JP6237561B2

JP6237561B2 - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JP6237561B2
Application number: JP2014203893A
Authority: JP
Inventors: 大輔村上; 光毅吉田; 充梅田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2034-10-02
Also published as: JP2016073331A

Description

この発明は、被検者を載置する検診台と、この検診台に対して移動可能に装着された操作部と、Ｘ線管とＸ線検出器とを互いに対向させた状態で支持するアームとを備えた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は、例えば、略Ｃ字状のＣ型アームにより支持されたＸ線管またはＸ線検出器と、検診台または操作部との衝突を防止する必要がある。このため、このようなＸ線撮影装置においては、Ｃ型アームにより支持されたＸ線管またはＸ線検出器と、検診台または操作部との干渉を防止するため、Ｃ型アームの移動量を規制する構成が採用されている。

特許文献１には、Ｘ線照射用のＸ線管と透過Ｘ線検出用のＸ線検出器が対向状態で支持用のアームの両端に配備されているＸ線撮像機構の３次元外形形状に対応する３次元モデル外形データと、検診台の外形形状に対応する３次元モデル外形データとを登録する形状データ登録手段と、Ｘ線撮像機構の現在位置と３次元モデル外形データおよび検診台の位置と３次元モデル外形データとに基づいてＸ線撮像機構と検診台の間の相対的位置関係情報をリアルタイムで求出する位置関係求出手段と、位置関係求出手段により求出されたＸ線撮像機構と検診台の間の相対的位置関係情報を参酌しながらＸ線撮像系移動機構を制御する撮像系移動制御手段を備えたＸ線撮影装置が開示されている。このＸ線撮影装置においては、三次元モデル外形データは、ボクセル形式のデータに基づくツリー構造のデータとなっている。このようなＸ線撮影装置によれば、Ｘ線撮像機構が検診台に接触することを確実に回避することができるという効果を奏する。

特許第４４７０５０９号公報

特許文献１に記載されたＸ線撮影装置は、Ｘ線撮像機構が検診台に接触することを確実に回避することが可能となるという優れたものではあるが、Ｘ線撮影の各種の操作を行うための操作部を検診台に対して移動可能とした場合には、さらに、改良の余地が存在する。

図７は、従来のＸ線撮影装置において、Ｃ型アームの移動量を規制する規制動作を示す説明図である。

この図において模式的に示すように、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とは、Ｃ型アーム１４に支持されている。また、各種の操作を行うための操作部１９が検診台１８に対して移動可能に配設されている。従来のＸ線撮影装置においては、図７（ａ）に示すように、Ｃ型アーム１４の移動は、例えば、Ｘ線管１１が操作部１９に衝突する前に停止するように規制される。

このような構成において、図７（ｂ）に示すように、操作部１９が図７（ａ）に示す位置から検診台１８に沿って側方に移動した場合には、Ｃ型アーム１４はさらに移動する余裕があるにもかかわらず、図７（ａ）と同一の位置で移動が規制されてしまうことになる。このため、撮影の自由度が減少し、Ｘ線撮影動作に時間を要することになる。

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、操作部の位置に応じて、アームをＸ線管またはＸ線検出器と検診台または操作部との干渉が生ずるぎりぎりの位置まで移動させることが可能な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、被検者を載置する検診台と、前記検診台に対して移動可能に装着された操作部と、Ｘ線管とＸ線検出器とを互いに対向させた状態で支持するアームと、前記アームを移動させる移動機構と、前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器と前記検診台または前記操作部との干渉を防止するため、前記移動機構による前記アームの移動量を規制する移動量規制部と、を備えたＸ線撮影装置において、前記検診台に対する前記操作部の装着位置を検出する位置検出機構と、前記位置検出機構により検出した前記操作部の装着位置に基づいて、前記移動量規制部により規制される前記アームの移動量を補正する移動量補正部を備えたことを特徴とする。

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、前記操作部は、前記検診台に付設されたレールに対してスライド可能に装着されており、前記位置検出機構は、前記レールに対する前記操作部の位置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、操作部の位置に応じて、アームをＸ線管またはＸ線検出器と検診台または操作部との干渉が生ずるぎりぎりの位置まで移動させることが可能となる。

