JP5333248B2 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Description

この発明は、被検体向けてＸ線を照射するＸ線管と、このＸ線管から照射され被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出部とを備えたＸ線撮影装置に関し、特に、散乱線除去グリッドを備えたＸ線撮影装置に関する。

このようなＸ線撮影装置において使用される散乱線除去グリッドは、Ｘ線撮影時に散乱状態のＸ線を除去するためのものであり、Ｘ線吸収部材とＸ線透過性の中間部材とが交互に配設された構成を有する。この散乱線除去グリッドを使用した場合には、Ｘ線画像の画質低下等の原因となる散乱Ｘ線を除去することが可能となる。

但し、散乱除去グリッドは、常に使用されるとは限らない。例えば、Ｘ線検出器に対してキャリブレーションを実行するときには、散乱線除去グリッドを取り外した状態でＸ線検出器に対してＸ線を照射する。また、撮影目的によっては、散乱線除去グリッドを取り除いた状態でＸ線撮影を実行するグリッドレス撮影が行われることもある。

すなわち、散乱線除去グリッドは、Ｘ線撮影装置に装着され、あるいは、Ｘ線撮影装置から離脱される。このため、Ｘ線撮影装置に対して、グリッドが正確に装着されているか否かを検出するようにしたＸ線撮影装置が提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。

特開２００３−１８５７５５号公報 特開２００６−２８０５１７号公報

このような従来のＸ線撮影装置において、互いに異なる複数種の散乱線除去グリッドが使用される場合がある。このような場合においては、現在Ｘ線撮影装置にどのような散乱線除去グリッドが装着されているのかを検出手段により検出し、表示部等に表示することが好ましい。

これを可能にするためには、従来、使用する散乱線除去グリッドの種類に応じて多数のセンサを配設し、これにより現在装着されている散乱線除去グリッドの種類を検出するようにしている。例えば、マイクロスイッチを複数個配設し、そのオンオフによる二値化情報を利用して散乱線除去グリッドの種類を検出する構成を採用した場合には、５〜８種類の異なる散乱線除去グリッドを検出するために、３個のセンサが必要となる。しかしながら、装置の製造コストをより安価とするためには、センサの数は可能な限り少数であることが好ましい。

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、互いに異なる複数種の散乱線除去グリッドを使用する場合においても、少ない数のセンサにより装置に装着されている散乱線除去グリッドの種類を認識することが可能なＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被検体向けてＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管から照射され前記被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出部と、を備えたＸ線撮影装置において、前記Ｘ線検出部と前記被検体との間に配設された、グリッド枠を装着するためのグリッド枠案内部と、前記グリッド枠案内部に対して所定の位置に配設された距離センサと、その中央部に互いに異なる散乱線除去グリッドを支持するとともに、前記グリッド枠案内部に装着されたときに前記距離センサの検出範囲内となる位置に検出片が付設された、複数のグリッド枠と、を備えるとともに、前記複数のグリッド枠における各検出片は、当該グリッド枠が前記グリッド枠案内部に装着されたときに、前記距離センサとの距離が互いに異なる位置に付設されていることを特徴とする。

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、前記複数のグリッド枠は平面視において略矩形状の形状を有し、前記グリッド枠案内部は前記各グリッド枠の互いに対向する２辺を支持するとともに、前記グリッド枠は前記グリッド枠案内部に支持される２辺とは直交する１辺を先頭にして前記グリッド枠案内部に挿入される構成を有し、前記距離センサは、その検出方向が前記グリッド枠における前記先頭側の１辺と平行となる方向に配置されるとともに、前記各グリッド枠における検出片は、前記先頭側の１辺における互いに異なる位置に付設される。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記グリッド枠における前記グリッド枠案内部に支持される２辺のうちの一方には、凹部が形成されるとともに、前記グリッド枠案内部における前記グリッド枠の凹部に対応する位置には、当該凹部と係合することにより、前記グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着されたか否かを検出するための検出手段が配設される。

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記検出手段は、前記距離センサを、その検出方向が前記グリッド枠の先頭側の１辺と平行となる方向と、当該距離センサに近接配置された第２検出片と対向する方向との間で揺動させる揺動機構と、一端が前記距離センサに連結されるとともに、他端が前記グリッド枠案内部に対して固定された索体と、前記グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着された状態においては、当該グリッド枠に形成された凹部内に進入するとともに、前記グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着されない状態においては、当該グリッド枠における前記凹部が形成された１辺の側方に当接するピン部材と、を備え、前記グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着されない状態においては、前記ピン部材が前記索体を押圧することにより、前記距離センサを、その検出方向が前記グリッド枠の先頭側の１辺と平行となる方向から当該距離センサに近接配置された第２検出片と対向する方向に揺動させる。

