JP2020031872A

JP2020031872A - Radiographic apparatus

Info

Publication number: JP2020031872A
Application number: JP2018161026A
Authority: JP
Inventors: 増尾　克裕; Katsuhiro Masuo; 克裕増尾; 加藤　三紀彦; Mikihiko Kato; 三紀彦加藤; 雅大田中; Masahiro Tanaka
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2020-03-05

Abstract

To provide a radiographic apparatus capable of performing tomosynthesis safely even in an under tube type radiographic apparatus.SOLUTION: An imaging unit support unit 15 for supporting an imaging unit 16 with a built-in X-ray detector 14 is connected to a main frame 23 through an X-ray detector moving mechanism 30. The imaging unit support unit 15 supports the imaging unit 16 through a connection unit 17. The imaging unit 16 is provided with an operation part 10 for performing various operations including radiography. An X-ray tube support unit 24 is connected to the main frame 23 through an X-ray tube moving mechanism 40. The X-ray tube support unit 24 supports an X-ray tube 12 through an X-ray tube oscillation mechanism 50. A collimator 13 is disposed above the X-ray tube 12.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明はＸ線撮影装置に関し、特に、アンダーチューブ型と呼称されるＸ線管を天板の下方に配置したＸ線撮影装置に関する。 The present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly, to an X-ray imaging apparatus in which an X-ray tube called an under tube type is arranged below a top plate.

アンダーチューブ型のＸ線撮影装置は、Ｘ線検出器を天板上の被検者に近接させてＸ線撮影やＸ線透視を実行することができることから、高画質のＸ線画像を得ることができるだけではなく、Ｘ線管とＸ線検出器の距離を小さく設定することができることから、Ｘ線量を小さなものとすることができる。また、散乱線の影響を小さくすることができ、操作者がＸ線撮影装置に近接した位置で操作を行った場合にも、操作者の被曝線量を小さなものとすることが可能となる。 An under-tube type X-ray imaging apparatus can obtain high-quality X-ray images because it can perform X-ray imaging and X-ray fluoroscopy by bringing the X-ray detector close to the subject on the top plate In addition, the distance between the X-ray tube and the X-ray detector can be set small, so that the X-ray dose can be reduced. Further, the influence of the scattered radiation can be reduced, and even when the operator performs an operation at a position close to the X-ray imaging apparatus, the exposure dose to the operator can be reduced.

また、被検者の断層画像を生成する方法として、トモシンセシス（Ｔｏｍｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）と呼称される手法が採用されている。このトモシンセシスは、断層撮影で収集した複数の投影データを画像再構成して、任意の裁断高さのＸ線断層画像を取得する手法である。特許文献１には、被検者を載置した天板の上方においてＸ線管を水平移動させるとともに、天板の下方においてＸ線検出器をＸ線管とは逆方向に往復移動させ、さらに、Ｘ線管からのＸ線の照射方向が常にＸ線検出器を向くようにＸ線管を揺動させるＸ線断層撮影装置が開示されている。 As a method for generating a tomographic image of a subject, a technique called tomosynthesis is used. This tomosynthesis is a method of reconstructing a plurality of projection data collected by tomography to obtain an X-ray tomographic image at an arbitrary cutting height. In Patent Document 1, an X-ray tube is horizontally moved above a top plate on which a subject is placed, and an X-ray detector is reciprocated below the top plate in a direction opposite to the X-ray tube. An X-ray tomography apparatus that oscillates an X-ray tube so that the direction of irradiation of X-rays from the X-ray tube always faces an X-ray detector is disclosed.

