JPH09276258A - 医用ｘ線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右両側から被検体へアプローチできると共
に術者の被曝を低減でき、かつ奥行き方向の情報をも得
ることができ、しかも小型な医用Ｘ線装置を提供する 【解決手段】 被検体１８が横臥するベッド２０に、Ｘ
線管２４を搭載し、その移動をガイドする円弧状アーム
２２が設けられ、Ｘ線管２４をアームに沿って移動さ
せ、またアーム自体を回転させることにより、自由にＸ
線照射位置及び角度を変えることができる。一方天井側
には、受像手段（Ｉ．Ｉ．）３０がその位置及び角度を
変更可能に天井走行装置４０により支持されている。Ｘ
線管２４とＩ．Ｉ．３０は、常に対向配置するよう位置
決め制御手段６０により制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医用Ｘ線装置、特
にＸ線照射手段及び受像手段の支持機構を改善した医用
Ｘ線装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線透視台や循環器Ｘ線検査装置等の医
用Ｘ線装置は、診断の分野においては欠かせないものと
なっているが、最近は診断のみならず治療にも使われる
ようになっている。このような治療方法は、インターベ
ンショナルラジオロジー（以下「ＩＶＲ」と記す）と呼
ばれるもので、Ｘ線透視下において先端に様々な器具を
取り付けたカテーテルを被検体に挿入して行うものであ
る。このＩＶＲは従来の外科的な手術による治療に比較
して被検体に与える苦痛を少なくでき、そのうえ安価に
治療ができるという大きなメリットをもつため、急速に
普及している。

【０００３】このようなＩＶＲは微妙かつ繊細なカテー
テル操作を必要とするため、Ｘ線装置には的確なカテー
テル操作を支援できる機能や性能を備えていることが要
求される。中でも特に重要なことは、治療するための操
作の際に、被検体にアプローチする方向に制約がないこ
と、術者のＸ線被曝が低く押さえられること、カテーテ
ルの位置を正確に知ることができる機能を持つこと等で
ある。

【０００４】図７（ａ）に示すＸ線透視台は従来から消
化器系の診断に多く用いられているもので、最も広く使
われているタイプのものである。このタイプのＸ線透視
台は、被検体の上部にＸ線照射手段であるＸ線管１が支
柱２に支持されることにより設置されている。被検体を
透過したＸ線を検出・撮像する受像手段３は被検体を横
臥させるベッド４の下側に設置され、また支柱２はベッ
ド４の側面に支持されている。このタイプのものはＩＶ
Ｒの増加に伴い最近はＩＶＲにも利用されるようになっ
てきたが、ＩＶＲで用いた場合、支柱２がベッド４の側
面（被検体の左手側））に立っており、このため術者は
被検体の左側からアプローチすることができない。更
に、被検者の上方からＸ線を照射するため、治療操作を
する術者が照射野内に手等を差し伸べると直接Ｘ線を浴
びてしまう。このようなＸ線被曝に対して術者は、胸、
腹、足等についてはＸ線防護エプロンで防護することが
できるが、腕にこのような重い防護エプロンを装着する
ことは治療操作の妨げとなるため腕の被曝は防護するこ
とができない。

【０００５】また、ＩＶＲが対象とする部位は腹部の各
臓器の他、血管や頭部に対するもの等多種多様であるた
め、被検体の患部についての平面的位置情報だけでな
く、奥行き方向の位置情報も必要である。しかしなが
ら、この図７（ａ）のＸ線透視台は、被検体に対し鉛直
方向のみのＸ線透過しか行なうことができないため、平
面的位置情報は得られるが奥行き方向の位置情報を得る
ことはできない。このため、このタイプのＸ線透視台を
用いて行なうことのできるＩＶＲは奥行き方向の正確な
位置情報を必要としないものに限られている。

【０００６】図７（ａ）に示すＸ線透視台はこのような
問題点があるため、図７（ｂ）に示すアームレスタイプ
（支柱レスタイプ）のＸ線透視台が注目されている。こ
のタイプのＸ線透視台は、同じく被検体の上部にＸ線照
射手段であるＸ線管５が支柱６に支持されることにより
設置されているが、支柱６は前述のものとは異なり台車
７を介して天井に固定されたレール８に取り付けられて
いる。また、被検体を透過したＸ線を検出・撮像する受
像手段３は、前述同様、被検体を横臥させるベッド４の
下側に設置されている。このタイプのものでは支柱６
は、天井側に支持されているため、ベッド４とＸ線管５
との間の空間には治療操作の妨げとなるものは存在しな
い。従って、術者は被検体の左右両側からアプローチす
ることができ、ＩＶＲに対してより適したものとなって
いる。しかしながら、Ｘ線管５はＸ線を被検体の上から
照射するため、術者のＸ線被曝が防護できない点と、奥
行き方向の位置情報を得ることができないという点では
図７（ａ）に示したタイプのＸ線透視台と同様の問題点
を有する。

