JP4356488B2

JP4356488B2 - Ｘ線管保持装置

Info

Publication number: JP4356488B2
Application number: JP2004083740A
Authority: JP
Inventors: 五郎平田; 昌弘河野; 雅彦北野; 博宮田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: JP2005270145A

Description

本発明は、天井などから懸垂されたＸ線管を保持するＸ線管保持装置に係わり、特に、吊設されたＸ線管を、操作パネルに設けられた操作スイッチとハンドルで、上下移動させ水平軸回りに回転させて、撮影位置にセットするときのＸ線管の回転角度又は撮影距離の表示に関する。

天井走行式のＸ線管保持装置は、天井にレールを設け、これに懸架した台車から伸縮可能な支柱を吊設し、その下端にブロックを介してＸ線管を取り付けたもので、左右・前後走行、上下移動、及び、Ｘ線管の回動（垂直軸回り）、回転（水平軸回り）などが可能であり、左右・前後走行、上下移動の位置の固定は電磁ロック式のものが使用され、また、Ｘ線管の回動（垂直軸回り）設定には特定位置にストッパ手段による方式が用いられている。この天井走行式のＸ線管保持装置を用いれば、床に構造物が無いため、床面を有効に利用することができ、リーダ撮影台、ブッキー撮影台、Ｘ線透視撮影台等と組み合わせて診断することができる（例えば、特許文献１参照。）。

図５に、天井走行部からＸ線管７が懸垂され走行する天井走行式のＸ線管保持装置の外形を示し、Ｘ線照射方向が床面方向に向けられ、操作パネル８が固定レール１の方向にセットされた状態を示す。
天井走行式のＸ線管保持装置は、天井に固定された固定レール１上で長手方向（Ｘ方向）に移動でき、その下部に短手方向（Ｙ方向）に移動レール２を備え、その移動レール２上をＹ方向に移動できるように、キャリッジ部３が取り付けられ、Ｘ−Ｙ方向に移動することができる。そして、下部に上下方向（Ｚ方向）に伸縮する支柱４を備え、下端にブロック５を介してコリメータ１０付きのＸ線管７とハンドル９と操作スイッチと表示部を設けた操作パネル８を懸垂する。
操作パネル８には、天井のキャリッジ部３の左右動ロック解除スイッチ、前後動ロック解除スイッチ、および支柱４の伸縮による上下動ロック解除スイッチ、及び、Ｘ線管７の水平軸及び垂直軸回転のロック解除スイッチなどの操作スイッチが配置されている。そして、中央部に、撮影条件、管球角度、ＦＦＤなどを表示する表示部が設けられ、下部にコリメータ１０用の照射野ランプボタンが設けられている。
これらのスイッチを解除してから天井のキャリッジ部３の移動、及び支柱４の伸縮、または、Ｘ線管７の水平軸回転ロック解除スイッチまたは垂直軸回転ロック解除スイッチを操作して、Ｘ線管７をブロック５を介して水平軸回りに回転でき、また、垂直軸回りに特定の角度まで回転することができる。

操作者がＸ線管７の前方に位置する操作パネル８のハンドル９を握り、操作パネル８に設けられた操作スイッチ（左右動ロック解除スイッチ、前後動ロック解除スイッチ、上下動ロック解除スイッチ、３方向ロック解除スイッチ）を操作することで、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の電磁ロックが解除され、キャリッジ部３から懸垂された支柱４を、固定レール１、移動レール２上でＸ−Ｙ方向に移動させ、懸垂部の支柱４を上下のＺ方向に伸縮することができ、Ｘ線管７を自由にＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させ、撮影位置にセットすることができる。そして、支柱４の垂直軸に対してブロック５を介してＸ線管７を回動（垂直軸回転）できる機能の垂直軸回転ロック解除スイッチを操作し、特定の角度に回動し固定する。また、Ｘ線管７の取付軸を中心にして回転（水平軸回転）できる機能の水平軸回転ロック解除スイッチを操作し、Ｘ線管７を水平軸回りに回転させ固定する。上記の操作によりＸ線管７のＸ線放射口に取付けられたコリメータ１０を被検者の撮影部位に向けることができる。
特開平６−１６５７７３号公報（第６頁、第６図）