この発明に係るＸ線撮影装置の概要図である。検診台１８の平面図である。操作部１９の斜視図である。この発明に係るＸ線撮影装置の制御系を示すブロック図である。この発明に係るＸ線撮影装置において、Ｃ型アームの移動量を規制する規制動作を示す説明図である。この発明に係るＸ線撮影装置の他の実施形態を示す概要図である。従来のＸ線撮影装置において、Ｃ型アームの移動量を規制する規制動作を示す説明図である。

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、この発明に係るＸ線撮影装置の概要図である。

このＸ線撮影装置は、Ｘ線を照射するＸ線管１１と、Ｘ線管１１から照射されて検診台１８上に横たわった被検体を通過したＸ線を検出するＸ線検出器１２と、これらのＸ線管１１およびＸ線検出器１２を支持するＣ型アーム１４と、このＣ型アーム１４をスライド可能に支持する支持部１５と、この支持部１５を旋回させる旋回部１６と、この旋回部１６を床面に対して立設した状態で支持する支持部１７と、後述するように、検診台１８に対して移動可能に装着された操作部１９とを備える。

Ｃ型アーム１４には、円弧状の案内部１３が形成されており、支持部１５は、この案内部１３と係合することにより、Ｃ型アーム１４をスライド可能に支持している。そして、Ｃ型アーム１４は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを、Ｘ線管１１の焦点からＸ線検出器１２に至るＸ線の軸線が、案内部１３を形成する円弧の直径と一致する状態で支持している。また、旋回部１６は、支持部１５をＣ型アーム１４等とともに、Ｘ線管１１の焦点からＸ線検出器１２に至るＸ線の軸線と直交する軸を中心に旋回させる。

このような構成を有するＸ線撮影装置においては、Ｃ型アーム１４をスライドおよび旋回させることにより、被検者に対して任意の方向から撮影を実行することが可能となる。そして、被検者を通過しＸ線検出器１２で検出されたＸ線に基づくＸ線画像は、後述する表示部５３に表示される。

図２は、検診台１８の平面図である。

この検診台１８の長手方向には、レール４２が付設されている。操作部１９は、このレール４２に沿って、スライド可能に装着されている。そして、検診台１８には、レール４２に対する操作部１９の位置を検出するための位置検出機構としてのスイッチ４１が配設されている。

図３は、操作部１９の斜視図である。

この操作部１９は、上下および左右の４方向に操作可能な操作レバー３１と、第１の操作パネル３２および第２の操作パネル３３を備える。操作レバー３１には、Ｃ型アーム１４のスライドおよび旋回用のボタン３５、３７と、Ｃ型アーム１４の水平移動用のボタン３４と、Ｘ線検出器１２の昇降用のボタン３６とが付設されている。

図４は、この発明に係るＸ線撮影装置の制御系を示すブロック図である。

このＸ線撮影装置は、論理演算を実行するＣＰＵ、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭを備え、装置全体を制御する制御部５０を備える。この制御部５０は、上述したＸ線管１１、Ｘ線検出器１２、操作部１９およびスイッチ４１と接続されている。また、この制御部５０は、Ｘ線画像を表示するための表示部５３と接続されている。さらに、この制御部５０は、Ｃ型アーム１４をスライドおよび旋回させて移動させるためのモータ等を備えた移動機構５４と接続されている。

この制御部５０は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１２と検診台１８または操作部１９との干渉を防止するため、移動機構５４によるＣ型アーム１４の移動量を規制する移動量規制部５１と、スイッチ４１により検出した操作部１９の装着位置に基づいて、移動量規制部５１により規制されるＣ型アーム１４の移動量を補正する移動量補正部５２とを備えている。なお、この移動量規制部５１は、上述した特許文献１に記載された構成と同様の構成を有する。

図５は、この発明に係るＸ線撮影装置において、Ｃ型アーム１４の移動量を規制する規制動作を示す説明図である。

図４に示す制御部５０における移動量規制部５１は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１２と検診台１８または操作部１９との干渉を防止するため、移動機構５４によるＣ型アーム１４の移動量を演算した上で規制している。このため、図５（ａ）に示すように、操作部１９がＣ型アーム１４に近接した位置に配置されている場合においては、Ｃ型アーム１４のスライド量は、Ｘ線管１１と操作部１９とが干渉する直前の位置で規制される。これにより、Ｘ線管１１と操作部１９との干渉が防止される。

一方、図５（ａ）に示すように、操作部１９がＣ型アーム１４から離隔した位置に配置された場合においては、Ｃ型アーム１４は、図５（ａ）に示す位置より、さらに、Ｘ線管１１が検診台１８に近接する位置までスライドすることができる。