【０００７】一方、Ｘ線管及び受像手段を様々な位置、
角度に設定可能なものとして、図８に示すような循環器
Ｘ線検査装置がある。この循環器Ｘ線検査装置は、Ｘ線
照射手段であるＸ線管１０及びイメージインテンシファ
イアやテレビカメラ等Ｘ線を検出・撮像する受像手段９
を一体的に支持する円弧状のアーム１１が、天井に固定
されたレール１３に沿って移動する台車１２に支持され
ている。アーム１１はベッド４に横臥する被検体１４の
体軸に対して回転移動し、台車１２の移動によりアーム
１１は被検体の体軸及び体軸方向に沿って移動する。こ
のような動作により、この循環器Ｘ線検査装置はＸ線管
１０及び受像手段９を様々な位置、角度に設定すること
ができ、術者のＸ線被曝と奥行き方向の位置情報という
２つの問題について解決することができる。例えば、Ｘ
線管１０を被検体の下方に位置させることができ、下方
から照射すれば術者が照射野内で被検者に手を差し伸べ
ても、Ｘ線は被検体を透過した後であることから大幅に
減弱しているので、図７に示したＸ線透視台の場合より
も術者の被曝量は格段に少なくなる。また、様々な角度
からのデータにより奥行き方向の位置情報を得ることが
できるので、様々なＩＶＲが可能となる。

【０００８】ところが、Ｘ線管１０と受像手段９はアー
ム１１により連結されているため、術者はアーム１１が
ある側から被検体にアプローチすることは難しい。更
に、図７に示したＸ線透視台と比較して、全般的に機械
構造が大掛かりであり、またアームの移動範囲が広いた
め、設置には大きな部屋が必要である。このような大き
な部屋は中・大病院クラスでないと設定できないのが普
通であり、このため開業医や小病院では循環器Ｘ線検査
装置を設置することは難しい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の医用
Ｘ線装置は、術者が被検体の左右両側からアプローチ
できること、術者の被曝が低減できること、奥行き
方向の情報が得られること、装置構成が比較的小型で
あることを部分的に満足するものではあるが、全ての要
請を同時に実現できるものではなく、この点について改
善が要望されていた。

【００１０】本発明の医用Ｘ線装置は、被検体へのアプ
ローチが左右両側から容易に行うことができると共に術
者の被曝を低減でき、また、奥行き方向の情報をも得る
こともでき、しかも小型な医用Ｘ線装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
本発明の医用Ｘ線装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線
照射手段と、Ｘ線照射手段から照射され被検体を透過し
たＸ線を検出し電気信号に変換する受像手段と、受像手
段により得られた電気信号を処理することにより被検体
の透視画像を表示する表示手段とを備えた医用Ｘ線装置
であって、被検体が横臥するベッドに設置され、Ｘ線照
射手段又は受像手段の何れか一方を円弧に沿って移動可
能に支持する円弧状アームと、受像手段又はＸ線照射手
段の他方を、その位置及び角度を変更可能に支持する天
井走行装置と、Ｘ線照射手段と受像手段とが稼動時に常
に対向配置するように位置決めする位置決め制御手段を
備えたものである。

【００１２】好適には、Ｘ線照射手段若しくは受像手段
を円弧状アームに沿って移動させる駆動手段、又は円弧
状アームを円弧状に移動させる駆動手段の少なくとも一
方を備えたものである。

【００１３】また、円弧状アームは、Ｘ線照射手段又は
受像手段のいずれか一方を移動可能に支持する第一の円
弧状アームと、第一の円弧状アームと略平行に設置さ
れ、第一の円弧状アームを円弧に沿って移動可能に支持
する第二の円弧状アームと、一端がＸ線照射手段又は受
像手段に固定され、他端が第二の円弧状アームに固定さ
れた吊り下げ手段と、第一の円弧状アームの端部に設け
られ、吊り下げ手段を案内する案内手段と、第一の円弧
状アームを円弧状に移動させるための駆動手段とを備え
たものとしてもよい。

【００１４】更に好適には、円弧状アームをこの円弧の
半径を回転軸として回転させる駆動手段を備えたもので
ある。

【００１５】更に、天井走行装置は、Ｘ線照射手段又は
受像手段を、互いに直交する二つの軸を中心として回転
駆動する手段を備えたものであることが好ましい。

【００１６】このような本発明の医用Ｘ線装置におい
て、Ｘ線照射手段又は受像手段のいずれか一方はベッド
下方に設置された円弧状アームに支持されており、円弧
状にガイドされ、移動する。円弧状にガイドするには、
円弧状アームを一体型のものとして、これに支持された
Ｘ線照射手段又は受像手段をこの円弧状アームに沿って
移動させてもよいし、円弧状アームにＸ線照射手段又は
受像手段を固定し、円弧状アームそのものをこの円弧に
沿って移動させてもよい。もちろん両方の移動によりガ
イドしてもよい。また、円弧状アームを一体型のものと
せず分割された構成とし、一方の円弧状アームの分割部
分を他方の円弧状アームの分割部分に沿って移動させて
もよい。

【００１７】この円弧状の移動に加えて更に、円弧の半
径を回転軸とした回転を併せることにより自在な位置及
び角度を実現することができる。

【００１８】また、他方の受像手段又はＸ線照射手段
は、天井走行手段に支持されることにより位置及び角度
を自在に変更することができる。例えば、互いに直交す
る二つの軸に沿って回転可能な駆動機構を受像手段又は
Ｘ線照射手段の取付部分に設けることにより、受像面又
はＸ線照射角度を自由に変えることができる。