特許第４４２８４５７号公報Japanese Patent No. 4428457

特許文献１に記載のＸ線断層撮影装置においては、被検者の上方においてＸ線管を水平方向に移動させるとともに、天板の下方においてＸ線検出器を水平方向に移動させる構成を採用している。このような構成をアンダーチューブ型のＸ線撮影装置に採用した場合においては、被検者と近接配置されたＸ線検出器が被検者に近接する位置で水平移動することから、被検者と衝突する危険性がある。 The X-ray tomography apparatus described in Patent Literature 1 employs a configuration in which an X-ray tube is moved horizontally above a subject and a X-ray detector is moved horizontally below a top plate. ing. When such a configuration is adopted in an under-tube type X-ray imaging apparatus, the X-ray detector arranged in close proximity to the subject moves horizontally at a position close to the subject. Risk of collision with

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、アンダーチューブ型のＸ線撮影装置においても、安全にトモシンセシスを実行することが可能なＸ線撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide an X-ray imaging apparatus that can safely execute tomosynthesis even in an under-tube type X-ray imaging apparatus.

請求項１に記載の発明は、被検者を載置する天板と、前記天板における前記被検者の載置面側において前記天板から離隔した位置に配設されたＸ線検出器と、前記天板に対して前記Ｘ線検出器とは逆側に配設されたＸ線管と、前記Ｘ線検出器を、前記天板の長手方向に移動させるＸ線検出器移動機構と、前記Ｘ線管を、前記Ｘ線検出器の移動とは独立して前記天板の長手方向に移動させるＸ線管移動機構と、前記Ｘ線管を、前記天板の長手方向と直交し、かつ、水平方向を向く軸を中心に揺動させるＸ線管揺動機構と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a top plate on which a subject is placed, and an X-ray detector disposed at a position on the top surface of the top plate that is separated from the top plate on the placement surface side of the subject. An X-ray tube disposed on the opposite side of the X-ray detector with respect to the top, an X-ray detector moving mechanism that moves the X-ray detector in a longitudinal direction of the top, An X-ray tube moving mechanism for moving the X-ray tube in the longitudinal direction of the top plate independently of the movement of the X-ray detector; and moving the X-ray tube perpendicular to the longitudinal direction of the top plate. And an X-ray tube oscillating mechanism for oscillating about a horizontal axis.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、トモシンセシス撮影モードが選択されたときに、前記Ｘ線検出器移動機構による前記Ｘ線検出器の移動を停止させ、前記Ｘ線管移動機構により前記Ｘ線管を前記天板の長手方向に移動させるとともに前記Ｘ線管揺動機構により前記Ｘ線管を揺動させる制御部を備える。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the tomosynthesis imaging mode is selected, the movement of the X-ray detector by the X-ray detector moving mechanism is stopped, and the X-ray A control unit is provided for moving the X-ray tube in the longitudinal direction of the top plate by a tube moving mechanism and swinging the X-ray tube by the X-ray tube swinging mechanism.

請求項１および請求項２に記載の発明によれば、Ｘ線検出器を停止した状態で、天板に対してＸ線検出器とは逆側の位置においてＸ線管を移動および揺動させることによりトモシンセシスを実行することができることから、高画質で低線量のアンダーチューブ型のＸ線撮影装置において、安全にトモシンセシスを実行することが可能となる。 According to the first and second aspects of the present invention, the X-ray tube is moved and swung at a position opposite to the X-ray detector with respect to the tabletop with the X-ray detector stopped. Accordingly, tomosynthesis can be performed, so that tomosynthesis can be safely performed in an under-tube type X-ray imaging apparatus with high image quality and low dose.

この発明に係るＸ線撮影装置としての近接操作式透視撮影装置の斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a proximity operation type fluoroscopic apparatus as an X-ray apparatus according to the present invention. この発明に係るＸ線撮影装置としての近接操作式透視撮影装置の側面概要図である。FIG. 1 is a schematic side view of a close-up operation type fluoroscopic apparatus as an X-ray apparatus according to the present invention. Ｘ線検出器移動機構３０の概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an X-ray detector moving mechanism 30. Ｘ線管移動機構４０の概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an X-ray tube moving mechanism 40. Ｘ線管１２およびコリメータ１３の揺動動作を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a swing operation of an X-ray tube and a collimator. 近接操作式透視撮影装置の制御系を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of the close-up operation type fluoroscopic imaging apparatus.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るＸ線撮影装置としての近接操作式透視撮影装置の斜視図であり、図２はその側面概要図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a proximity operation type fluoroscopic imaging apparatus as an X-ray imaging apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic side view thereof.