請求項５に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記検出手段は、前記グリッド枠に形成された凹部と係合することにより、当該グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着されたことを検出するスイッチである。

請求項１および請求項２に記載の発明によれば、互いに異なる複数種の散乱線除去グリッドを使用する場合においても、単一の距離センサと互いに異なる位置に配設された検出片との作用により、多数のセンサを使用することなく、装置の装着されている散乱線除去グリッドの種類を認識することが可能となる。

請求項３乃至請求項５に記載の発明によれば、グリッド枠の凹部と係合してグリッド枠の案内部への装着状況を検出する検出手段の作用により、グリッド枠が案内部に正確に装着されたか否かを検出することが可能となる。

この発明を適用するＸ線撮影装置の概要図である。 この発明の第１実施形態に係るグリッド機構５の概要図である。 この発明の第１実施形態に係るグリッド機構５の概要図である。 この発明の第２実施形態に係るグリッド機構５の概要図である。 この発明の第２実施形態に係るグリッド機構５の概要図である。

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、この発明を適用するＸ線撮影装置の概要図である。

このＸ線撮影装置は、被検体である患者４を載置するテーブル３と、この患者４に向けてＸ線を照射するＸ線管１と、このＸ線管１から照射され患者４を通過したＸ線を検出するＸ線検出部としてのフラットパネルディテクタ２と、後述する散乱線除去グリッドを有するグリッド機構５とを備える。Ｘ線管１は、高電圧発生部９を介して制御部６に接続されている。この制御部６は、入力部７および表示部８に接続されている。このＸ線撮影装置によるＸ線撮影時には、散乱Ｘ線はグリッド機構５における散乱線除去グリッドにより除去される。

図２および図３は、この発明の第１実施形態に係るグリッド機構５の概要図である。

図２(ａ)は、散乱線除去グリッド１１を支持するグリッド枠１２を示しており、図２(ｂ)はこのグリッド枠１２を装着するための一対のガイド部材２１、２２を含むグリッド枠案内部を示している。

図２(ａ)に示すグリッド枠１２は、平面視において、その中央部に散乱線除去グリッド１１を支持する略矩形状の形状を有する。このグリッド枠１２は、図２(ｂ)に示すグリッド枠案内部における一対のガイド部材２１、２２に支持される互いに対向する２辺１２ｂ、１２ｃと、このグリッド枠１２をグリッド枠案内部に向けて挿入するときにその先頭となる、前記２辺１２ｂ、１２ｃとは直交する方向を向く１辺１２ａと、この先頭側の１辺１２ａとは逆側の後端側の１辺１２ｄとを備える。

図２(ａ)に示すように、グリッド枠１２における先頭側の１辺１２ａには、１３個の検出片固定部１４が一定ピッチで配設されている。そして、これら１３個の検出片固定部１４の一つには、検出片１３が固定されている。また、グリッド枠１２における対向する２辺１２ｂ、１２ｃのうちの一方１２ｃには、凹部１５が形成されている。さらに、グリッド枠１２における後端側の１辺１２ｄには、グリップ１６が付設されている。

１２（ｂ）に示すように、グリッド枠案内部を構成する一対のガイド部材２１、２２は、グリッド枠１２における対向する２辺１２ｂ、１２ｃと対応する位置に配設されている。これらのガイド部材２１、２２のうち、一方のガイド部材２１の長さは、他方のガイド部材２２の長さより長くなっている。また、ガイド部材２２付近には、グリッド枠１２を位置決めするための位置決めピン３１が配設されている。

一方のガイド部材２２の先端付近には、距離センサ２３が配設されている。この距離センサ２３は、測定した距離に比例したアナログの電圧値や電流値を出力することができるものである。特に、この実施形態における距離センサ２３は、図示しない投光部と受光部とを備え、反射式で距離を測定する形式のものが採用されている。