【００１９】このように位置及び角度を自在に変更でき
るＸ線照射手段と受像手段とは位置決め制御手段により
常に対向配置するように制御される。

【００２０】このように様々な角度からＸ線撮影が可能
であるため、これらの情報を処理することにより被検体
について奥行き方向の情報を得ることができる。Ｘ線照
射手段を円弧状アームに設置すれば、Ｘ線源は被検体よ
り下方になり、このため術者が直接Ｘ線被曝を受けるこ
とを避けることができる。

【００２１】また、円弧状アームと天井走行装置にそれ
ぞれ支持されたＸ線照射手段と受像手段は位置決め制御
手段により常に対向配置させることができるので、従来
の循環器Ｘ線検査装置のようにアームで一体的に支持す
る必要はない。従って、被検体へのアプローチ方向には
何の制約もなく、更に、装置は比較的小型化でき少ない
スペースで設置可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の医用Ｘ線装置の実施例を
以下に説明する。

【００２３】図１は本発明の医用Ｘ線装置の一実施例の
概略図である。この装置は、Ｘ線照射手段は被検体の下
方に設置され、受像手段は被検体の上方に設置される構
成をとっている。被検体１８はベッド２０に横臥され、
ベッド２０の下方には支持部材２６が一体化して設置さ
れており、支持部材２６には被検体にＸ線を照射するＸ
線管２４を支持する円弧状アーム２２が支持されてい
る。

【００２４】一方、Ｘ線管２４から照射され被検体を透
過したＸ線を検出・撮像するイメージインテンシファイ
ア（以下「Ｉ．Ｉ．」とする）やテレビカメラ等の受像
手段、ここではＩ．Ｉ．３０は、天井５０設置された天
井走行装置４０に支持されている。

【００２５】またこの医用Ｘ線装置には、Ｘ線照射の角
度を任意に変化させるためにＸ線管２４を円弧状アーム
２２に沿って移動させる機構が備えられている。また、
天井走行装置４０側には、Ｉ．Ｉ．３０の駆動機構
（Ｉ．Ｉ．駆動機構）として、Ｉ．Ｉ．３０の取り付け
角度を自由に変化させてＩ．Ｉ．３０の検出面の角度を
調整するための取り付け機構と、Ｉ．Ｉ．３０を天井に
設置されたレールに沿って水平及び垂直方向に移動する
ための機構が備えられている。更にこの医用Ｘ線装置に
は、これらＸ線管２４を駆動する機構（Ｘ線管駆動機
構）及びＩ．Ｉ．駆動機構を制御して、Ｘ線管２４及び
Ｉ．Ｉ．３０が稼働時に常に対向配置するようにする位
置決め制御手段６０が備えられている。位置決め制御手
段６０は、Ｘ線管駆動機構とＩ．Ｉ．駆動機構が対向配
置するようにこれらを制御するものであるが、これらを
個別に制御することも可能である。

【００２６】図２は、Ｘ線管２４を支持する円弧状アー
ム２２を詳細に示したものであり、図２（ａ）は側面図
であり、図２（ｂ）は正面図である。この円弧状アーム
は第一アーム２０１及び第二アーム２０２に分割されて
おり、第一アーム２０１は第二アーム２０２にガイドさ
れることにより、これより上方に移動可能に設置されて
いる。また、第一アーム２０１にはＸ線管２４がこれに
沿って移動可能に支持されている。そして第二アーム２
０２は回転可能な軸を介して支持部材２６に支持されて
いる。

【００２７】Ｘ線管２４は、支持枠２０５により保持さ
れ、支持枠２０５に付けられた４個のローラ２０６、２
０７（他の２個は対向位置にあるため図示せず）によ
り、第一アーム２０１に設けた溝にガイドされる。支持
枠２０５には吊り下げ手段であるチェーン２０８の一端
が固定されており、チェーン２０８の他端は第一アーム
２０１上部に設けられたスプロケット２０９（円弧内
側）、２１０（円弧外側）に案内され、第二アーム２０
２に固定される。スプロケット２０９、２１０はそれぞ
れチェーン２０８の案内手段を構成する。正面図（図２
（ｂ））に示すように、Ｘ線管２４は第一アーム２０１
上にスプロケット２０９を介してチェーン２０８により
吊り下がっている。これにより、チェーン２０８の第二
アーム２０２とスプロケット２１０との長さが短くなる
と、その分チェーン２０８のスプロケット２０９とＸ線
管２４との長さは長くなり、Ｘ線管２４は下がることに
なる。尚、この実施例では吊り下げ手段としてチェーン
２０８を使用しているが、特にチェーンに限定する必要
はなくワイヤやベルトでもよい。

【００２８】第一アーム２０１には前述のローラ２０
６、２０７をガイドする溝とは別の溝が設けられてお
り、この溝に第二アーム２０２に取り付けられたローラ
２１１（第二アーム２０２の円弧上に多数配置されてい
るが、その一部を図示している）が係合することによ
り、第二アーム２０２に沿って第一アーム２０１がガイ
ドされる。また第一アーム２０１の外周面には、第一ア
ーム２０１の駆動機構として両端が第一アーム２０１に
固定されたベルト２１２が取り付けられており、ベルト
２１２は第二アーム２０２に設けられたアイドラープー
リ２１３、駆動プーリ２１４、アイドラープーリ２１５
の順に掛けられている。駆動プーリ２１４は第二アーム
２０２に取り付けられた減速器２１６の出力軸に取り付
けられ、減速器２１６はＸ線管昇降モータ２１７に接続
される。Ｘ線管昇降モータ２１７を駆動させると駆動プ
ーリ２１４の回転を介して、ベルト２１２が移動し、ベ
ルトが固定された第一アーム２０１は第二アーム２０２
にガイドされて移動する。