従来の天井走行式のＸ線管保持装置は以上のように構成されているが、Ｘ線管７を水平軸回りに回転させると、その回転角度が操作パネル８の表示部にアナログ方式で円盤状の指針で表示されていた。また、Ｘ線撮影距離（Ｘ線管７の上下動による撮影台までの垂直距離、又は長手動による撮影スタンドまでの水平距離）が目盛付貼銘板と指針で表示されていた。そして、最近ではデジタル式が用いられ、Ｘ線管７の水平軸周りの回転角度あるいはＸ線撮影距離を個別にデジタル表示している。
しかし、アナログ方式では表示精度が低いため、任意位置での角度および距離を読み取りにくい。また、個別のデジタル表示では、各表示が小さくなり読み取りにくいという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、Ｘ線管の回転角度または撮影距離を精度よく読み取りやすく表示したＸ線管保持装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のＸ線管保持装置は、天井から伸縮自在に懸垂された支柱の下方部にブロックを介しその水平軸を介して回転可能に取り付けられたＸ線管と、Ｘ線管の上下動および回転のロック解除用の操作スイッチを備えた操作パネルと、この操作パネルに取り付けられた操作用のハンドルと、その操作パネルに設けられＸ線管の回転角度または撮影距離をデジタル表示する表示部と、操作パネルの操作スイッチを操作して支柱の上下動、Ｘ線管の回転を制御する制御部とを備え、前記操作スイッチとハンドルの操作でＸ線管を上下に移動させ、回転操作を行わせＸ線を必要な方向に照射できるＸ線管保持装置において、Ｘ線管の回転角度を検出する手段と、Ｘ線管から撮影位置までの撮影距離を検出する手段と、前記表示部の表示を回転角度表示と撮影距離表示に切換制御する表示制御部とを設け、ロック解除用の操作スイッチをＯＮしたとき操作したスイッチの種類に応じて前記表示部の表示が角度表示または撮影距離表示になり、操作スイッチをＯＦＦしたときＸ線管が水平位または垂直位の状態では撮影距離表示になり、Ｘ線管が斜位の状態では角度表示になるようにしたものである。

本発明のＸ線管保持装置は上記のように構成されており、Ｘ線管の水平軸回転角度位置をマイクロスイッチ、フォトセンサ、ポテンショメータなどで検出する回転角度検出器をＸ線管支持軸に設け、Ｘ線管の支柱の伸縮による上下位置をフォトセンサ、ポテンショメータなどで検出する上下位置検出器を支柱に設け、回転角度検出器と上下位置検出器からのデータによってＸ線管から撮影位置までの撮影距離を算出する撮影距離検出機構を設け、操作パネルのデジタル表示器の表示を操作パネルの操作したスイッチの種類とＸ線管の向きに応じた表示に切換制御する表示制御部とを設け、そして、操作パネルのデジタル表示器の表示が、ロック解除用の操作スイッチをＯＮしたとき操作スイッチに応じて表示部の表示が角度表示または撮影距離表示になり、操作スイッチをＯＦＦしたときＸ線管が水平位または垂直位の状態では撮影距離表示になり、Ｘ線管が斜位の状態では角度表示になるように制御する。

本発明のＸ線管保持装置は上記のように構成されており、操作パネルの操作スイッチの操作によってＸ線管の水平回転角度、及び上下位置がそれぞれ検出器によって検出され、回転角度と上下位置からＸ線管から撮影位置までの撮影距離が自動的に算出される。操作者は、回転動の操作スイッチをＯＮするとデジタル表示器には回転角度が表示され、上下動の操作スイッチをＯＮすると撮影距離が表示される。また、操作者が操作スイッチをＯＦＦした状態では、Ｘ線管が水平位または垂直位の状態で撮影距離表示になり、Ｘ線管が斜位の状態で角度表示になるので、即座に撮影距離、及び回転角度を読み取ることができる。これにより被検者の斜位撮影角度が正確になり、撮影距離によってＸ線条件を正確に設定することができる。従来のアナログ式の表示器に比べて精度がよく、デジタル表示では表示器そのものを大きく設計することができ視認性が向上し、操作パネルの表示を見て操作をすればよく、効率よく操作することができる。また、デジタル表示器を一式準備し表示制御回路を構成すればよいので操作パネルの製造コストを低減することができる。

本発明のＸ線管保持装置は、操作パネル８の操作スイッチを操作して、Ｘ線管７を指定する角度に回転し適切な撮影距離に設定する場合、操作したスイッチの種類、またはＸ線管７の水平位、垂直位、斜位によってデジタル表示器の表示（角度表示または撮影距離表示）を切換えることができる装置を実現した。