この距離センサ２３は、軸２４を中心に、位置決めピン３２に当接する位置と、位置決めピン３３に当接する位置との間を、揺動可能に支持されている。ここで、距離センサ２３が位置決めピン３２に当接する位置は、距離センサ２３が、この距離センサ２３と近接配置された第２検出片１７と対向し、距離センサ２３の検出方向が第２検出片１７を向く方向である。また、距離センサ２３が位置決めピン３３に当接する位置は、後程説明するように、距離センサ２３の検出方向が、グリッド枠１２の先頭側の１辺１２ａと平行となる方向である。また、この距離センサ２３は、引っ張りバネ２５の作用により、反時計回り方向に付勢されている。

距離センサ２３の後端部は、ワイヤー等からなる索体２６に連結されている。この索体２６の他端は、止着部材３６によりガイド部材２２の後端付近に固定されている。また、この索体２６は、ガイドピン３４、３５により案内されて移動可能となっている。

ガイド部材２２における上述したグリッド枠１２の凹部１５に対応する位置には、ピン部材２８が配設されている。このピン部材２８は、後述するように、グリッド枠１２が一対のガイド部材２１、２２に正確に装着された状態においては、グリッド枠１２に形成された凹部１５内に進入する。また、グリッド枠１２が一対のガイド部材２１、２２に正確に装着されない状態においては、ピン部材２８は、グリッド枠１２の側方に当接する。この状態においては、ピン部材２８は、索体２６を押圧する。これにより、距離センサ２３の検出方向が、図２(ｂ)に示す方向から第２検出片１７と対向する方向に変更される。

以上のような構成を有するグリッド機構５において、グリッド枠案内部にグリッド枠１２が装着されていない状態においては、図２（ｂ）に示すように、距離センサ２３の検出方向は対向するガイド部材２１方向となっており、距離センサ２３はガイド部材２１までの距離Ａを検出している。この距離センサ２３の検出値は、図１に示す制御部６に送信される。そして、制御部６は、この距離センサ２３が距離Ａを検出していることから、ガイド部材２１、２２を含むグリッド枠案内部にはグリッド枠１２が装着されていないと判断し、表示部８にその旨の表示を行う。

この状態から、図３（ａ）に示すように、グリッド枠１２がグリッド枠案内部における一対のガイド部材２１、２２に挿入された場合においては、ピン部材２８がグリッド枠１２の側方により押圧され、ピン部材２８におけるグリッド枠１２との当接側とは逆側が索体２６側に突出する。この状態においては、ピン部材２８が索体２６を押圧することになり、その一端を止着部材３６によりガイド部材２２に固定された索体２６における他端部が引っ張られることになる。これにより、距離センサ２３の検出方向が、図２(ｂ)に示すガイド部材２１方向から、図３（ａ）に示すように、第２検出片１７と対向する方向に変更される。

この状態においては、距離センサ２３は第２検出片１７までの距離Ｂを検出している。この距離センサ２３の検出値は、図１に示す制御部６に送信される。そして、制御部６は、この距離センサ２３が距離Ｂを検出していることから、ガイド部材２１、２２を含むグリッド枠案内部にはグリッド枠１２が装着されてはいるが、正しい位置には配置されておらず、正確には装着されていないと判断し、表示部８にその旨の表示を行う。

この状態からさらにグリッド枠１２が移動し、図３（ｂ）に示すように、グリッド枠１２が正しい位置に装着された場合においては、ピン部材２８がグリッド枠１２に形成された凹部１５と係合することによりグリッド枠１２の側方から離脱する。これにより、索体２６側に突出していたピン部材２８の突出状態が解消される。このため、ピン部材２８による索体２６への押圧状態が解除され、索体２６が距離センサ２３を引っ張る状態が解消する。これにより、距離センサ２３の検出方向が、図３（ａ）に示す第２検出片１７と対向する方向から、図２（ｂ）と同様の方向に変更される。

この状態においては、距離センサ２３の検出方向が、グリッド枠１２の先頭側の１辺１２ａ(図２（ｂ）参照)と平行となる方向を向くことになる。このため、図３（ｂ）に示すように、距離センサ２３は、グリッド枠１２の先頭側の１辺１２ａにおける１３個の検出片固定部１４に固定された検出片１３を検出することになる。この状態においては、距離センサ２３は検出片１３までの距離Ｃを検出している。この距離センサ２３の検出値は、図１に示す制御部６に送信される。そして、制御部６は、この距離センサ２３が検出した距離Ｃに対応して、グリッド枠１２により支持されている散乱線除去グリッド１１の種別を判断し、表示部８にその表示を行う。