【００２９】第二アーム２０２には、第二アームをこの
円弧の半径を回転軸として回転させる機構として軸２０
３が一体的に固定され、この軸２０３はスラスト軸受け
２０４によって、ベッド２０に一体に支持された支持部
材２６に回転可能に支持されている。軸２０３にはプー
リ２１８が設けられており、支持部材２６に設けた減速
器２１９の出力軸に取り付けられたプーリ２２０とベル
ト２２１で連結される。減速器２１９にはアーム旋回モ
ータ２２２が接続されている。アーム旋回モータ２２２
を駆動させることにより、プーリ２２０、ベルト２２
１、プーリ２１８を介して軸２０３が回転し、軸２０３
に固定された第二アームは軸２０３を中心に回転する。

【００３０】このような構成の円弧状アームの動作を説
明する。

【００３１】まず、Ｘ線管２４を円弧状アームに沿って
移動させるには、Ｘ線管昇降モータ２１７を回転させ
る。これにより減速器２１６を介して駆動プーリ２１４
が回転し、ベルト２１２、アイドラープーリ２１３、２
１５の作用により、第一アーム２０１が第二アーム２０
２に沿って移動する。第一アーム２１０が移動すると、
チェーン２０８によって吊り下げられているＸ線管２４
が、第一アーム２０１の動きに伴い移動する。即ち、第
一アーム２０１が下降すればＸ線管２４も下降し、第一
アーム２０１が上昇すればＸ線管２４も上昇する。

【００３２】次に円弧状アームを半径方向を軸として回
転させるには、アーム旋回モータ２２２を駆動する。ア
ーム旋回モータ２２２の回転は、減速器２１９により減
速されてプーリ２２０に伝えられ、ベルト２２１を介し
てプーリ２１８に伝えられる。これにより軸２０３が回
転し、Ｘ線管２４が軸２０３の周りを回転できる。

【００３３】このようなＸ線管昇降モータ２１７による
駆動とアーム旋回モータ２２２による駆動とを組合せる
ことにより、Ｘ線管２４は被検体の下方から様々な角度
でＸ線を照射することが可能となる。これらＸ線管昇降
モータ２１７及びアーム旋回モータ２２２の駆動は、位
置決め制御手段６０によって制御されているが、詳細は
後述する。

【００３４】尚、この実施例ではＸ線管２４が円弧状に
移動させる方式として円弧状アームを分割した方式を示
したが、Ｘ線管２４の駆動手段としては他にも様々なも
のが考えられる。図３はこのような駆動手段の概念を説
明するものである。前述した円弧状アームを分割する方
式は図３（ａ）にあたる。円弧状アームを分割せず一体
化したものとする場合は図３（ｂ）、（ｃ）のような駆
動方式となる。図３（ｂ）は円弧状アーム３０１の上で
Ｘ線管２４を矢印ｅで示す方向に移動させるものであ
る。駆動機構について詳細には説明しないが、例えば図
２の実施例で示したようにＸ線管２４（或いはその支持
枠）にチェーン２０８を取付け、これをモータで巻き取
り、Ｘ線管２４を円弧状アーム３０１に沿って駆動する
ことができる。また、図３（ｃ）は支持部材２６の上で
円弧状アーム３０２自体を矢印ｆにて示す方向に移動さ
せるものである。駆動機構については詳述しないが、や
はり図２の実施例で第一アーム２０１の駆動機構として
示したように、円弧状アーム３０２にベルトを固定し、
このベルトをアイドラープーリと駆動プーリとにより移
動させる機構をそのまま適用することができる。図３
（ｂ）、（ｃ）に示すように分割しない円弧状アームを
用いた場合にも、円弧状アーム自体を回転させる機構を
備えることが好ましい。

【００３５】次に本発明の医用Ｘ線装置における天井走
行装置について説明する。この天井走行装置は受像手段
としてのＩ．Ｉ．を支持するためのものであり、Ｉ．
Ｉ．を天井に設置されたレールに沿って水平及び垂直方
向に移動するための機構と、Ｉ．Ｉ．の取り付け角度を
自由に変化させてＩ．Ｉ．の検出面の角度を調整するた
めの取り付け機構とが備えられている。ここでは便宜の
ため、前者について図４を参照し、後者について図５を
参照して説明する。

【００３６】図４は本発明の実施例である医用Ｘ線装置
の天井走行装置の天井部分を示すものであり、正面図
（図４（ａ））、側面図（図４（ｂ））により示してい
る。この部分はＩ．Ｉ．を水平及び垂直方向に移動させ
るための機構として、Ｘ方向に移動する台車（以下、Ｘ
台車という）４０２と、Ｘ台車に組み合わされ、Ｙ方向
に移動する台車（以下、Ｙ台車という）４０８と、Ｙ台
車に設けられたＩ．Ｉ．３０の支柱４１７をＺ方向に移
動するリフト機構（４１８）とを備えている。

