JP2015223245A

JP2015223245A - Ｘ線透視撮影装置

Info

Publication number: JP2015223245A
Application number: JP2014108689A
Authority: JP
Inventors: 雅大田中; Masahiro Tanaka
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2015-12-14
Anticipated expiration: 2034-05-27
Also published as: JP6172050B2

Abstract

【課題】天板の回転角度範囲をより大きくすることが可能なＸ線透視撮影装置を提供する。
【解決手段】制御部３０は、撮影系移動機構５３による撮影系の移動距離を、撮影基準位置を中心とした制限領域内に制限する移動量制限部３１と、撮影系または天板と天井または床面とが干渉することを防止するため、移動量制限部３１により制限された制限領域に基づいて回転機構５２による天板の回転範囲を決定する回転範囲決定部３２とを備える。この制御部３０は、データを記憶した院内ネットワーク３９と接続されている。また、この制御部３０は、各種の入力を行う入力部２０と接続されている。
【選択図】図２

Description

この発明はＸ線撮影またはＸ線透視を行うＸ線透視撮影装置に関し、特に、被検者を載置する天板を傾斜させることが可能なＸ線透視撮影装置に関する。

このようなＸ線透視撮影装置は、被検者を載置する天板と、天板に載置された被検者に向けてＸ線を照射するＸ線管と、Ｘ線管から照射され被検者を通過したＸ線を検出するフラットパネルディテクタ等のＸ線検出器とを備えている。天板は、回転機構により、Ｘ線管およびＸ線検出器よりなる撮影系とともに、天板の長手方向と直交し、かつ、水平方向を向く軸を中心として回転する。また、天板は、昇降機構により、撮影系とともに昇降する。さらに、撮影系は、撮影系移動機構により、天板に対して天板の長手方向に往復移動する。

このようなＸ線透視撮影装置においては、天板の回転に伴って、天板における長手方向のいずれかの端部が天井や床面に衝突する可能性がある。また、天板の回転に伴って、Ｘ線管が天板の上方に配置されるオーバチューブタイプにおいてはＸ線管が、また、Ｘ線検出器が天板の上方に配置されるアンダーチューブタイプのものにおいてはＸ線検出器が、天井に衝突する可能性がある。

このため、従来のＸ線透視撮影装置においては、撮影系または天板と天井または床面とが干渉することを防止するため、天板を回転させるときには、自動的に、Ｘ線管とＸ線検出器からなる撮影系を天板の中央付近に移動させるとともに、天板の高さ位置を調整している。

特許文献１には、撮影系または天板と天井または床面とが干渉することを防止する場合において、天板の昇降高さを優先したモードと、撮影系の移動量を優先したモードとを切り替えることが可能なＸ線透視撮影装置が開示されている。また、特許文献２には、Ｘ線管とＸ線検出器を結ぶ直線と天板との交点の高さ位置を一定に保つように天板および撮影系を移動させる放射線撮影装置が開示されている。

特開２００４−３３４２０号公報国際公開２０１４／０４１７２５号公報

天板を回転させるときに撮影系を天板の中央付近に移動させる構成を採用した場合には、天板の長手方向の端部付近ではＸ線透視やＸ線撮影を実行できないことになり、Ｘ線検査の効率が低下する。すなわち、天板を回転させてＸ線撮影やＸ線透視を行う場合には、天板の端部付近は実質的に使用し得ないことになる。

一方、特許文献１や特許文献２に記載された発明においては、撮影系または天板と天井または床面との干渉を効果的に防止することはできるが、撮影系の移動範囲を広く設定した上で天板の回転範囲を規制していることから、天板が回転可能な領域の制限が多くなり、天板を大きな角度で回転させてＸ線撮影またはＸ線透視を行う一部の検査を好適に実行することが困難となる場合がある。

