X射线测量辅助工具
技术领域
本发明涉及一种X射线测量辅助工具,并且尤其涉及一种放置在诊疗台上并固定受检者的肢体姿势的X射线测量辅助工具。
背景技术
在对受检者照射X射线的一般成像、骨密度测量等方面,可根据需要来使用辅助工具。当要测量腰椎时,通常而言,让受检者仰躺在成像台上。在这种情形下,就会要求双腿膝盖弯曲的姿势。在膝盖处于弯曲的姿势时,能够使腰椎伸展,如此减小腰椎的弯曲程度。在现有技术中,为了自然地形成这种膝盖弯曲的姿势;更具体而言,为了使大腿相对于诊疗台表面的倾斜角设定为大于或等于45度的角度,会在膝盖下方插入具有梯形或三角形截面的靠垫等的腰椎测量专用的辅助工具(参考专利文献1)。
当要测量股骨时,同样是让受检者仰躺在成像台上。在这种情形下,需要腿部被扭转成使得脚尖朝内旋转(两脚的脚尖彼此靠近)。为了形成并且维持这种扭转姿势,可使用专用于股骨测量的辅助工具。这种辅助工具具有夹在腿之间的两个倾斜表面。让腿部的内侧接触该倾斜表面,以实现腿部的扭转姿势。为了维持这种扭转姿势,通过绑带等对腿部进行固定。
当要测量前臂骨(主要是桡骨)时,会在成像台上放置专用于前臂骨测量的辅助工具,其具有由受检者抓握的把手(参照专利文献2)。在使用这种辅助工具时,前臂被水平地放置在成像台上。在此种状态下,X射线照射在前臂上。
现有技术参考文献
专利文献
专利文献1 JP H1-223939A
专利文献2 JP 2004-16392A
发明内容
技术问题
如所述,在现有技术中,要为每个测量目标部位准备专用辅助工具,并且当测量目标部位不同于先前测量目标部位时,必须更换该辅助工具。这导致了复杂性并且还需要确保有大的储存空间用于储存多种类型的辅助工具。
本发明的优势在于实现了多功能辅助工具。本发明的另一优势在于使得通过一个辅助工具固定受检者的多个部位成为可能。
问题的解决方案
(1)根据本发明的一个方案,提供了一种X射线测量辅助工具,包括:外部结构,当要测量受检者的第一骨部位时,该外部结构将该受检者的第一肢体维持在第一姿势;以及内部构造,当要测量该受检者的第二骨部位时,该内部构造将该受检者的第二肢体维持在第二姿势。
根据上述结构,能够通过辅助工具的外部结构和内部构造的并用而实现多重功能。换句话说,上述结构不仅使用该辅助工具的外侧,还使用该辅助工具的内侧。作为外部结构,可使用该辅助工具的全部,或者可使用该辅助工具的一部分(例如,端部)。可选地,可同时使用整个工具和该工具的一部分。在现有技术中,辅助工具的内侧并未得到使用,而是作为无效空间。然而,通过上述结构,能够有效地使用这种空间。通过这种构造,能够实现一种能够选择性地固定多处肢体的多功能辅助工具。即,当改变测量目标部位时,不再需要更换该辅助工具。因此,能够缩短检查时间。此外,因为不再需要准备多种类型的辅助工具,因此不再需要大的储存空间。
上述辅助工具能够被用于一般X射线成像,并且还能够在骨密度测量中使用。在后述的情形下,测量目标部位(第一骨部位、第二骨部位)例如为腰椎、股骨、桡骨等。可选地,可将其他骨设定为测量目标。固定目标部位(第一肢体、第二肢体)例如为下肢和上肢。可选地,两个下肢可被同时固定。只要能够维持肢体的姿势,可选择性地使用多种固定方法。例如,可采用限制该肢体以便该肢体不能移动的方法,或者可采用仅仅是辅助肢体的姿势的形成与维持的方法。根据本发明的另一方案,优选地,第一肢体是下肢,并且第二肢体是上肢。根据这种构造,能够通过单个辅助工具相继固定下肢和上肢。
根据本发明的另一方案,优选地,第二骨部位是桡骨,该内部构造具有让充当上肢的前臂插入其中的测量室,并且在该测量室的外围的至少一部分上配置有散射X射线屏蔽构件,该散射X射线屏蔽构件阻挡在该测量室中产生的散射的X射线。根据这种构造,该内部构造具有测量室,并且在前臂插入测量室中且维持前臂的姿势的状态下,能够执行前臂的X射线测量。当X射线照射到前臂中的骨上时,会在骨中产生X射线的散射。根据上述构造,该散射的X射线被散射X射线屏蔽构件所阻挡,并因此,能够减少散射的X射线从测量室向外侧的泄露,并且能够减少受检者的射线暴露。
根据本发明的另一方案,优选地,该内部构造具有基座,该基座配置有由受检者抓握的把手,并且,用于防止过多的射线暴露的测量用X射线屏蔽构件配置在该基座中的测量区域的外侧。根据这种构造,通过将基座上的前臂置于抓握把手的状态,能够维持前臂的姿势。在基座上,设定测量部位进入的测量区域和除测量区域外的区域的非测量区域。通过在非测量区域的局部或整个非测量区域中提供测量用X射线屏蔽构件,能够阻挡存在于测量用X射线屏蔽构件上并指向非测量部位的X射线,或者是能够弱化X射线的强度,如此防止或减少受检者的不必要射线暴露。可选地,整个基座可形成有X射线弱化构件。在这种情形下,在前臂测量期间,能够减小X射线强度,并且能够防止X射线检测器处的饱和。