【００３７】Ｘ台車４０２は複数の（図では４つの）車
輪４０３ａ〜ｄを備え、一方、天井にはＸ軸方向に一対
のレール４０１ａ、４０１ｂが固定されており、Ｘ台車
４０２の車輪４０３ａ、４０３ｂはレール４０１ａに、
車輪４０３ｃ、４０３ｄ（図示せず）はレール４０１ｂ
にはめ込まれている。またＸ台車４０２にはギア４０４
を有したＸ軸方向駆動モータ４０５が固定されており、
レール４０１ａに固定されたラック４０６とギア４０４
とが噛み合うようになっている。これにより、Ｘ軸方向
駆動モータ４０５を駆動させるとＸ台車４０２はレール
４０１ａ、４０２ｂに沿って移動する。

【００３８】また、Ｘ台車４０２の下側には、Ｙ軸方向
に一対のレール４０７ａ、４０７ｂが固定されており、
Ｙ台車４０８の車輪４０９ａ、４０９ｂ（図示せず）は
レール４０７ａに、車輪４０９ｃ、４０９ｄはレール４
０７ｂにはめ込まれている。Ｙ台車４０８には、ギア４
１０を有したＹ軸方向駆動モータ４１１が固定されてお
り、レール４０７ｂに固定されたラック４１２とギア４
１０とが噛み合うようになっている。これにより、Ｙ軸
方向駆動モータ４１１を駆動させると台車４０８はレー
ル４０７ａ、４０７ｂに沿って移動する。

【００３９】更にＹ台車４０８の下側にはＺ軸方向に支
柱４１３が固定されている。支柱４１３にはＺ軸駆動モ
ータ４１４とその減速器４１５とが内蔵されており、受
像手段であるＩ．Ｉ．３０（図示せず）が取り付けられ
た支柱４１７をガイドする複数のローラ４１６が支柱４
１３の内部の至る所に取り付けられている。そして支柱
４１７は減速器４１５に掛けられたワイヤ４１８によ
り、支柱４１３の内側に吊り下げられている。尚、ロー
ラ４１６は図では６個記載しているが、支柱４１７が支
柱４１３に沿ってぐらつき無くしかもスムーズに移動で
きるように任意の数とすることができる。このように支
柱４０７が吊り下げられたリフトのような機構により、
Ｚ軸駆動モータ４１４を駆動させると、支柱４１７は上
下方向に移動する。

【００４０】天井部分にこのような構成を備えた天井走
行装置は、Ｘ軸方向駆動モータ４０５を駆動させるとギ
ア４０４が回転し、ギア４０４はラック４０６と噛み合
って移動するため、台車４０２はＸ軸方向のレール４０
１ａ、ｂに沿って移動する。従って、台車４０８を介し
て台車４０２に取り付けられた支柱４１３、そして支柱
４１７はＸ方向に移動し、支柱４１７に取り付けられた
Ｉ．Ｉ．（図示せず）もＸ方向に移動する。

【００４１】また、Ｙ軸方向駆動モータ４１１を駆動さ
せるとギア４１０が回転し、ギア４１０はラック４１２
と噛み合って移動するため、台車４０８はＹ軸方向のレ
ール４０７ａ、ｂに沿って移動する。従って、台車４０
８に取り付けられた支柱４１３、そして支柱４１７はＹ
方向に移動し、Ｉ．Ｉ．（図示せず）もＹ方向に移動す
る。

【００４２】更に、Ｚ軸方向駆動モータ４１４を駆動さ
せると減速器４１５を介してワイヤ４１８が巻き上げら
れたり下げられたりする。これによりワイヤ４１８に吊
り下げられた支柱４１７はＺ方向に移動し、これに取り
付けられたＩ．Ｉ．（図示せず）もＺ方向に移動する。

【００４３】このようにＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の移動
を組み合わせることにより、Ｉ．Ｉ．（図示せず）は任
意の位置に移動させることができる。

【００４４】図５は本発明の実施例である医用Ｘ線装置
の天井走行装置の受像手段Ｉ．Ｉ．３０の取付部分を示
すものである。前述した天井走行装置の天井部分で示し
た支柱４１７の下端部分にＩ．Ｉ．３０を取りつけたも
ので、この取付部分は取り付けられたＩ．Ｉ．の角度を
自由に変えることができるようにしたものである。尚、
受像手段Ｉ．Ｉ．３０については本発明と直接関係ない
ためここでは簡略化して示している。

【００４５】支柱４１７にはこれと直交する方向に軸５
０２が回転自在に支持されており、軸５０２の先端には
略Ｕ字状のフレーム５０１が一体に固定されている。フ
レーム５０１には、軸５０２及び支柱４１７の軸と直交
するＳ’軸を中心として回転自在にＩ．Ｉ．３０が支持
されている。

【００４６】軸５０２の他端には、この軸を回転駆動す
るＲ’／Ｌ’駆動モータ５０３の減速器５０４の回転軸
に接続されており、Ｒ’／Ｌ’駆動モータ５０３及び減
速器５０４は共に支柱４１７に固定されている。Ｒ’／
Ｌ’駆動モータ５０３を駆動すると、軸５０２が回転
し、フレーム５０１を介してＩ．Ｉ．３０は時計方向
（矢印Ｒ’の方向）又は反時計方向（矢印Ｌ’の方向）
に回転する。

