JP2010284375A - X線診断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 X線診断装置において、所望する撮影位置にCアームを簡易に移動すること。
【解決手段】 X線診断装置は、略C形アーム21と、C形アーム移動機構4と、X線管2と、X線検出器5と、無線信号を送信するための可搬性を有する送信器15と、X線検出器に設けられ、送信器から発生される無線信号を受信するための複数の受信器13と、受信器の出力に基づいて送信器からX線検出器の視野中心線までの距離を計測する距離計測部14と、計測した距離が所定距離未満になるように移動機構を制御する制御部10とを具備する。
【選択図】図1
【解決手段】 X線診断装置は、略C形アーム21と、C形アーム移動機構4と、X線管2と、X線検出器5と、無線信号を送信するための可搬性を有する送信器15と、X線検出器に設けられ、送信器から発生される無線信号を受信するための複数の受信器13と、受信器の出力に基づいて送信器からX線検出器の視野中心線までの距離を計測する距離計測部14と、計測した距離が所定距離未満になるように移動機構を制御する制御部10とを具備する。
【選択図】図1
Description
本発明は、X線画像を収集し観察できるX線診断装置に関する。
循環器のX線診断装置の透視のもとで、インターベンション(血管内治療)を行うことがある。この種の多くのX線診断装置には、X線管とX線検出器を保持するCアームの位置などを予め登録し、その記憶させた位置情報を簡単な入力操作(プリセットボタン)で、登録位置に容易かつ最適に移動させるオートポジショニング機能がある。
オートポジショニング機能で再現される位置は、X線管とX線検出器を保持するCアームの角度や位置を正確に再現できる事が可能である。しかし、患者の体格を厳密に考慮したオートポジショニングではないため、オートポジショニング後に患者の体格に合わせて術者自らの手動による微調整が必要となる場合がある。
心臓や頭部等の対象部位のインターベンションを実施した後、ガイドワイヤやデバイスを挿入した穿刺位置付近の止血状況をX線診断装置で確認するため、穿刺位置までX線管とX線検出器を保持したCアームを移動させる事がある。この時オートポジショニング後であっても、患者の体格に合わせて手動による微調整が必要となる場合があり、手間及び検査時間がかかっていた。
本発明の目的は、X線診断装置において、所望する撮影位置にCアームを簡易に移動することにある。
本発明の第1局面は、略C形アームと、前記略C形アームを移動する移動機構と、前記略C形アームに搭載されるX線管と、前記X線管に対向する向きで前記略C形アームに搭載されるX線検出器と、無線信号を送信又は受信するための可搬性を有する第1通信器と、前記X線検出器に設けられ、前記第1通信器と通信する複数の第2通信器と、前記第2通信器の出力に基づいて前記第1通信器から前記X線検出器の視野中心線までの距離を計測する距離計測部と、前記計測した距離が所定距離未満になるように前記移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするX線診断装置を提供する。
本発明の第2局面は、略C形アームと、前記略C形アームを移動する移動機構と、前記略C形アームに搭載されるX線管と、前記X線管に対向する向きで前記略C形アームに搭載されるX線検出器と、被検体の関心部位から前記X線検出器の視野中心線までの距離が所定距離未満になるように移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするX線診断装置を提供する。
本発明の第3局面は、略C形アームと、前記略C形アームを移動するアーム移動機構と、前記略C形アームに搭載されるX線管と、X線管に対向する向きで前記略C形アームに搭載されるX線検出器と、前記略C形アームを事前に登録した位置まで自動的に移動させるために前記移動機構を制御するオートポジショニングモードと、被検体の関心部位から前記X線検出器の視野中心線までの距離が所定距離未満になるように前記移動機構を制御して前記略C形アームの位置を微調整する微調整モードとにより前記移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするX線診断装置を提供する。
本発明の第2局面は、略C形アームと、前記略C形アームを移動する移動機構と、前記略C形アームに搭載されるX線管と、前記X線管に対向する向きで前記略C形アームに搭載されるX線検出器と、被検体の関心部位から前記X線検出器の視野中心線までの距離が所定距離未満になるように移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするX線診断装置を提供する。
本発明の第3局面は、略C形アームと、前記略C形アームを移動するアーム移動機構と、前記略C形アームに搭載されるX線管と、X線管に対向する向きで前記略C形アームに搭載されるX線検出器と、前記略C形アームを事前に登録した位置まで自動的に移動させるために前記移動機構を制御するオートポジショニングモードと、被検体の関心部位から前記X線検出器の視野中心線までの距離が所定距離未満になるように前記移動機構を制御して前記略C形アームの位置を微調整する微調整モードとにより前記移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするX線診断装置を提供する。