この近接操作式透視撮影装置は、医師または検査技師等のオペレータが装置に近接した位置で装置を操作してＸ線透視を実行するためのものであり、Ｘ線管１２を天板１９の下方に配置したアンダーチューブ型の構造を有する。この近接操作式透視撮影装置は、床面に設置される基台２２と、基台２２上に立設された一対の支持部材２１と、この支持部材２１に固定された主枠２３と、正面カバー１８とを備える。 This close-up operation-type fluoroscopic imaging apparatus is for an operator such as a doctor or a laboratory technician to operate the apparatus at a position close to the apparatus to perform X-ray fluoroscopy. Has an under-tube type structure. This proximity operation type fluoroscopic imaging apparatus includes a base 22 installed on the floor, a pair of support members 21 erected on the base 22, a main frame 23 fixed to the support member 21, And a cover 18.

主枠２３には、フラットパネルディテクタ等のＸ線検出器１４を内蔵した撮影ユニット１６を支持するための撮影ユニット支持部１５が、Ｘ線検出器移動機構３０を介して接続されている。撮影ユニット支持部１５は、連結部１７を介して撮影ユニット１６を支持している。撮影ユニット１６には、Ｘ線撮影を含む各種の操作を実施するための操作部１０が配設されている。なお、撮影ユニット１６は、連結部１７とともに、撮影ユニット支持部１５に沿って昇降する。また、主枠２３には、Ｘ線管支持部２４が、Ｘ線管移動機構４０を介して接続されている。Ｘ線管支持部２４は、Ｘ線管揺動機構５０を介してＸ線管１２を支持している。Ｘ線管１２の上方には、コリメータ１３が配設されている。 The main frame 23 is connected via an X-ray detector moving mechanism 30 to an imaging unit supporting portion 15 for supporting an imaging unit 16 having a built-in X-ray detector 14 such as a flat panel detector. The photographing unit support portion 15 supports the photographing unit 16 via the connecting portion 17. The imaging unit 16 is provided with an operation section 10 for performing various operations including X-ray imaging. The photographing unit 16 moves up and down along with the coupling unit 17 along the photographing unit support 15. An X-ray tube support 24 is connected to the main frame 23 via an X-ray tube moving mechanism 40. The X-ray tube support 24 supports the X-ray tube 12 via an X-ray tube swinging mechanism 50. Above the X-ray tube 12, a collimator 13 is provided.

図３は、Ｘ線検出器移動機構３０の概要図である。 FIG. 3 is a schematic diagram of the X-ray detector moving mechanism 30.

主枠２３と撮影ユニット支持部１５との間には、撮影ユニット支持部１５を主枠２３に対して天板１９の長手方向（図２における紙面に垂直な方向）に案内するための一対のリニアガイド３１が配設されている。撮影ユニット支持部１５には、モータ３４が配設されている。また、主枠２３には、モータ３４の回転軸に配設されたピニオン３３と噛合するラック３２が固定されている。このため、撮影ユニット支持部１５は、モータ３４の駆動により、天板１９の長手方向に往復移動する。 Between the main frame 23 and the photographing unit support 15, a pair of guides for guiding the photographing unit support 15 with respect to the main frame 23 in the longitudinal direction of the top plate 19 (direction perpendicular to the plane of FIG. 2). A linear guide 31 is provided. A motor 34 is provided on the photographing unit support 15. Further, a rack 32 that meshes with a pinion 33 provided on a rotation shaft of a motor 34 is fixed to the main frame 23. Therefore, the photographing unit supporting portion 15 reciprocates in the longitudinal direction of the top plate 19 by driving the motor 34.

図４は、Ｘ線管移動機構４０の概要図である。 FIG. 4 is a schematic diagram of the X-ray tube moving mechanism 40.