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、天板の回転角度範囲をより大きくすることが可能なＸ線透視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、被検者を載置する天板と、Ｘ線管と、前記Ｘ線管から照射され前記被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えた撮影系と、前記天板を、前記撮影系とともに、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として回転させる回転機構と、前記天板を、前記撮影系とともに昇降させる昇降機構と、前記天板に対し、前記撮影系を、前記天板の長手方向に移動させる撮影系移動機構と、前記撮影系または前記天板と天井または床面とが干渉することを防止するため、前記回転機構による前記天板の回転範囲を決定する回転範囲決定部と、を備えたＸ線透視撮影装置において、前記撮影系移動機構による前記撮影系の移動範囲を、撮影基準位置を中心とした制限領域内に制限する移動量制限部をさらに備え、前記回転範囲決定部は、前記移動量制限部により制限された制限領域に基づいて、前記回転機構による前記天板の回転範囲を決定す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、前記撮影基準位置は、オペレータにより指定される。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記撮影基準位置は、選択された撮影部位に基づいて決定される。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記撮影基準位置は、アナトミカルプログラムに基づいて決定される。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記制限領域の大きさが撮影部位に対応して決定される。

請求項１から請求項４に記載の発明によれば、撮影基準位置を中心とした制限領域内において撮影系が移動することを前提として天板の回転範囲を決定することから、天板の回転角度範囲をより大きくすることができる。このため、Ｘ線透視およびＸ線撮影の自由度を向上させることが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、撮影部位に応じて制限領域の大きさを変更することにより、撮影部位に応じた適切な天板の回転角度範囲を設定することが可能となる。

この発明に係るＸ線透視撮影装置の斜視図である。この発明に係るＸ線透視撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。入力部２０の斜視図である。制限モードにおける天板１４、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３の移動状態を示す説明図である。制限モードにおける天板１４、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３の移動状態を示す説明図である。制限モードにおける天板１４、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３の移動状態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線透視撮影装置の斜視図である。また、図２は、この発明に係るＸ線透視撮影装置の主要な制御系を示すブロック図である。

このＸ線透視撮影装置は、基台１９上に立設された主支柱１５と、この主支柱１５に対して昇降可能に配設された保持部１６と、この保持部１６に回転可能に連結された天板１４と、支柱１７に対して昇降可能に支持されＸ線管１１およびコリメータ１２を垂下するアーム１８と、天板１４の表面の下方におけるＸ線管１１と対向する位置に配設されたフラットパネルディテクタ等のＸ線検出器１３とを備える。Ｘ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３は、Ｘ線透視およびＸ線撮影を実行するためのこの発明に係る撮影系として機能する。

保持部１６は、図２に示す昇降機構５１の駆動により図１に示すＺ方向に昇降する。また、天板１４は、図２に示す回転機構５２の駆動により、天板１４の長手方向と直交し、かつ、水平方向を向く軸（図１に示すＹ方向を向く軸）を中心として回転する。また、支柱１７とＸ線検出器１３とは、図２に示す撮影系移動機構５３の駆動により、天板１４の長手方向に互いに同期して往復移動する。さらに、アーム１８は、図２に示すＸ線管昇降機構５４の駆動により、Ｘ線管１１およびコリメータ１２とともに、支柱１７に対して図１に示すＺ方向に昇降する。なお、Ｘ線管１１およびコリメータ１２は、アーム１８を中心として揺動可能となっている。

なお、回転機構５２の駆動により天板１４が回転したときには、この天板１４は、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３との間で互いに位置関係を保った状態で回転し、昇降機構５１の駆動により保持部１６が昇降したときには、天板１４、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３が互いに位置関係を保った状態で昇降することになる。

図２に示すように、このＸ線透視撮影装置は、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および論理演算を実行するＣＰＵを有し、装置全体を制御する制御部３０を備える。この制御部３０は、撮影系移動機構５３による撮影系の移動距離を、撮影基準位置を中心とした制限領域内に制限する移動量制限部３１と、撮影系または天板１４と天井または床面とが干渉することを防止するため、移動量制限部３１により制限された制限領域に基づいて回転機構５２による天板１４の回転範囲を決定する回転範囲決定部３２とを備える。

また、この制御部３０は、被検者の氏名、年齢等を含む被検者情報と、被検者に対する各種のＸ線撮影条件を示すアナトミカルプログラム（解剖学的撮影条件／ＡＰＲ）とを含むデータを記憶した院内ネットワーク３９と接続されている。また、この制御部３０は、各種の入力を行う入力部２０と接続されている。

