設けられ、被検体Pの足圧を電気信号として検出できるように構成される。
また、センサ11も足の位置に合わせて複数個設けられる。このセンサ11の数は、少なくとも被検体Pの重心を推定するために必要な個数とされる。各センサ11は、寝台停止位置制御部8によって識別可能に構成される。このため、例えば、3次元のXYZ座標系が設定される。
図6は、図4に示すシート型圧力センサ10が備える各センサ11の識別情報の一例を示す図である。
図6に示すように各センサ11は2次元状に配置される。ここで、一方の方向にA、B、C、・・・、x他方の方向に1、2、3、・・・、nというように識別子を付するとすると、各センサ11はA1、A2、・・・、An、B1、B2、・・・、Bn、・・・、k1、k2、・・・、knという識別子を用いて識別することができる。また、XYZ座標を用いて、各センサ11の2次元座標をA1(XA1,YA1),A2(XA2,YA2)、・・・、An(XAn,YAn)、B1(XB1,YB1),B2(XB2,YB2)、・・・、Bn(XBn,YBn)、・・・、k1(Xk1,Yk1),B2(Xk2,Yk2)、・・・、kn(Xkn,Ykn)と表すことができる。
一方、図5に示すように寝台停止位置制御部8は、増幅器20、A/D変換器21および処理部22を備えている。シート型圧力センサ10の感圧部に設けられる各センサA1、A2、A3、・・・は、圧力に応じて抵抗値が変化する可変抵抗RA1,RA2,RA3,・・・で構成することができる。各センサA1、A2、A3、・・・の出力は、それぞれ増幅器20に与えられて電圧VA1、VA2、VA3、・・・の検出信号に増幅された後、A/D変換器21に与えられる。A/D変換器21では、増幅器20から受けた電圧VA1、VA2、VA3、・・・の検出信号のA/D変換が行われ、デジタル化された検出信号は、処理部22に与えられる。
処理部22には、予め各センサ11の識別情報と位置情報(座標値)とが記憶されている。そして、A/D変換器21から受けた電圧VA1、VA2、VA3、・・・の検出信号から各センサA1、A2、A3、・・・における圧力fA1、fA2、fA3、・・・を求める。次に、処理部22では、各センサA1、A2、A3、・・・の座標値A1(XA1,YA1),A2(XA2,YA2)、A3(XA3,YA3)、・・・と圧力fA1、fA2、fA3、・・・とを用いて式(1)により被検体Pの重心座標(XG,YG)を推定する。
また、処理部22には、予め被検体Pの重心位置の許容範囲が設定されている。そして、処理部22では、式(1)により算出された被検体Pの重心座標(XG,YG)が予め設定された許容範囲内にあるか否かの判定が行われる。そして、算出された被検体Pの重心座標(XG,YG)が予め設定された許容範囲外にあると判定された場合には、寝台起倒機構7に寝台6の停止指示が出力される。これにより、寝台6が自動停止するように構成されている。
このような寝台停止位置制御部8における被検体Pの重心位置の推定機能はモーダルにオンオフ切換ができる。すなわち、被検体Pの重心位置の推定機能をオンにし、推定された被検体Pの重心位置に応じて寝台6の起倒動作を停止させる「重心検出モード」を設けることができる。
そして、この重心検出モードの選択指示は、操作パネル9から制御装置5を介して寝台停止位置制御部8に与えることができる。この場合、重心検出モードを操作パネル9上の選択ボタンによりワンタッチで選択できるように構成することもできる。また、重心検出モードの選択は、寝台6の停止中のみならず、検査中や寝台6の移動中であっても行うことができる。
さらに、被検体Pの重心位置に対する許容範囲も寝台6の起倒動作中を含む任意のタイミングで許容範囲の変更指示を操作パネル9から制御装置5を介して寝台停止位置制御部8に与えることにより変更することができる。特に、予め複数の許容範囲を設定しておき、検査中であっても選択ボタンで容易に所望の許容範囲を選択できるように構成することもできる。
次に、X線診断装置1Aの重心検出モードにおける寝台6の停止手順について説明する。
図7は図4に示すX線診断装置1Aの重心検出モードにおける処理部22の処理手順を示すフローチャートであり、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