すなわち、グリッド枠１２における先頭側の１辺１２ａには、そこに指示された散乱線除去グリッド１１の種類に応じて、互いに異なる位置に検出片１３が固定されている。より具体的には、グリッド枠１２における先頭側の１辺１２ａには、１３個の検出片固定部１４が一定ピッチで配設されているが、これら１３個の検出片固定部１４のうち、散乱線除去グリッド１１に対応する位置に配置された検出片固定部１４に検出片１３が固定されている。

別の言い方をすれば、このＸ線撮影装置においては、散乱線除去グリッド１１の種類に応じた複数のグリッド枠１２が予め準備されており、各グリッド枠１２における各検出片１３は、そこに支持された散乱線除去グリッド１１の種類に応じて互いに異なる位置に配置されている。従って、グリッド枠１２がグリッド枠案内部に装着されたときには、各検出片１３と距離センサ２３との距離Ｃが、散乱線除去グリッドに対応した互いに異なる距離となる。

制御部６は、この距離Ｃと散乱線除去グリッド１１との対応関係を予め記憶している。そして、距離センサ２３が検出した距離Ｃに対応して、グリッド枠１２により支持されている散乱線除去グリッド１１の種別を判断し、表示部８にその散乱線除去グリッド１１の種別の表示を行う。

以上の構成を有するグリッド機構５によれば、単一の距離センサ２３を使用して最大１３種類の散乱線除去グリッド１１を認識することが可能となる。また、この距離センサ２３を使用して、グリッド枠１２がグリッド枠案内部における一対のガイド部材２１、２２に正確に装着されているか否かを検出することが可能となる。

次に、この発明の他の実施形態について説明する。図４および図５は、この発明の第２実施形態に係るグリッド機構５の概要図である。なお、図２および図３に示す実施形態と同一の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図４(ａ)は、散乱線除去グリッド１１を支持するグリッド枠１２を示しており、図４(ｂ)はこのグリッド枠１２を装着するための一対のガイド部材２１、２２を含むグリッド枠案内部を示している。

図４(ａ)に示す第２実施形態に係るグリッド枠１２は、図２(ａ）に示す実施形態第１実施形態に係るグリッド枠１２と同様である。これに対して、図４(ｂ)に示す第２実施形態に係るグリッド枠案内部は、距離センサ４３として固定のものを使用するとともに、図２(ｂ)に示す第１実施形態に係るグリッド枠案内部における索体を利用した距離センサ２３の揺動機構のかわりに、マイクロスイッチ４４を使用している。

この第２実施形態に係るグリッド機構５において、グリッド枠案内部にグリッド枠１２が装着されていない状態においては、図４（ｂ）に示すように、距離センサ４３の検出方向は対向するガイド部材２１方向となっており、距離センサ４３はガイド部材２１までの距離Ａを検出している。この距離センサ４３の検出値は、図１に示す制御部６に送信される。そして、制御部６は、この距離センサ４３が距離Ａを検出していることから、ガイド部材２１、２２を含むグリッド枠案内部にはグリッド枠１２が装着されていないと判断し、表示部８にその旨の表示を行う。

この状態から、図５（ａ）に示すように、グリッド枠１２がグリッド枠案内部における一対のガイド部材２１、２２に挿入された場合においては、マイクロスイッチ４４の検出子がグリッド枠１２の側方により押圧され、マイクロスイッチ４４の信号がオンとなる。また、この状態においては、距離センサ４３はガイド部材２１までの距離Ａを検出している。このマイクロスイッチ４４の信号と距離センサ４３の検出値とは、図１に示す制御部６に送信される。そして、制御部６は、マイクロスイッチ４４がオンとなり、かつ、距離センサ４３が距離Ａを検出していることから、ガイド部材２１、２２を含むグリッド枠案内部にはグリッド枠１２が装着されてはいるが、正しい位置には配置されておらず、正確には装着されていないと判断し、表示部８にその旨の表示を行う。

この状態からさらにグリッド枠１２が移動し、図５（ｂ）に示すように、グリッド枠１２が正しい位置に装着された場合においては、マイクロスイッチ４４の検出子がグリッド枠１２に形成された凹部１５と係合することにより、マイクロスイッチ４４の信号はオフとなる。この状態においては、距離センサ４３は検出片１３までの距離Ｃを検出している。この距離センサ４３の検出値は、図１に示す制御部６に送信される。そして、制御部６は、この距離センサ４３が検出した距離Ｃに対応して、グリッド枠１２により支持されている散乱線除去グリッド１１の種別を判断し、表示部８にその表示を行う。