このため、この発明に係るＸ線撮影装置においては、スイッチ４１が操作部１９を検出して操作部１９がＣ型アーム１４から離隔する位置に配置されていることを検出した場合においては、移動量補正部５２が、移動量規制部５１により演算されたＣ型アーム１４の移動量の規制値を補正する。これにより、図５（ｂ）に示すように、Ｃ型アーム１４は、さらに検診台１８に近接する位置まで移動する。従って、Ｃ型アーム１４を、操作部１９の位置に基づいて、Ｘ線管１１と検診台１８との干渉が生ずるぎりぎりの位置まで移動させることが可能となる。

なお、図５に示す動作の説明においては、Ｘ線管１１と操作部１９との干渉を防止するためにＣ型アーム１４のスライド量を規制する場合について説明したが、移動量補正部５２は、Ｘ線管１１またはＸ線検出器１２と操作部１９との干渉を防止するために、操作部１９の位置に基づいて、スライドアームのその他の移動量をも同様に補正する。

次に、この発明の他の実施形態について説明する。この発明に係るＸ線撮影装置の他の実施形態を示す概要図である。なお、図１に示すＸ線撮影装置と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

このＸ線撮影装置は、第１実施形態同様のＣ型アーム１４を備えた内側の撮影ユニットと、第２のＣ型アーム２４を備えた外側の撮影ユニットとの一対の撮影ユニットにより、検診台１８上の被検者に対してバイプレーン撮影等を可能としたものである。

この第２実施形態に係るＸ線透視撮影装置における内側の撮影ユニットは、第１実施形態と同様のＸ線管１１とＸ線検出器１２を備えたＣ型アーム１４を備える。また、外側の撮影ユニットは、Ｘ線管２１と、このＸ線管２１から照射され検診台１８に横たわった被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器２２と、円弧状の案内部２３を有しＸ線管２１とＸ線検出器２２とを支持する略Ｃ字状の第２のＣ型アーム２４と、この第２のＣ型アーム２４における円弧状の案内部２３と係合することにより第２のＣ型アーム２４をスライド可能に支持するとともに、第２のＣ型アーム２４を被検者に対して水平移動させる天井に指示された基部２７とを備える。

このようなバイプレーン方式のＸ線撮影装置においても、スイッチ４１等の位置検出機構により検出した操作部１９の検診台１８に対する装着位置に基づいて、移動量補正部５２により移動量規制部５１により規制されるＣ型アーム１４およびＣ型アーム２４の移動量を補正することにより、操作部１９の位置に応じてＣ型アーム１４、２４を、Ｘ線管１１、２１またはＸ線検出器１２、２２と検診台１８または操作部１９との干渉が生ずるぎりぎりの位置まで移動させることが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、レール４２に対する操作部１９の位置を検出するための位置検出機構として、検診台１８に配設された単一のスイッチ４１を利用している。しかしながら、このスイッチを複数個設け、操作部１９のより細かな配置に対応されて、Ｃ型アーム１４、２４の移動量を規制してもよい。また、スイッチ４１を使用するかわりに、ホトセンサやエンコーダ、ポテンショメータを利用して操作部１９の位置を検出するようにしてもよい。

１１Ｘ線管
１２Ｘ線検出器
１４Ｃ型アーム
１８検診台
１９操作部
２１Ｘ線管
２２Ｘ線検出器
２４Ｃ型アーム
４１スイッチ
４２レール
５０制御部
５１移動量規制部
５２移動量補正部
５４移動機構

Claims

被検者を載置する検診台と、
前記検診台に対して移動可能に装着された操作部と、
Ｘ線管とＸ線検出器とを互いに対向させた状態で支持するアームと、
前記アームを移動させる移動機構と、
前記Ｘ線管または前記Ｘ線検出器と前記検診台または前記操作部との干渉を防止するため、前記移動機構による前記アームの移動量を規制する移動量規制部と、
を備えたＸ線撮影装置において、
前記検診台に対する前記操作部の装着位置を検出する位置検出機構と、
前記位置検出機構により検出した前記操作部の装着位置に基づいて、前記移動量規制部により規制される前記アームの移動量を補正する移動量補正部と、
を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
請求項１に記載のＸ線撮影装置において、
前記操作部は、前記検診台に付設されたレールに対してスライド可能に装着されており、
前記位置検出機構は、前記レールに対する前記操作部の位置を検出するスイッチであるＸ線撮影装置。