まずステップS1において、被検体Pが寝台6にセットされた状態で寝台6が起立移動すると、被検体Pの足が寝台6のフットレスト6aに設けられたシート型圧力センサ10の各センサ11に圧力を与える。そうすると、各センサ11の抵抗値が変化し、処理部22は、各センサ11から増幅器20およびA/D変換器21を経て圧力に応じて出力された各センサ電圧を入力する。
次に、ステップS2において、処理部22は、入力した各センサ電圧からそれぞれのセンサ11に加えられた圧力を算出する。この圧力の算出には、各センサ11の圧力に対する抵抗特性が参照される。
次に、ステップS3において、処理部22は、予め記憶している各センサ11の位置情報を参照し、各センサ11の座標値を読み出す。
次に、ステップS4において、処理部22は、読み出した各センサ11の座標値と各センサ11に加えられた圧力とから式(1)により被検体Pの重心位置を推定する。
次に、ステップS4において、処理部22は、推定した被検体Pの重心位置が予め設定した許容範囲内であるか否かの判定を行う。そして、処理部22は、推定した被検体Pの重心位置が予め設定した許容範囲内であると判定した場合には、再びステップS1において各センサ11のセンサ電圧を再入力する。
逆に、推定した被検体Pの重心位置が予め設定した許容範囲内にないと判定した場合には、ステップS5において、処理部22は、寝台6の停止指示を寝台起倒機構7に出力する。この結果、被検体Pの重心位置が予め設定した許容範囲外となったことが処理部22において検出されると寝台6が自動停止する。
図8は図4に示すX線診断装置1Aの重心検出モードにおいて推定された重心位置の軌跡と重心位置に対する許容範囲の設定例を示す図である。
図8は、フットレスト6a上に被検体Pの足Pfが乗っている状態を示す。図8の実線で示すように被検体Pの重心位置に対する許容範囲を予め複数通り設定しておき、検査中であっても操作者が容易に操作パネル9から選択することができる。そして、各白丸印と矢印で示すように被検体Pの推定重心位置が移動した場合、重心位置が許容範囲内である間は、寝台6の起倒を継続させる。しかし、重心位置が許容範囲外となった場合には、処理部22から寝台6の停止指示が寝台起倒機構7に出力され、寝台6の起倒が自動的に停止する。
つまり、以上のようなX線診断装置1Aは、被検体Pの足圧を検出することで重心位置を推定し、推定した被検体Pの重心位置が予め指定した許容範囲外に位置することを検出した場合に、寝台6の起倒動作が自動的に停止するようにしたものである。
このため、X線診断装置1Aによれば、被検体Pの状態を常に監視し、被検体Pが前に倒れそうであると推定される場合には自動的に寝台6の起倒動作を停止させることができる。これにより、操作者が被検体Pの状態を常に把握しながら寝台操作を行う必要がなくなる。この結果、操作者は寝台操作に気を使う必要がなくなり検査効率が向上する一方、被検体Pは前に倒れる恐れが回避されて安全性が向上する。
尚、重心位置に対する許容範囲の設定方法は任意である。一例として重心位置のシフト量に対する閾値を許容範囲として設定してもよい。また、図4に示すX線診断装置1Aの例では、被検体Pの移動量の指標となる移動情報として、足の圧力に基づく重心位置を検出するように構成したが、重心位置以外の移動情報を取得するようにX線診断装置1Aを構成してもよい。例えば、赤外線センサ11を設けて被検体Pの移動量を取得するようにX線診断装置1Aを構成することもできる。そして、任意の移動情報が所定の条件を満たした場合に寝台6が自動停止するように、寝台起倒機構7を制御することができる。
以上のような各実施形態におけるX線診断装置1、1Aまたは寝台装置4を組み合わせて構成してもよい。さらに、寝台6の停止条件は、寝台6の最大傾斜角度や被検体Pの重心位置に応じた条件のみならず、任意に設定することができる。また、X線診断装置1、1A以外の医用装置や医用器具とともに使用される寝台装置に各実施形態における寝台装置4と同様な機能を設けることもできる。
1、1A X線診断装置
2 X線照射装置
3 X線検出器
4 寝台装置
5 制御装置
6 寝台
6a フットレスト
7 寝台起倒機構
8 寝台停止位置制御部
9 操作パネル
10 シート型圧力センサ
11 センサ
20 増幅器
21 A/D変換器
22 処理部
P 被検体
Pf 足
2 X線照射装置
3 X線検出器
4 寝台装置
5 制御装置
6 寝台
6a フットレスト
7 寝台起倒機構
8 寝台停止位置制御部
9 操作パネル
10 シート型圧力センサ
11 センサ
20 増幅器
21 A/D変換器
22 処理部
P 被検体
Pf 足
Claims (15)