本発明の天井懸垂式のＸ線管保持装置の１実施例を、図１を参照しながら説明する。図１は、本Ｘ線管保持装置の動作制御系統図を示す。
本発明のＸ線管保持装置は、天井から伸縮自在に懸垂された図５に示す支柱４の下方部にブロック５を介しその水平軸を介して回転可能に取り付けられたＸ線管７と、Ｘ線管７の上下動ロック解除スイッチ１２および回転動ロック解除スイッチ１１を備えた操作パネル８と、その操作パネル８に設けられＸ線管７の回転角度または撮影距離をデジタル表示するデジタル表示器１３と、この操作パネル８に取り付けられた操作用のハンドル９と、操作パネル８の操作スイッチを操作して支柱４の上下動、Ｘ線管７の回転をロック機構で制御する制御部１４と、Ｘ線管７の回転角度を回転角度検出器１５ａと電気変換回路１５ｂで検出する回転角度検出機構１５と、Ｘ線管７の上下位置を検出する上下位置検出器１６ａと、回転角度の電気変換回路１５ｂと上下位置の電気変換回路１６ｂからの信号によってＸ線管７と撮影台間の撮影距離を演算する演算部１６ｃを備えた撮影距離検出機構１６と、デジタル表示器１３の表示を回転角度表示と撮影距離表示に切換制御する表示制御部１７とから構成される。

本Ｘ線管保持装置は、従来の装置と異なるところは、従来の装置は、図５に示すＸ線管７を水平軸回りに回転させると、その回転角度が操作パネル８の表示部にアナログ方式で円盤状の指針で表示され、また、Ｘ線撮影距離がＸ線管７の上下動による撮影台までの垂直距離、又は水平距離を目盛付貼銘板と指針で表示されていた。また、デジタル式の表示では、Ｘ線管７の水平軸周りの回転角度あるいはＸ線撮影距離が個別にデジタル表示されている。これに対し本Ｘ線管保持装置は、デジタル表示器１３の表示を回転角度表示と撮影距離表示に切換制御する表示制御部１７を設け、回転動ロック解除スイッチ１１または上下動ロック解除スイッチ１２をＯＮしたとき、操作した側のスイッチの種類に応じてデジタル表示器１３の表示が角度表示または撮影距離表示になり、回転動ロック解除スイッチ１１または上下動ロック解除スイッチ１２をＯＦＦしたとき、Ｘ線管７が水平位または垂直位の状態では撮影距離表示になり、Ｘ線管７が斜位の状態では角度表示になるようにしている。これにより操作スイッチＯＮ時に必要な情報が表示され、操作スイッチＯＦＦ後にＸ線管７の状態に応じた表示に切り換わり、また、垂直距離だけでなく斜入角撮影での距離も表示される。

図２に、本装置の操作パネル８の方向によってデジタル表示器１３の表示が切換わる状態を示し、（ａ）はＸ線管が水平位の時を示し、（ｂ）はＸ線管が垂直位の時を示し、（ｃ）はＸ線管が斜位の時を示す。
（ａ）では、ハンドル９を握って、操作パネル８の上下動ロック解除スイッチ１２を押し、図５に示すＸ線管７を上下動させる時、デジタル表示器１３には撮影距離が表示される。また、回転動ロック解除スイッチ１１を押すと、デジタル表示器１３には回転角度０°が表示される。そして操作スイッチを離すと、撮影距離表示に切り換わる。
（ｂ）では、ハンドル９を握って、操作パネル８の回転動ロック解除スイッチ１１を押して、Ｘ線管７を垂直位に回転すると、回転時はデジタル表示器１３に回転角度が表示される。操作スイッチを離すと、立位撮影台までの記憶された撮影距離が表示される。また、上下動ロック解除スイッチ１２を押しても同様に撮影距離が表示される。
（ｃ）では、ハンドル９を握って、操作パネル８の回転動ロック解除スイッチ１１を押して、Ｘ線管７を回転すると、回転時、デジタル表示器１３に回転角度が表示される。そして、操作スイッチを離しても、Ｘ線管の回転角度が表示される。また、上下動ロック解除スイッチ１２をその状態で押すと斜位での撮影距離が表示される。