【００４７】また、軸５０２にはＩ．Ｉ．３０をＳ’軸
に対して回転させるためのＳ’軸駆動モータ５０５がそ
の減速器５０６と共に固定されている。減速器５０６に
は軸５０２と平行に棒状のロッド５０７が取り付けられ
ており、Ｓ’軸駆動モータ５０５回転するとロッド５０
７は軸５０２の方向にスライドする。ロッド５０７には
自在継手５０８を介して棒状のロッド５０９が繋がれて
おり、ロッド５０９の先端はＩ．Ｉ．３０のＳ’軸とは
異なる位置に自由に回転できるように取り付けられてい
る。これにより、Ｓ’軸駆動モータ５０５を駆動する
と、ロッド５０７、５０９のスライド方向の運動を介し
てＩ．Ｉ．３０がＳ’軸を中心に回転する。

【００４８】このようにして、Ｒ’／Ｌ’駆動モータ５
０３を駆動すると減速器５０４を介して軸５０２が回転
し、軸５０２と一体となったフレーム５０１を介して、
フレーム５０１に支持されたＩ．Ｉ．３０もＲ’方向又
はＬ’方向に対して回転する。また、Ｓ’軸駆動モータ
５０５を駆動すると減速器５０６を介してロッド５０
７、自在継手５０８及びロッド５０９がスライドし、
Ｓ’軸を中心にして矢印Ｃ’方向にＩ．Ｉ．３０が回転
する。このように互いに直交する２つの軸に沿っての回
転動作を組み合わせることにより、Ｉ．Ｉ．３０は自在
な角度に向けることができるようになる。

【００４９】尚、この実施例ではＲ’／Ｌ’駆動モータ
５０３とＳ’軸駆動モータ５０５とを同時に駆動する構
成について示したが、Ｒ’／Ｌ’駆動モータ５０３と
Ｓ’軸駆動モータ５０５の一方を省略し、１つの回転動
作のみを可能とする構成にしてもよい。

【００５０】以上に説明したようにして円弧状アームに
設けられたＸ線管２４は自在な位置及び角度から照射可
能になり、天井走行装置に設けられたＩ．Ｉ．３０は自
在な位置及び角度から受像可能となる。ところで医用Ｘ
線装置においてＸ線撮影する場合には、Ｘ線管とＩ．
Ｉ．とは対向位置にあることが必要であるため、両者の
位置及び角度の関係を適正に制御する必要がある。

【００５１】次に、このようにＸ線管の位置及び角度と
Ｉ．Ｉ．の位置及び角度を制御するための位置決め制御
手段６０について説明する。図６は位置決め制御手段の
一実施例の構成を示すブロック図である。

【００５２】位置決め制御手段は、天井走行装置の制御
機構として、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向駆動機構であるＸ軸方向駆
動モータ４０５、Ｙ軸方向駆動モータ４１１及びＺ軸方
向駆動モータ４１４をそれぞれ駆動するモータ制御部６
０１〜６０３と、Ｉ．Ｉ．３０の回転機構であるＲ’／
Ｌ’駆動モータ５０３及びＳ’軸駆動モータ５０５をそ
れぞれ駆動するモータ制御部６０４及び６０５と、これ
らのモータの位置及び回転速度を指示する支柱モータ制
御部６０６とを備えている。また、円弧状アームの制御
機構としてＸ線管昇降モータ２１７及びアーム旋回モー
タ２２２をそれぞれ駆動制御するモータ制御部６０７及
び６０８と、これらのモータの位置及び回転速度を指示
するＸ線管モータ制御部６０９とを備えている。更に、
Ｘ線管２４とＩ．Ｉ．３０とが対向位置をとるように支
柱モータ制御部６０６及びＸ線管駆動モータ制御部６０
９を指示するシステムコントローラ６１０と、システム
コントローラ６１０を介して術者がＸ線管２４及びＩ．
Ｉ．３０の位置を操作・確認する操作卓６１１とを備え
ている。

【００５３】このような構成において、Ｘ線管２４及び
Ｉ．Ｉ．３０を対向する位置に移動制御する場合、術者
が操作卓６１１に設けられたスイッチ等（例えばジョイ
スティックが一般的である）（図示せず）を操作するこ
とにより、システムコントローラ６１０が支柱モータ制
御部６０６及びＸ線管駆動モータ制御部６０９に指令を
送り、各モータ制御部を駆動する。この場合、Ｘ線管２
４とＩ．Ｉ．３０を対向位置に移動させるための手法
は、使用するモータやモータ制御部６０９における制御
方式によって様々な手法が考えられるが、Ｘ線管駆動機
構及びＩ．Ｉ．駆動機構のいずれにおいてもモータ制御
部への入力指令に対してモータの出力動作が正確で信頼
できるようなシステムを採用している場合には以下のよ
うにして行う。尚、このようなシステムは、例えばモー
タ制御部６０９が、モータの出力動作を常に監視し、目
的の動作から逸脱するようであればその誤差を補正する
ようにフィードバック制御を行う方式を用いる場合、ま
たはモータがパルス入力に比例した角度で出力軸が回転
するステップ式のモータであり、目的の動作から逸脱す
ることが考えられないモータに実現される。