主枠２３とＸ線管支持部２４との間には、Ｘ線管支持部２４を主枠２３に対して天板１９の長手方向に案内するための一対のリニアガイド４１が配設されている。Ｘ線管支持部２４には、モータ４４が配設されている。また、主枠２３には、モータ４４の回転軸に配設されたピニオン４３と噛合するラック４２が固定されている。このため、Ｘ線管支持部２４は、モータ４４の駆動により、天板１９の長手方向に往復移動する。 A pair of linear guides 41 for guiding the X-ray tube support 24 with respect to the main frame 23 in the longitudinal direction of the top plate 19 is disposed between the main frame 23 and the X-ray tube support 24. I have. A motor 44 is provided on the X-ray tube support 24. Further, a rack 42 is fixed to the main frame 23 so as to mesh with a pinion 43 provided on a rotation shaft of a motor 44. Therefore, the X-ray tube support 24 reciprocates in the longitudinal direction of the top plate 19 by driving the motor 44.

以上のように、この近接操作式透視撮影装置においては、Ｘ線検出器１４を内蔵した撮影ユニット１６と、Ｘ線管１２およびコリメータ１３とを、独立して天板１９の長手方向に移動させることが可能となる。従来、Ｘ線検出器１４を内蔵した撮影ユニット１６とＸ線管１２およびコリメータ１３とは一体となって移動していたことから、移動のために大きな力が必要となり、大きな重量を有するカウンターウエイト等を使用していたが、この近接操作式透視撮影装置においては、Ｘ線検出器１４を内蔵した撮影ユニット１６とＸ線管１２およびコリメータ１３とが独立して移動することから、比較的小さな出力のモータを利用した場合においても、これらを移動させることが可能となる。 As described above, in the close-up operation type fluoroscopic imaging apparatus, the imaging unit 16 including the X-ray detector 14 and the X-ray tube 12 and the collimator 13 are independently moved in the longitudinal direction of the top 19. It becomes possible. Conventionally, the imaging unit 16 including the X-ray detector 14 and the X-ray tube 12 and the collimator 13 have been moved integrally, so that a large force is required for the movement, and the counterweight has a large weight. However, in this close-up operation type fluoroscopic imaging apparatus, since the imaging unit 16 including the X-ray detector 14 and the X-ray tube 12 and the collimator 13 move independently, a relatively small size is used. These can be moved even when an output motor is used.

そして、Ｘ線管支持部２４とＸ線管１２との間には、Ｘ線管１２をコリメータ１３とともに、天板１９の長手方向と直交し、かつ、水平方向を向く軸を中心に揺動させるＸ線管揺動機構５０が配設されている。 Then, between the X-ray tube support part 24 and the X-ray tube 12, the X-ray tube 12 and the collimator 13 are swung about an axis orthogonal to the longitudinal direction of the top plate 19 and oriented in the horizontal direction. An X-ray tube swinging mechanism 50 is provided.

図５は、Ｘ線管１２およびコリメータ１３の揺動動作を示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the swinging operation of the X-ray tube 12 and the collimator 13.

後述するトモシンセシスを実行するときには、Ｘ線検出器１４を静止させた状態で、Ｘ線管１２およびコリメータ１３が天板１９の長手方向に移動する。このＸ線管１２およびコリメータ１３の移動時に、Ｘ線管１２からのＸ線が常にＸ線検出器１４に向けて照射されるように、Ｘ線管揺動機構５０がＸ線管１２およびコリメータ１３を、天板１９の長手方向と直交し、かつ、水平方向を向く軸を中心に揺動させる。 When executing tomosynthesis, which will be described later, the X-ray tube 12 and the collimator 13 move in the longitudinal direction of the top board 19 with the X-ray detector 14 stopped. When the X-ray tube 12 and the collimator 13 move, the X-ray tube rocking mechanism 50 moves the X-ray tube 12 and the collimator so that the X-rays from the X-ray tube 12 are always emitted toward the X-ray detector 14. 13 is swung about an axis perpendicular to the longitudinal direction of the top plate 19 and oriented in the horizontal direction.