図３は、入力部２０の斜視図である。

この入力部２０は、天板１４をＸ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３と同期して回転させるための回転操作レバー２１と、後述するモード切替を実行させるためのモード切替ボタン２２と、天板１４をＸ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３と同期して上昇および下降させるための上昇ボタン２３および下降ボタン２４と、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３からなる撮影系を天板１４の長手方向に移動させるための撮影系操作レバー２５とを備える。また、この入力部２０は、タッチパネル方式の入力領域２６を備える。この入力領域２６においては、その他の各種の情報を入力することが可能となっている。なお、入力部２０は、その他の機能を有するボタン等を備えているが、図３においてはそれらを省略している。

以上のような構成を有するＸ線撮影装置においてＸ線透視およびＸ線撮影を実行するときには、制御部３０が院内ネットワーク３９から被検者のデータとアナトミカルプログラムを取り込む。そして、天板１４上に被検者を載置し、昇降機構５１により天板１４をＸ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３とともに昇降させるとともに、回転機構５２により天板１４をＸ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３とともに回転させる。また、撮影系移動機構５３により撮影系を天板１４の長手方向に移動させるとともに、Ｘ線管昇降機構５４によりアーム１８をＸ線管１１およびコリメータ１２とともに天板１４に対して相対的に昇降させる。これにより、被検者と撮影系との相対位置関係と被検者の身体の傾きとをＸ線撮影またはＸ線透視に適したものとすることができる。このときの天板１４の昇降量および回転量と、撮影系の移動量と、Ｘ線管１１の昇降量は、制御部３０により確認される。

そして、被検者と撮影系との相対位置関係と被検者の体位とがＸ線撮影またはＸ線透視に適したものとなれば、オペレータは、必要に応じ入力部２０におけるモード切替ボタン２２を押圧することにより、Ｘ線透視撮影装置の操作モードを、通常のモードから撮影系の移動量が制限された制限モードに切り替える。

図４から図６は、制限モードにおける天板１４、Ｘ線管１１、コリメータ１２およびＸ線検出器１３の移動状態を示す説明図である。

オペレータにより入力部２０におけるモード切替ボタン２２が押圧されたときには、制御部３０における移動量制限部３１が、撮影系移動機構５３による撮影系の移動範囲を、撮影基準位置を中心とした制限領域Ｅ内に制限する。この撮影基準位置は、図４において一点鎖線で示すようにモード切替ボタン２２が押圧されたときのＸ線管１１およびＸ線検出器１３の中心位置である。そして、この撮影基準位置から予め設定された一定距離内の領域が制限領域Ｅとなる。

この制限領域Ｅの大きさは、アナトミカルプログラムから取得した被検者の撮影部位に応じて設定される。例えば、泌尿器科における尿管の造影撮影の場合には、この制限領域Ｅの大きさは小さくてもよい。一方、脊椎の造影撮影のように領域が首から腰に亘る場合には、この制限領域Ｅの大きさを大きくする必要がある。このため、移動量制限部３１は、アナトミカルプログラムから取得した撮影部位情報を参照して、制限領域Ｅの大きさを決定する。

制限領域Ｅが決定されれば、制御部３０における回転範囲決定部３２が、移動量制限部３１により制限された制限領域Ｅに基づいて、回転機構５２による天板１４の回転範囲を決定する。この回転範囲の決定時には、図４〜図６に示す検査室の天井１０１の高さが考慮される。そして、回転範囲決定部３２は、床面１０２からの天板１４の高さＨの他に、天板１４に対する撮影系の位置とアーム１８と天板１４との距離とを考慮して、幾何学的な計算に基づいて回転範囲を決定する。

例えば、Ｘ線透視を行うときには、造影剤を適切に流下させるため、オペレータは、入力部２０における回転操作レバー２１を操作して天板１４を回転させる。これにより、図５に示すように、天板１４が水平方向を向く軸Ｐを中心に反時計回り方向に傾いた場合や、図６に示すように、天板１４が水平方向を向く軸Ｐを中心に時計回り方向に傾いた場合においても、撮影系の移動量が制限領域Ｅに基づいて制限されていることから、Ｘ線管１１や天板１４が天井１０１と干渉したり、天板１４が床面１０２と干渉したりすることを防止することが可能となる。そして、回転範囲決定部３２は、撮影基準位置を中心とした制限領域Ｅ内において撮影系が移動することを前提として天板１４の回転範囲を決定することから、天板１４の回転角度範囲をより大きくすることができる。このため、Ｘ線透視およびＸ線撮影の自由度を向上させることが可能となる。