本発明によれば、X線診断装置において、所望する撮影位置にCアームを簡易に移動することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1、図2に示すように、本実施形態に係るX線診断装置のガントリ1は、高電圧発生器3から高電圧の印加を受けてコーン形のX線を発生するX線管2を、被検体を透過したX線を検出する2次元の典型的にはFPD(Flat Panel Ditector)としてのX線検出器5とともに保持する略C形アーム21を有する。データ収集部6は、X線検出器5を介して2次元の投影画像のデータを収集する。投影画像はディスプレイ9に表示される。
図1、図2に示すように、本実施形態に係るX線診断装置のガントリ1は、高電圧発生器3から高電圧の印加を受けてコーン形のX線を発生するX線管2を、被検体を透過したX線を検出する2次元の典型的にはFPD(Flat Panel Ditector)としてのX線検出器5とともに保持する略C形アーム21を有する。データ収集部6は、X線検出器5を介して2次元の投影画像のデータを収集する。投影画像はディスプレイ9に表示される。
C形アーム21は、天井吊りアーム24に、矢印C,Dにそって回転自在に支持される。天井吊りアーム24は、天井ベース22に矢印Eにそって回転自在に吊り下げられる。天井ベース22は、天井レール23に矢印A,Bにそって移動自在に支持される。移動A,B,C,D,Eの動きは各々設けられたステッピングモータにより駆動され、各々の位置、角度は各々設けられたC形アーム位置センサ11により測定される。天井吊りアーム24は、天井ベース22、天井レール23とともにC形アーム移動機構4を構成する。
システム制御部7は装置全体の動作を制御する。撮影制御部8は高電圧発生器3及びデータ収集部6を制御して撮影動作を実行する。移動制御部10は、矢印A,B,C,D,Eの各移動に関して制御するために設けられている。矢印A,B,C,D,Eの移動にそれぞれ対応する複数の操作スイッチが寝台近傍に配置されるサテライトコンソール12に設けられている。操作者は複数の操作スイッチを任意に操作することで矢印A,B,C,D,Eそれぞれの移動を自由に操作して任意の姿勢で撮影をすることができる。
サテライトコンソール12には、複数のプリセットスイッチ121、122、123が設けられている。各プリセットスイッチ121、122、123には、C形アーム21の矢印A,B,C,D,Eそれぞれに関する位置データがユーザ指示に従って事前に登録されている。サテライトコンソール12は、プリセットスイッチ121、122、123のいずれかが操作されたとき、C形アーム21の矢印A,B,C,D,Eそれぞれに関する位置が、当該操作されたプリセットスイッチに対応する登録位置になるように、C形アーム移動機構4の移動A,B,C,D,E各々に設けられたステッピングモータの動作を制御する。この動作は、オートポジショニング機能と称される。
本実施形態では、このオートポジショニング機能に、微調整モードが追加される。オートポジショニング機能では上記の通り登録位置までは自動的に移動させることはできるが、その登録位置は、術者がカテーテル術中などに実際に画像を必要としている部位に対応する位置から外れていることが多い。微調整モードは、オートポジショニング機能を補助する機能であり、C形アーム21を、術者がカテーテル術中などに実際に画像を必要としている部位(関心部位)に対応する位置まで自動的に移動するためのものである。
微調整モードのために必要な構成としては、定期的に無線信号パルスを送信する小型で可搬性の送信器(小型センサともいう)15がある。この送信器15には、典型的には図4の(1)に示すように術者の左手小指に装着することができるアダプタを取り付けることができる。もちろん送信器15には、指装着用のアダプタの他に、手、手首にそれぞれに装着可能なアダプタに交換可能である。微調整モードにおける「術者がカテーテル術中などに実際に画像を必要としている部位に対応する位置(関心部位)」は、術者の手元の位置である。つまり術者は画像で確認したい被検体の関心部位の付近に送信器15を装着した指を配置することで、その位置までCアーム21の移動を関心部位まで自動的に微調整することができる。
送信器15から定期的に送信される無線信号パルスは、複数の受信器13で受信される。複数の受信器13は、X線検出器5のハウジング内の4隅に分散設置される。複数の受信器13で受信した複数の受信信号の強度差又は時間差に基づいて、送信器15からX線検出器の視野中心線までの距離を計算するために、距離計算部14が設けられている。実際には距離計算部14はROMとして提供される。X線検出器5の視野中心線は、図2に示すように、X線検出器5の検出面の中心において検出面と直交する線であり、この線に対する送信器15からの最短距離が計測される。