【００５４】まず術者が、Ｘ線管２４やＩ．Ｉ．３０を
移動させたい場合、操作卓６１１にスイッチ等で指示す
ると、システムコントローラ６１０はその信号を読取
る。このシステムコントローラ６１０は、支柱モータ制
御部６０６とＸ線管モータ制御部６０９に、例えば予め
決められた空間の絶対座標系に対するＸ線管２４の焦点
及びＩ．Ｉ．３０のＸ線入射面の中心点の位置と、Ｘ線
照射及びＸ線入射方向を指示する。この後、支柱モータ
制御部６０６とＸ線管モータ制御部６０９は、それぞれ
システムコントローラ６１０から指令された位置にＸ線
管２４とＩ．Ｉ．３０を動作させるために必要な位置や
速度の情報を各モータ制御部６０１〜６０８に計算して
送る。

【００５５】なお、このようなシステムコントローラ６
１０による指令の前提として、絶対座標系におけるＸ線
管２４とＩ．Ｉ．３０の原点位置（初期位置）が決定さ
れていることが必要となる。このため、例えばＸ線管２
４やＩ．Ｉ．３０の空間における絶対位置が電源投入直
後でもわかるように、これらを案内する各レールや台車
等にポテンショメータやエンコーダを取付け、システム
コントローラが読み込んで、位置を決定するようにして
もよい。システムコントローラは、上述のように読み込
まれた位置と目標位置（対向位置）が一致しない場合に
は各モータ制御部に指令し、両者が一致するまでモータ
制御部を制御する。この原点位置の決定方法は図示によ
る詳細な説明は省略するが、ポテンショメータの変りに
原点を検出するスイッチを可動範囲に設け、電源投入
後、そのスイッチが動作する位置を見つけるような動作
を行い原点位置を決定する方法もある。

【００５６】このようにシステムコントローラ６１０が
演算した結果から得られたＸ線管２４及びＩ．Ｉ．３０
の位置を、支柱モータ制御部６０６及びＸ線管駆動モー
タ制御部６０９に指示する。支柱モータ制御部６０６は
各モータの位置及び回転速度をモータ制御部６０１〜６
０５に指示し、この指示に基づいてモータ制御部６０１
〜６０５はそれぞれのモータに対して駆動指示を与え
る。また、Ｘ線管駆動モータ制御部６０９は各モータの
位置及び回転速度をモータ制御部６０７及び６０８に指
示し、この指示に基づいてモータ制御部６０７及び６０
８はそれぞれのモータに対して駆動指示を与える。各モ
ータはモータ制御部６０１〜６０５、６０７及び６０８
の指示に従って駆動する。

【００５７】このようにしてＸ線管２４は操作卓からの
操作により任意の角度からＸ線を照射することができ、
Ｉ．Ｉ．３０は常にＸ線管２４に対向した位置に配置さ
れて、Ｘ線入射面の向きを最適な角度に変化させること
ができる。

【００５８】以上はモータ制御部への指令に対してモー
タの出力動作の信頼性の高いシステムにおける制御手法
であるが、例えばフィードバック制御をしないでＤＣモ
ータを制御する場合など、モータ制御部への指令に対し
てモータの出力動作が信頼性が低いシステムもある。そ
のような場合には位置決め制御を次のように行う。

【００５９】まずＸ線管駆動機構又はＩ．Ｉ．駆動機構
の一方のモータの出力動作の信頼性が低い場合には、術
者の操作卓６１１からの指令によりシステムコントロー
ラ６１０は、信頼性の低い機構側のモータを動作させて
目標位置に移動する。そしてこのモータの動作結果をシ
ステムコントローラ６１０に逆に送り返す。システムコ
ントローラ６１０は、この信頼性の低い機構側の動作結
果に従って信頼性の高い機構側のモータ制御部に指令を
送り、結果として両者が対向する位置になるように移動
させる。またＸ線管駆動機構側とＩ．Ｉ．駆動機構側の
両方のモータの出力が信頼できない場合は、システムコ
ントローラ６１０自体がＸ線管側とＩ．Ｉ．側の一方、
もしくは両方に対してフィードバック的な動作をする必
要がある。

【００６０】以上説明した位置決め制御の３方式のう
ち、後２者は、Ｘ線管側とＩ．Ｉ．側の動作に遅れを生
じることがあるのでＸ線管とＩ．Ｉ．と駆動して撮影す
る際にそのタイミングとの関係で注意が必要である。

【００６１】以上の構成からなる本発明の医用Ｘ線装置
は、Ｘ線管２４とＩ．Ｉ．３０とが被検体の体軸周り、
体軸方向及びそれらが複合した任意の角度に位置するこ
とができるようになるため、術者の被曝を防止でき、被
検体の左右からのアプローチも容易に可能な上に、更に
斜めからの透視画像をも得られるので、血管及びカテー
テルの奥行方向の位置情報を得ることもできるようにな
る。これにより、ＩＶＲをする上で非常に使い易い装置
となる。