次に、天井懸垂式の本Ｘ線管保持装置の構成各部について、図１及び図５を参照しながら説明する。
Ｘ線管７は、天井から伸縮自在に懸垂された支柱４の下方部にブロック５を介しその水平軸を介して回転可能に取り付けられたもので、Ｘ線放射口にコリメータ１０が取付けられる。
操作パネル８は、操作表示記号が表示された回転動ロック解除スイッチ１１と、上下動ロック解除スイッチ１２と、中央にデジタル表示器１３を備えるとともに、ハンドル９をＸ線管７に一体的に取付け、制御部１４（図示せず）が背後に配置されたものである。そして、ハンドル９を握り操作パネル８の操作スイッチ（回転動ロック解除スイッチ１１、上下動ロック解除スイッチ１２）でロックを解除して、ブロック５に対してＸ線管７を、水平軸を介して回転し、支柱４を伸縮させて上下動ができる。
デジタル表示器１３は、操作パネル８の中央に設けられ、Ｘ線管７の回転角度または撮影距離をデジタル表示し、観察しやすい大きさのデジタル表示器である。
ハンドル９は、操作パネル８にＸ線管７と一体的に取り付けられ、操作パネル８の周囲に円形上に取り付けられたもので、ハンドル９を握りながら操作パネル８に設けられた操作スイッチ（回転動ロック解除スイッチ１１、上下動ロック解除スイッチ１２）を解除してＸ線管７の位置決めを手動操作で行われる。
制御部１４は、操作パネル８の後部に配置され、操作パネル８の操作スイッチ（回転動ロック解除スイッチ１１、上下動ロック解除スイッチ１２）を操作したとき、支柱４の動作、Ｘ線管７の回転のロック／解除の制御を行う機能と、デジタル表示器１３の表示を撮影距離表示または角度表示に切換える表示制御部１７を内蔵している。
回転角度検出機構１５は、Ｘ線管の水平軸に対する回転角度を検出する機構で、Ｘ線管７が取り付けられたブロック５などに設けられ、フォトセンサ、ポテンショメータなどを用いた回転角度検出器１５ａと電気変換回路１５ｂで構成される。
上下位置検出器１６ａは、支柱４の下端に設けられ、支柱４の伸縮によるＸ線管７の上下位置を検出する検出器で、フォトセンサ、ポテンショメータなどが用いられる。そして、電気変換回路１６ｂによって、撮影台上面からＸ線管７の焦点位置までの高さが、支柱４の伸縮によって検出された値から撮影台上面の高さを減算して、垂直距離ｈが算出される。
撮影距離検出機構１６は、回転角度と上下位置の電気信号によって、Ｘ線管７と撮影位置間の撮影距離を演算するもので、上下位置検出器１６ａと電気変換回路１６ｂと演算部１６ｃとから構成される。演算部１６ｃは、上下位置検出器１６ａで検出されたＸ線管の焦点から撮影台上面までの垂直距離ｈと、回転角度検出器１５ａで検出されたＸ線管７の回転角度θとから、垂直距離ｈ／ｃｏｓθ＝撮影距離を演算するものである。
図５に示すＸ線管７を垂直位にして撮影を行うときは、撮影台までの距離が据付け時または、その後に表示制御部１７に投入され、記憶されており、その撮影距離に自動的に切換えられ、読み出される。そして回転角度の定義が９０°切換えられ、同様な機構でデジタル表示される。
表示制御部１７は、制御部１４に内蔵し、ロック解除用の操作スイッチ（回転動ロック解除スイッチ１１、上下動ロック解除スイッチ１２）をＯＮしたとき操作したスイッチの種類に応じてデジタル表示器１３の表示が角度表示または撮影距離表示になり、操作スイッチをＯＦＦしたとき、Ｘ線管７が水平位、または垂直位の状態では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように撮影距離表示になり、Ｘ線管７が斜位の状態では、図２(ｃ)に示すように角度表示になるように、デジタル表示器１３の表示を回転角度表示と撮影距離表示に切換制御する。