なお、送信器15と受信器13の配置関係は逆であっても良い。つまり、受信器13を小型化して可搬性を与えて、術者の左手小指等に装着することができるアダプタを取り付け、一方、複数の送信器15をX線検出器5のハウジング内の4隅に分散設置するようにしてもよい。ここで、必要に応じて、術者の左手小指等に装着する送信器又は受信器を第1通信器と称し、X線検出器5のハウジング内に設置される受信機又は送信器を第2通信器と称する。
本実施形態では、微調整モードを手動で起動させる場合と自動で起動させる場合とを用意している。微調整モードの自動起動では、オートポジショニング機能のもとで登録位置までC形アーム21が移動している最中に、送信器15からX線検出器5の検出面中心線までの距離が所定距離“D”まで接近した時点で微調整モードが自動的に起動する。サテライトコンソール12には、微調整モードの手動起動に対応する微調整スイッチ124と、微調整モードの自動起動に対応するオート微調整スイッチ125とが設けられている。微調整モードの手動起動では、対応する微調整スイッチ124を操作した時点で微調整モードが起動する。
図3には微調整モードの手動起動における本実施形態の動作手順を示している。図4にはその動作の補足図を示している。まずカテーテル術式とともにX線診断装置を用いた検査が開始される(S11)。まず、入出力装置を介した操作者からの指示により、所望の観察位置へアーム21および寝台が位置決めされ、またX線条件や収集条件が決定される。次に操作者による収集開始の指示によって、X線画像の収集が開始される。収集枚数は、1フレームの場合(ワンショット撮影)と、複数フレーム(シネ撮影あるいは動画撮影)の場合がある。透視を行っている場合でも透視中の画像を収集することも可能。収集された画像は、収集に関連する情報(画像付帯情報)とともに、画像メモリに格納され、これがディスプレイ9に表示される。収集された複数のX線画像は、画像付帯情報とともに、画像記憶用メモリに保管される。操作者からの指示によって、任意のX線画像が画像記憶用メモリから画像メモリに読み出され、ディスプレイ9に表示され、診断のために観察される。Sliding DA撮影の場合は、上述の撮影処理中に、血管の流れをディスプレイ9で確認しながら、操作者による手動操作にて寝台の天板がスライド移動される。
サテライトコンソール12のプリセットスイッチ121が操作者により操作されたとき(S12)、移動制御部10の制御のもとで、C形アーム移動機構4により、プリセットスイッチ121に対応して事前に登録されている位置に向かってC形アーム21が移動される(S13)。オートポジショニング機能でC形アーム21が移動されている最中又はC形アーム21が登録位置で停止した任意の時点に、サテライトコンソール12の微調整スイッチ124が操作者により操作されたとき(S14)、移動制御部10の制御のもとで、微調整モードが起動する。微調整スイッチ124が操作されないときは、そのままオートポジショニング機能のもとで、C形アーム21は登録位置まで移動してその位置で停止し(S15)、次のプリセットスイッチが操作されるまで又は検査終了(S16)までその位置で待機する。
S14で微調整スイッチ124が操作されたとき、送信器15からX線検出器の視野中心線までの距離の計測が距離計測部14で開始され、この距離を移動制御部10では監視する。X線検出器の視野中心線が送信器15に対して所定の距離“D”まで接近した時点で(S17)、移動制御部10は微調整モードを起動する(S18)。X線検出器の視野中心線が送信器15に対して図5に例示する所定の距離“D”より遠方にある期間は、オートポジショニング機能のもとでC形アーム21は登録位置に向かって移動される。距離“D”は例えば10cmに予め設定される。
S18において、微調整モードでは、移動制御部10の制御のもとで、C形アーム移動機構4により、検出器中心線と送信器15との距離を短縮する方向、つまり検出器中心線が送信器15に接近する方向にC形アーム21が移動される。C形アーム21は、X線検出器の視野中心線が送信器15に対して所定の距離“L”にまで接近するまでそのまま移動される(S19)。C形アーム21は、X線検出器の視野中心線が送信器15に対して所定の距離“L”にまで接近した時点で停止され(S20)、その位置で次のプリセットスイッチが操作されるまで又は検査終了(S16)まで待機する。距離“L”は距離“D”より短く、例えば2cmに予め設定される。それにより手動による微調整を不要にして、術者の手元位置をほぼ画像中心で撮影することができる。
図6には、微調整モードの自動起動における本実施形態の動作手順を示している。まずカテーテル術式とともにX線診断装置を用いた検査が開始される(S11)。微調整モードの自動起動に対応するサテライトコンソール12のオート微調整スイッチ125が操作者により操作される(S21)。そしてサテライトコンソール12のプリセットスイッチ121が操作者により操作されたとき(S12)、移動制御部10の制御のもとで、C形アーム移動機構4により、プリセットスイッチ121に対応して事前に登録されている位置に向かってC形アーム21の移動が開始され、それとともに送信器15からX線検出器の視野中心線までの距離の計測が距離計測部14で開始され、この距離を移動制御部10では監視する。