図６は、上述した近接操作式透視撮影装置の制御系を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the above-mentioned close-up operation type fluoroscopic imaging apparatus.

この近接操作式透視撮影装置は、装置全体を制御する制御部６０を備える。この制御部６０は、ソフトウエアがインストールされたコンピュータから構成される。この制御部６０に含まれる各部の機能は、コンピュータにインストールされているソフトウエアを実行することで実現される。この制御部６０は、上述したＸ線管１２、Ｘ線検出器１４、操作部１０、Ｘ線検出器移動機構３０、Ｘ線管移動機構４０およびＸ線管揺動機構５０に接続されている。 The close-up operation type fluoroscopic imaging apparatus includes a control unit 60 that controls the entire apparatus. The control unit 60 includes a computer in which software is installed. The function of each unit included in the control unit 60 is realized by executing software installed on the computer. The control unit 60 is connected to the X-ray tube 12, the X-ray detector 14, the operation unit 10, the X-ray detector moving mechanism 30, the X-ray tube moving mechanism 40, and the X-ray tube swinging mechanism 50 described above. .

以上のような構成を有する近接操作式透視撮影装置において一般のＸ線撮影またはＸ線透視を実行するときには、操作部１０を操作して一般撮影モードを選択し、撮影ユニット１６の高さ位置を、天板１９上の被検者に近接する高さ位置とする。そして、その状態において、撮影ユニット１６と、Ｘ線管１２およびコリメータ１３とを、撮影に適した位置まで天板１９の長手方向に同期した状態で移動させる。 When performing general X-ray imaging or X-ray fluoroscopy in the close-up operation type fluoroscopic imaging apparatus having the above-described configuration, the operation unit 10 is operated to select a general imaging mode, and the height position of the imaging unit 16 is set. , A height position on the top board 19 that is close to the subject. Then, in this state, the imaging unit 16, the X-ray tube 12, and the collimator 13 are moved to a position suitable for imaging in a state synchronized with the longitudinal direction of the top board 19.

一方、以上のような構成を有する近接操作式透視撮影装置においてトモシンセシスを実行するときには、操作部１０を操作してトモシンセシス撮影モードを選択し、撮影ユニット１６の高さ位置を、天板１９上の被検者に近接する高さ位置とする。この状態で撮影を開始したときには、制御部６０は、図５に示すように、Ｘ線検出器移動機構３０によるＸ線検出器１４を備えた撮影ユニット１６の移動を停止させ、Ｘ線管移動機構４０によりＸ線管１２およびコリメータ１３を天板１９の長手方向に移動させるとともに、Ｘ線管揺動機構５０によりＸ線管１２およびコリメータ１３を揺動させる。これにより、トモシンセシスが実行される。 On the other hand, when performing tomosynthesis in the close-up operation type fluoroscopic imaging apparatus having the above configuration, the tomosynthesis imaging mode is selected by operating the operation unit 10, and the height position of the imaging unit 16 is set on the top 19. The height position is close to the subject. When imaging is started in this state, the control unit 60 stops the movement of the imaging unit 16 including the X-ray detector 14 by the X-ray detector moving mechanism 30 as shown in FIG. The X-ray tube 12 and the collimator 13 are moved in the longitudinal direction of the top plate 19 by the mechanism 40, and the X-ray tube 12 and the collimator 13 are swung by the X-ray tube swinging mechanism 50. Thereby, tomosynthesis is performed.

このときには、天板１９の下方に配置されたＸ線管１２およびコリメータ１３が移動および揺動するだけで、Ｘ線検出器１４を備えた撮影ユニット１６は停止していることから、撮影ユニット１６と被検者が衝突する危険性をなくすことが可能となる。 At this time, the X-ray tube 12 and the collimator 13 arranged below the top plate 19 only move and swing, and the imaging unit 16 including the X-ray detector 14 is stopped. It is possible to eliminate the risk of collision between the subject and the subject.