次に、本Ｘ線管保持装置の動作に付いて、制御系統を示す図１を参照しながら説明する。
図３に、Ｘ線管７による斜位入射撮影を行う時の操作手順を示す。操作パネル８の回転動ロック解除スイッチ１１をＯＮ（押す）すると、制御部１４のロック機構が解除され、操作パネル８のハンドル９を握ってＸ線管７を水平軸上で所望の角度に回転する。操作パネル８から表示制御部１７に信号が送られる。ここで一旦回転角度を表示する。Ｘ線管７を回転させると回転角度検出器１５ａが回転角度を検出し、電気変換回路１５ｂを介して、表示制御部１７と、撮影距離検出機構１６の演算部１６ｃにその信号を送る。ここで、デジタル表示器１３は回転角度を表示する。また、Ｘ線管７の上下位置検出器１６ａがその上下位置を検出し、電気変換回路１６ｂを介してその信号が演算部１６ｃに送られる。演算部１６ｃは、上下位置検出器１６ａで検出されたＸ線管７の焦点から撮影台上面までの垂直距離ｈと、回転角度検出器１５ａで検出されたＸ線管７の回転角度θとから、垂直距離ｈ／ｃｏｓθ＝撮影距離を演算する。そして、表示制御部１７にその値が送られ、ここでＸ線管７を回転した状態で上下動ロック解除スイッチ１２をＯＮ（押す）とデジタル表示器１３に斜めからの撮影距離が表示される。Ｘ線管７を斜位状態で回転動ロック解除スイッチ１１又は上下動ロック解除スイッチ１２をＯＦＦ（リリース）すると、デジタル表示器１３は回転角度（Ｘ線管７の向きに応じた表示）を表示する。そして、回転角度と撮影距離を確認して撮影条件を設定し、撮影を行う。
図４に、Ｘ線管７を上下動させて位置決めし、垂直入射撮影を行う時の操作手順を示す。操作パネル８の上下動ロック解除スイッチ１２をＯＮ（押す）すると、操作パネル８の背面にある制御部１４（図示せず）のロック機構が解除され、操作パネル８のハンドル９を握ってＸ線管７を所望の高さ位置に位置決めする。操作パネル８から表示制御部１７に信号が送られる。ここで一旦撮影距離が表示される。Ｘ線管７を上下動すると回転角度検出器１５ａが回転角度０度を検出し、電気変換回路１５ｂを介して、表示制御部１７と、撮影距離検出機構１６の演算部１６ｃにその信号が送られる。そして、Ｘ線管７の上下位置検出器１６ａがその上下位置を検出し、電気変換回路１６ｂを介してその信号が演算部１６ｃに送られる。演算部１６ｃは、上下位置検出器１６ａで検出されたＸ線管７の焦点から撮影台上面までの垂直距離ｈと、回転角度検出器１５ａで検出されたＸ線管７の回転角度θ＝０°とから、垂直距離ｈ／ｃｏｓθ＝撮影距離を演算する。そして、表示制御部１７にその信号が送られ、ここで、デジタル表示器１３は撮影距離を表示する。Ｘ線管７を水平位にした状態で回転動ロック解除スイッチ１１を押すとデジタル表示器１３に回転角度０°が表示される。Ｘ線管７を水平位状態で回転動ロック解除スイッチ１１又は上下動ロック解除スイッチ１２をＯＦＦ（リリース）した状態にすると、デジタル表示器１３は撮影距離（Ｘ線管７の向きに応じた表示）を表示する。そして、回転角度と撮影距離を確認して撮影条件を設定し、撮影を行う。

本発明のＸ線管保持装置の１実施例の制御系統を示した図である。本発明のＸ線管保持装置の操作パネルを横・縦・斜状態にした図である。本発明のＸ線管保持装置の操作パネルを回転操作する手順を示す図である。本発明のＸ線管保持装置の操作パネルを上下操作する手順を示す図である。従来のＸ線管保持装置を説明するための図である。

符号の説明

１固定レール
２移動レール
３キャリッジ部
４支柱
５ブロック
７Ｘ線管
８操作パネル
９ハンドル
１０コリメータ
１１回転動ロック解除スイッチ
１２上下動ロック解除スイッチ
１３デジタル表示器
１４制御部
１５回転角度検出機構
１５ａ回転角度検出器
１５ｂ電気変換回路
１６撮影距離検出機構
１６ａ上下位置検出器
１６ｂ電気変換回路
１６ｃ演算部
１７表示制御部

Claims

天井から伸縮自在に懸垂された支柱の下方部にブロックを介しその水平軸を介して回転可能に取り付けられたＸ線管と、Ｘ線管の上下動および回転のロック解除用の操作スイッチを備えた操作パネルと、この操作パネルに取り付けられた操作用のハンドルと、その操作パネルに設けられＸ線管の回転角度または撮影距離をデジタル表示する表示部と、操作パネルの操作スイッチを操作して支柱の上下動、Ｘ線管の回転を制御する制御部とを備え、前記操作スイッチとハンドルの操作でＸ線管を上下に移動させ、回転操作を行わせＸ線を必要な方向に照射できるＸ線管保持装置において、Ｘ線管の回転角度を検出する手段と、Ｘ線管から撮影位置までの撮影距離を検出する手段と、前記表示部の表示を回転角度表示と撮影距離表示に切換制御する表示制御部とを設け、ロック解除用の操作スイッチをＯＮしたとき操作したスイッチの種類に応じて前記表示部の表示が角度表示または撮影距離表示になり、操作スイッチをＯＦＦしたときＸ線管が水平位または垂直位の状態では撮影距離表示になり、Ｘ線管が斜位の状態では角度表示になるようにしたことを特徴とするＸ線管保持装置。