【００６２】尚、以上の実施例では、Ｘ線管が円弧状ア
ームに支持され、Ｉ．Ｉ．が天井走行装置に支持された
構成について示したが、本発明はこの逆に円弧状アーム
にＩ．Ｉ．が支持され、天井走行装置にＸ線管が支持さ
れた構成も含むものである。また、天井走行装置の機構
の詳細は、本発明が意図するところであるこれに支持さ
れたＩ．Ｉ．の位置及び角度を自由に変更できるもので
あれば、この実施例に記載した構成に限定するものでは
ない。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の医用Ｘ線装
置は、被検体が横臥するベッドに、Ｘ線照射手段又は受
像手段を支持し、その動作をガイドする円弧状アームを
設けると共に、天井側に支持された受像手段又はＸ線照
射手段と常に対向配置するように位置決め制御手段によ
って位置や照射角度を制御する構成としたことにより、
術者が被検体の左右両側からアプローチできること、
術者の被曝が低減できること、奥行き方向の情報が
得られること、装置構成が比較的小型であることを同
時に達成することができる。従って、本発明の医用Ｘ線
装置は、ＩＶＲ時の治療操作を妨げることがないと共に
術者の被曝量も少なくでき、また治療部位を制限される
こともないためＩＶＲに最適である。更に、循環器Ｘ線
検査装置より小型にすることができ、Ｘ線透視台並みの
設置スペースで設置できるので大きな部屋を要すること
もなく、小規模な病院や開業医による利用も十分可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の医用Ｘ線装置の一実施例の概略を示
す側面図。

【図２】 本発明の医用Ｘ線装置の円弧状アームの一実
施例の詳細を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面
図。

【図３】 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の医用Ｘ線
装置の円弧状アームのガイド方式を示す概念図。

【図４】 本発明の医用Ｘ線装置の天井走行装置の天井
部分を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。

【図５】 本発明の医用Ｘ線装置の天井走行装置の受像
手段取付部分を示す図。

【図６】 本発明の医用Ｘ線装置の位置決め制御手段の
一実施例のブロック図。

【図７】 従来のＸ線透視台を示す図で、（ａ）は支柱
のあるタイプ、（ｂ）は支柱の無いタイプ。

【図８】 従来の循環器Ｘ線検査装置を示す図。

【符号の説明】

２０・・・・・・ベッド ２４・・・・・・Ｘ線管（Ｘ線照射手段） ２２・・・・・・円弧状アーム ３０・・・・・・イメージインテンシファイアＩ．Ｉ．（受像
手段） ４０・・・・・・天井走行装置 ６０・・・・・・位置決め制御手段 ２０１・・・・・・第一アーム（第一の円弧状アーム） ２０２・・・・・・第二アーム（第二の円弧状アーム） ２０８・・・・・・チェーン（吊り下げ手段） ２０９、２１０・・・・・・スプロケット（案内手段） ２１７・・・・・・Ｘ線管昇降モータ ２２２・・・・・・アーム旋回モータ ５０３・・・・・・Ｒ’／Ｌ’駆動モータ ５０５・・・・・・Ｓ’軸回転モータ ６１０・・・・・・システムコントローラ（位置決め制御手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 麻里子 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 原 昭夫 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、
   前記Ｘ線照射手段から照射され前記被検体を透過したＸ
   線を検出し電気信号に変換する受像手段と、前記受像手
   段により得られた電気信号を処理することにより前記被
   検体の透視画像を表示する表示手段とを備えた医用Ｘ線
   装置において、 前記被検体が横臥するベッドに設置され、前記Ｘ線照射
   手段又は前記受像手段の何れか一方を円弧に沿って移動
   可能に支持する円弧状アームと、 前記受像手段又は前記Ｘ線照射手段の他方を、その位置
   及び角度を変更可能に支持する天井走行装置と、 前記Ｘ線照射手段と前記受像手段とが稼動時に常に対向
   配置するように位置決めする位置決め制御手段を備えた
   ことを特徴とする医用Ｘ線装置。
2. 【請求項２】前記Ｘ線照射手段若しくは前記受像手段を
   前記円弧状アームに沿って移動させる駆動手段、又は、
   前記円弧状アームを円弧状に移動させる駆動手段の少な
   くとも一方を備えたことを特徴とする請求項１記載の医
   用Ｘ線装置。
3. 【請求項３】前記円弧状アームは、 前記Ｘ線照射手段又は前記受像手段のいずれか一方を移
   動可能に支持する第一の円弧状アームと、 前記第一の円弧状アームと略平行に設置され、前記第一
   の円弧状アームを円弧に沿って移動可能に支持する第二
   の円弧状アームと、 一端が前記Ｘ線照射手段又は前記受像手段に固定され、
   他端が前記第二の円弧状アームに固定された吊り下げ手
   段と、 前記第一の円弧状アームの端部に設けられ、前記吊り下
   げ手段を案内する案内手段と、 前記第一の円弧状アームを円弧状に移動させるための駆
   動手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の医用
   Ｘ線装置。
4. 【請求項４】前記円弧状アームをこの円弧の半径を回転
   軸として回転させる駆動手段を備えたことを特徴とする
   請求項１乃至３いずれか一項記載の医用Ｘ線装置。
5. 【請求項５】前記天井走行装置は、前記天井走行装置が
   支持する前記Ｘ線照射手段又は前記受像手段を、互いに
   直交する二つの軸を中心として回転駆動する手段を備え
   たことを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項記載の
   医用Ｘ線装置。