X線検出器の視野中心線が送信器15に対して所定の距離“D”まで接近した時点で(S17)、移動制御部10は微調整モードを自動的に起動され(S22)、移動制御部10の制御のもとで、C形アーム移動機構4により、検出器中心線と送信器15との距離を短縮する方向、つまり検出器中心線が送信器15に接近する方向にC形アーム21が移動される。C形アーム21は、X線検出器の視野中心線が送信器15に対して所定の距離“L”にまで接近するまで移動され(S19)、その距離Lまで接近した時点で停止され(S20)、その位置で次のプリセットスイッチが操作されるまで又は検査終了(S16)まで待機する。この時点でオート微調整モードは解除される。
本実施形態により、患者の体格に合わせたCアームの位置決めの微調整を簡便な方法で実現できるため、検査時間の短縮が可能な上、位置確認のための確認透視も不要のため、被曝低減も可能である。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明は、X線診断装置において、所望する撮影位置にCアームを簡易に移動する分野に利用可能性がある。
1…ガントリ、2…X線管、3…高電圧発生器、4…C形アーム移動機構、5…X線検出器、6…データ収集部、7…システム制御部、8…撮影制御部、9…ディスプレイ、10…移動制御部、11…C形アーム位置センサ、12…サテライトコンソール、13…受信器、14…距離計算部。
Claims (6)
- 略C形アームと、
前記略C形アームを移動する移動機構と、
前記略C形アームに搭載されるX線管と、
前記X線管に対向する向きで前記略C形アームに搭載されるX線検出器と、
無線信号を送信又は受信するための可搬性を有する第1通信器と、
前記X線検出器に設けられ、前記第1通信器と通信する複数の第2通信器と、
前記第2通信器の出力に基づいて前記第1通信器から前記X線検出器の視野中心線までの距離を計測する距離計測部と、
前記計測した距離が所定距離未満になるように前記移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするX線診断装置。 - 前記制御部は、事前に登録した位置まで前記略C形アームを自動的に移動させるために前記移動機構を制御するオートポジショニング制御機能を有し、
前記制御部は、前記オートポジショニング制御機能により前記略C形アームが移動中に前記第1通信器から前記X線検出器の視野中心線までの距離が前記所定距離より長い他の所定距離に未満となったとき、前記オートポジショニング制御機能に優先して、前記計測した距離が所定距離未満になるように前記移動機構を制御することを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。 - 前記第1通信器は、術者の指、手または手首に着脱可能な構造を有することを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。
- 略C形アームと、
前記略C形アームを移動する移動機構と、
前記略C形アームに搭載されるX線管と、
前記X線管に対向する向きで前記略C形アームに搭載されるX線検出器と、
被検体の関心部位から前記X線検出器の視野中心線までの距離が所定距離未満になるように前記移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするX線診断装置。 - 略C形アームと、
前記略C形アームを移動する移動機構と、
前記略C形アームに搭載されるX線管と、
前記X線管に対向する向きで前記略C形アームに搭載されるX線検出器と、
前記略C形アームを事前に登録した位置まで自動的に移動させるために前記移動機構を制御するオートポジショニングモードと、被検体の関心部位から前記X線検出器の視野中心線までの距離が所定距離未満になるように前記移動機構を制御して前記略C形アームの位置を微調整する微調整モードとにより前記移動機構を制御する制御部とを具備することを特徴とするX線診断装置。 - 前記オートポジショニングモードの起動に対応する、ユーザ操作されるオートポジショニングスイッチと、前記微調整モードの起動に対応する、ユーザ操作される微調整スイッチとを有する操作卓をさらに備えることを特徴とする請求項5記載のX線診断装置。
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Cited By (2)
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JP2019195668A (ja) * | 2019-07-17 | 2019-11-14 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X線診断装置 |
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2009
- 2009-06-12 JP JP2009141412A patent/JP2010284375A/ja not_active Withdrawn
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