- 寝台と、
前記寝台を起倒させる寝台起倒手段と、
予め指定された停止条件に従って前記寝台が前記寝台の最大ストローク以外の位置で停止するように前記寝台起倒手段を制御する寝台停止位置制御手段と、
を有することを特徴とする寝台装置。 - 前記寝台停止位置制御手段は、前記寝台の最大傾斜角度を前記停止条件として設定し、前記寝台が前記最大傾斜角度で停止するように前記寝台起倒手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項1記載の寝台装置。
- 前記被検体の移動量の指標となる移動情報を取得する移動情報取得手段を備え、
前記寝台停止位置制御手段は、前記移動情報取得手段によって取得された前記移動情報が所定の条件を満たした場合に前記寝台が停止するように前記寝台起倒手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項1記載の寝台装置。 - 前記移動情報取得手段は、前記被検体の重心位置を前記移動情報として推定するように構成され、
前記寝台停止位置制御手段は、前記重心位置が許容範囲外の位置であると判定した場合に、前記寝台が停止するように前記寝台起倒手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項3記載の寝台装置。 - 前記寝台停止位置制御手段は、前記寝台の起倒動作中を含む任意のタイミングで入力装置から前記重心位置の前記許容範囲の変更指示を取得して前記許容範囲を変更できるように構成されることを特徴とする請求項4記載の寝台装置。
- 被検体にX線を照射して前記被検体の診断情報を取得する診断情報取得手段と、
前記被検体をセットするための寝台と、
前記寝台を起倒させる寝台起倒手段と、
予め指定された停止条件に従って前記寝台が前記寝台の最大ストローク以外の位置で停止するように前記寝台起倒手段を制御する寝台停止位置制御手段と、
を有することを特徴とするX線診断装置。 - 前記寝台停止位置制御手段は、前記寝台の最大傾斜角度を前記停止条件として設定し、前記寝台が前記最大傾斜角度で停止するように前記寝台起倒手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項6記載のX線診断装置。
- 前記被検体の移動量の指標となる移動情報を取得する移動情報取得手段を備え、
前記寝台停止位置制御手段は、前記移動情報取得手段によって取得された前記移動情報が所定の条件を満たした場合に前記寝台が停止するように前記寝台起倒手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項6記載のX線診断装置。 - 前記移動情報取得手段は、前記被検体の重心位置を前記移動情報として推定するように構成され、
前記寝台停止位置制御手段は、前記重心位置が許容範囲外の位置であると判定した場合に、前記寝台が停止するように前記寝台起倒手段を制御するように構成されることを特徴とする請求項8記載のX線診断装置。 - 前記寝台停止位置制御手段は、前記寝台の起倒動作中を含む任意のタイミングで入力装置から前記重心位置の前記許容範囲の変更指示を取得して前記許容範囲を変更できるように構成されることを特徴とする請求項9記載の寝台装置。
- 寝台を起倒させるステップと、
予め指定された停止条件に従って前記寝台を前記寝台の最大ストローク以外の位置で停止させるステップと、
を有することを特徴とするX線診断装置の寝台制御方法。 - 前記寝台の最大傾斜角度を前記停止条件として設定し、前記寝台を前記最大傾斜角度で停止させることを特徴とする請求項11記載のX線診断装置の寝台制御方法。
- 前記被検体の移動量の指標となる移動情報を取得するステップを有し、
取得した前記移動情報が所定の条件を満たした場合に前記寝台を停止させることを特徴とする請求項11記載のX線診断装置の寝台制御方法。 - 前記被検体の重心位置を前記移動情報として推定し、前記重心位置が許容範囲外の位置であると判定した場合に、前記寝台を停止させることを特徴とする請求項13記載のX線診断装置の寝台制御方法。
- 前記寝台の起倒動作中を含む任意のタイミングで入力装置から前記重心位置の前記許容範囲の変更指示を取得した場合に前記許容範囲を変更することを特徴とする請求項14記載のX線診断装置の寝台制御方法。
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