この第２実施形態に係るグリッド機構５によれば、単一の距離センサ４３を使用して最大１３種類の散乱線除去グリッド１１を認識することが可能となる。また、マイクロスイッチ４４の信号を使用して、グリッド枠１２がグリッド枠案内部における一対のガイド部材２１、２２に正確に装着されているか否かを検出することが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、いずれも、グリッド枠１２における先頭側の１辺１２ａに１３個の検出片固定部１４を配設し、これに検出片１３を固定することにより、１３種類の散乱線除去グリッドを指示するグリッド枠１２を識別するようにしている。この検出片固定部１４は、識別が必要なグリッド枠１２の数に対応して配設すればよい。また、この検出片固定部１４は、検出片１３を、距離センサ２３、４３の検出範囲内となる位置において、距離センサ２３、４３との距離が互いに異なる位置に配置しうるものであれば、任意の構成のものを採用することができる。

１ Ｘ線管
２ フラットパネルディテクタ
３ テーブル
４ 患者
５ グリッド機構
６ 制御部
７ 入力部
８ 表示部
１１ 散乱線除去グリッド
１２ グリッド枠
１３ 検出片
１４ 検出片固定部
１７ 第２検出片
２１ ガイド部材
２２ ガイド部材
２３ 距離センサ
２４ 軸
２５ 引っ張りバネ
２６ 索体
２８ ピン部材
４３ 距離センサ
４４ マイクロスイッチ

Claims (5)

1. 被検体向けてＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管から照射され前記被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出部と、を備えたＸ線撮影装置において、
   前記Ｘ線検出部と前記被検体との間に配設された、グリッド枠を装着するためのグリッド枠案内部と、
   前記グリッド枠案内部に対して所定の位置に配設された距離センサと、
   その中央部に互いに異なる散乱線除去グリッドを支持するとともに、前記グリッド枠案内部に装着されたときに前記距離センサの検出範囲内となる位置に検出片が付設された、複数のグリッド枠と、
   を備えるとともに、
   前記複数のグリッド枠における各検出片は、当該グリッド枠が前記グリッド枠案内部に装着されたときに、前記距離センサとの距離が互いに異なる位置に付設されていることを特徴とするＸ線撮影装置。
2. 請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
   前記複数のグリッド枠は平面視において略矩形状の形状を有し、前記グリッド枠案内部は前記各グリッド枠の互いに対向する２辺を支持するとともに、前記グリッド枠は前記グリッド枠案内部に支持される２辺とは直交する１辺を先頭にして前記グリッド枠案内部に挿入される構成を有し、
   前記距離センサは、その検出方向が前記グリッド枠における前記先頭側の１辺と平行となる方向に配置されるとともに、
   前記各グリッド枠における検出片は、前記先頭側の１辺における互いに異なる位置に付設されるＸ線撮影装置。
3. 請求項２に記載のＸ線撮影装置において、
   前記グリッド枠における前記グリッド枠案内部に支持される２辺のうちの一方には、凹部が形成されるとともに、
   前記グリッド枠案内部における前記グリッド枠の凹部に対応する位置には、当該凹部と係合することにより、前記グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着されたか否かを検出するための検出手段が配設されるＸ線撮影装置。
4. 請求項３記載のＸ線撮影装置において、
   前記検出手段は、
   前記距離センサを、その検出方向が前記グリッド枠の先頭側の１辺と平行となる方向と、当該距離センサに近接配置された第２検出片と対向する方向との間で揺動させる揺動機構と、
   一端が前記距離センサに連結されるとともに、他端が前記グリッド枠案内部に対して固定された索体と、
   前記グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着された状態においては、当該グリッド枠に形成された凹部内に進入するとともに、前記グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着されない状態においては、当該グリッド枠における前記凹部が形成された１辺の側方に当接するピン部材と、を備え、
   前記グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着されない状態においては、前記ピン部材が前記索体を押圧することにより、前記距離センサを、その検出方向が前記グリッド枠の先頭側の１辺と平行となる方向から当該距離センサに近接配置された第２検出片と対向する方向に揺動させるＸ線撮影装置。
5. 請求項３記載のＸ線撮影装置において、
   前記検出手段は、
   前記グリッド枠に形成された凹部と係合することにより、当該グリッド枠が前記グリッド枠案内部に正確に装着されたことを検出するスイッチであるＸ線撮影装置。
   

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