また、Ｘ線検出器１４を天板１９上の被検者に近接させてトモシンセシスを実行することができることから、高画質のトモシンセシス画像を得ることができるだけではなく、Ｘ線管１２とＸ線検出器１４の距離を小さく設定することができることから、Ｘ線量を少なくすることができる。さらに、被検者から生ずる散乱線の影響を小さくすることができ、操作者が装置に近接した位置で操作を行った場合にも、被曝線量を少なくすることが可能となる。 Further, since the tomosynthesis can be executed by bringing the X-ray detector 14 close to the subject on the top 19, not only can a high-quality tomosynthesis image be obtained, but also the X-ray tube 12 and the X-ray detection can be performed. Since the distance of the vessel 14 can be set small, the X-ray dose can be reduced. Furthermore, the influence of the scattered radiation generated from the subject can be reduced, and the exposure dose can be reduced even when the operator performs an operation at a position close to the apparatus.

１０操作部
１２Ｘ線管
１３コリメータ
１４Ｘ線検出器
１５撮影ユニット支持部
１６撮影ユニット
１７連結部
１９天板
２３主枠
２４Ｘ線管支持部
３０Ｘ線検出器移動機構
３１リニアガイド
３２ラック
３３ピニオン
３４モータ
４０Ｘ線管移動機構
４１リニアガイド
４２ラック
４３ピニオン
４４モータ
５０Ｘ線管揺動機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Operation part 12 X-ray tube 13 Collimator 14 X-ray detector 15 Imaging unit support part 16 Imaging unit 17 Connecting part 19 Top plate 23 Main frame 24 X-ray tube support part 30 X-ray detector moving mechanism 31 Linear guide 32 Rack 33 Pinion 34 Motor 40 X-ray tube moving mechanism 41 Linear guide 42 Rack 43 Pinion 44 Motor 50 X-ray tube swing mechanism

Claims

被検者を載置する天板と、
前記天板における前記被検者の載置面側において前記天板から離隔した位置に配設されたＸ線検出器と、
前記天板に対して前記Ｘ線検出器とは逆側に配設されたＸ線管と、
前記Ｘ線検出器を、前記天板の長手方向に移動させるＸ線検出器移動機構と、
前記Ｘ線管を、前記Ｘ線検出器の移動とは独立して前記天板の長手方向に移動させるＸ線管移動機構と、
前記Ｘ線管を、前記天板の長手方向と直交し、かつ、水平方向を向く軸を中心に揺動させるＸ線管揺動機構と、
を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。 A top plate on which the subject is placed,
An X-ray detector arranged at a position separated from the top plate on the placement surface side of the subject on the top plate,
An X-ray tube arranged on the side opposite to the X-ray detector with respect to the top plate,
An X-ray detector moving mechanism that moves the X-ray detector in a longitudinal direction of the top plate;
An X-ray tube moving mechanism that moves the X-ray tube in the longitudinal direction of the top plate independently of the movement of the X-ray detector;
An X-ray tube swinging mechanism that swings the X-ray tube about an axis that is orthogonal to the longitudinal direction of the top plate and that faces in the horizontal direction;
An X-ray imaging apparatus comprising:

請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
トモシンセシス撮影モードが選択されたときに、前記Ｘ線検出器移動機構による前記Ｘ線検出器の移動を停止させ、前記Ｘ線管移動機構により前記Ｘ線管を前記天板の長手方向に移動させるとともに前記Ｘ線管揺動機構により前記Ｘ線管を揺動させる制御部を備えるＸ線撮影装置。 The X-ray imaging apparatus according to claim 1,
When the tomosynthesis imaging mode is selected, the movement of the X-ray detector by the X-ray detector moving mechanism is stopped, and the X-ray tube is moved in the longitudinal direction of the top plate by the X-ray tube moving mechanism. An X-ray imaging apparatus comprising: a control unit configured to swing the X-ray tube by the X-ray tube swing mechanism.