すなわち、従来のように、撮影系が天板１４に沿って広い範囲で移動することを前提として天板１４の回転角度を制限する必要がないことから、制限領域Ｅの大きさに対応して広い範囲で天板１４を回動させることが可能となり、特に、天板１４の長手方向の両端部に撮影系を配置してＸ線撮影やＸ線透視を実行するときに、天板１４の回転範囲を大きくすることが可能となる。

また、撮影系の移動範囲を制限領域Ｅに限定していることから、例えば、撮影系の移動を遠隔操作で行う場合等において、操作方向を誤認して撮影系が関心領域から大きく外れ、これを復帰させるのに時間がかかるという問題を軽減できるという副次的な効果をも奏する。

なお、上述した実施形態においては、モード切替ボタン２２が押圧されたときの撮影系の位置、すなわち、そのときのＸ線管１１およびＸ線検出器１３の中心位置を撮影基準位置として設定している。他の実施形態として、被検者の撮影部位が選択されたときに、その選択部位におおよそ対応する位置を撮影基準位置として決定してもよい。このときには、オペレータが入力部２０における入力領域２６等を利用して撮影部位を選択すればよい。

また、他の実施形態として、院内ネットワーク３９からアナトミカルプログラムに基づいて、基準位置を決定してもよい。この場合には、アナトミカルプログラムにより撮影の基準となる撮影基準位置を設定すればよい。

なお、上述した実施形態においては、Ｘ線管１１が天板１４の上方に配置された所謂オーバチューブタイプのＸ線透視撮影装置について説明したが、Ｘ線検出器１３が天板１４の上方に配置されＸ線管１１が天板１４の下方に配置されたたアンダーチューブタイプのＸ線透視撮影装置においても、Ｘ線検出器１３と天井１０１との干渉を効果的に防止することが可能なる、

１１Ｘ線管
１２コリメータ
１３Ｘ線検出器
１４天板
１５主支柱
１６保持部
１７支柱
１８アーム
１９基台
２０入力部
２１回転操作レバー
２２モード切替ボタン
２３上昇ボタン
２４下降ボタン
２５撮影系操作レバー
２６入力領域
３０制御部
３１移動量制限部
３２回転範囲決定部
５１昇降機構
５２回転機構
５３撮影系移動機構
５４Ｘ線管昇降機構
１０１天井
１０２床面

Claims

被検者を載置する天板と、
Ｘ線管と、前記Ｘ線管から照射され前記被検者を通過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えた撮影系と、
前記天板を、前記撮影系とともに、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として回転させる回転機構と、
前記天板を、前記撮影系とともに昇降させる昇降機構と、
前記天板に対し、前記撮影系を、前記天板の長手方向に移動させる撮影系移動機構と、
前記撮影系または前記天板と天井または床面とが干渉することを防止するため、前記回転機構による前記天板の回転範囲を決定する回転範囲決定部と、
を備えたＸ線透視撮影装置において、
前記撮影系移動機構による前記撮影系の移動範囲を、撮影基準位置を中心とした制限領域内に制限する移動量制限部をさらに備え、
前記回転範囲決定部は、前記移動量制限部により制限された制限領域に基づいて、前記回転機構による前記天板の回転範囲を決定することを特徴とするＸ線透視撮影装置。
請求項１に記載のＸ線透視撮影装置において、
前記撮影基準位置は、オペレータにより指定されるＸ線透視撮影装置。
請求項１に記載のＸ線透視撮影装置において、
前記撮影基準位置は、選択された撮影部位に基づいて決定されるＸ線透視撮影装置。
請求項１に記載のＸ線透視撮影装置において、
前記撮影基準位置は、アナトミカルプログラムに基づいて決定されるＸ線透視撮影装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線透視撮影装置において、
前記制限領域の大きさが撮影部位に対応して決定されるＸ線透視撮影装置。