根据本发明的另一方案,优选地,该内部构造具有允许该基座的安装高度改变的高度改变结构。根据这种构造,当X射线束具有展开形状时,即,当X射线束是锥形束(cone beam)或扇形束(fan beam)时,可改变放大倍率。根据本发明的另一方案,优选地,透明顶板配置在测量室的上方。根据这种构造,能够从上方穿过顶板观察测量室的内侧。通过这种构造,能够容易地确定测量部位处于恰当位置,并且能够给予受检者安全感。
根据本发明的另一方案,优选地,该第一骨部位是腰椎,该第一姿势为充当该第一肢体的下肢的膝盖弯曲姿势,并且该外部结构具有辅助该下肢的该膝盖弯曲姿势的结构。根据这种构造,辅助工具能够配置在下肢的下方,并且通过辅助工具形成并维持下肢的膝盖弯曲姿势。根据本发明的另一方案,优选地,该X射线测量辅助工具进一步包括:第一倾斜表面,在辅助该下肢的该膝盖弯曲姿势的状态下接触该受检者的大腿的背侧;以及第二倾斜表面,在辅助该下肢的该膝盖弯曲姿势的状态下接触该受检者的小腿肚。根据本发明的另一方案,优选地,该X射线测量辅助工具具有梯形的垂直横截面。
根据本发明的另一方案,优选地,该第一骨部位是股骨,该第一肢体是下肢,并且该外部结构包括:凹陷,其容纳该下肢的脚跟;倾斜表面,其接触该下肢的从脚踝附近区域至拇指关节的内侧表面并且将该下肢设定成扭转姿势;以及固定构件,其相对于脚跟更靠脚尖侧固定处于扭转姿势的所述下肢。根据这种构造,由外部结构对下肢的从脚跟至脚尖的远侧端部进行固定。更具体地,远侧端部处的脚跟被放置在凹陷中,并且使得远侧端部的内侧表面接触倾斜表面。该接触状态由固定构件维持。换句话说,扭转姿势得以强有力地形成并维持。
根据本发明的另一方案,优选地,该第一骨部位是左股骨和右股骨,该第一肢体是左下肢和右下肢,并且该外部结构包括:第一凹陷和第二凹陷,其分别容纳该左下肢的左脚跟和该右下肢的右脚跟;第一倾斜表面和第二倾斜表面,其分别接触该左下肢的从左脚踝附近区域至左拇指关节的左内侧表面和该右下肢的从右脚踝附近区域至右拇指关节的右内侧表面,并且分别将该左下肢和该右下肢设定成扭转姿势;以及第一固定构件和第二固定构件,其分别相对于左脚跟更靠左脚尖侧固定处于扭转姿势的所述左下肢和相对于右脚跟更靠右脚尖侧固定处于扭转姿势的所述右下肢。根据这种构造,两个下肢的两个远侧端部能够固定成扭转姿势。优选地,外部结构配置在辅助工具的一端上。在这种情形下,优选在另一端上形成与测量室连通的开口。换句话说,通过使用辅助工具的前表面、后表面、一端、另一端及内侧,有可能消除浪费的空间和浪费的区域,并且实现尺寸紧凑的高级功能辅助工具。
(2)根据本发明的另一方案,提供了一种X射线测量辅助工具,包括:第一外部结构,当要测量受检者的腰椎时,该第一外部结构将该受检者的下肢维持在膝盖弯曲姿势;第二外部结构,当要测量该受检者的股骨时,该第二外部结构将该受检者的该下肢维持在扭转姿势;以及内部构造,当要测量该受检者的前臂骨时,该内部构造将该受检者的前臂维持在水平姿势。根据这种构造,能够实现具有三种类型的固定功能的单个辅助工具。在这种情形下,该辅助工具的外部实现了两种固定功能,并且该辅助工具的内部实现了一种固定功能。通过这种方式,在外部结构与内部构造并用的情况下,实现了多重功能。
根据本发明的另一方案,优选地,该X射线测量辅助工具在使用期间放置在成像台上,而在未使用期间放置在地面上来形成踏台。通过这种构造,能够提供进一步具有第四功能的辅助工具。
根据本发明的另一方案,优选地,该第一外部结构具有前后布置的第一倾斜表面和第二倾斜表面,该第二外部结构在该X射线测量辅助工具的右侧端和左侧端的其中之一上形成,并且该内部构造具有在该X射线测量辅助工具的该右侧端和该左侧端的另一个上形成的开口,以及与该开口连通并配置在该第一倾斜表面和该第二倾斜表面之间的测量室。根据这种构造,能够巧妙地使用整个辅助工具。
附图说明
图1为示出应用根据本发明的优选实施例的X射线测量辅助工具的骨密度测量设备的框图。
图2为示出根据本发明的优选实施例的辅助工具的立体图。
图3为示出图2中所示的辅助工具的第一示例性用途的简图。
图4为示出图2中所示的辅助工具的第二示例性用途的简图。
图5为示出图2中所示的辅助工具的第三示例性用途的简图。
图6为示出图2中所示的辅助工具的第四示例性用途的简图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的优选实施例。
图1为应用根据本发明的优选实施例的X射线测量辅助工具(此后简称为“辅助工具”)的骨评估设备的框图。该骨密度测量设备是一种放置在医疗机构中并通过对作为受检者的人体的腰椎、股骨、桡骨等照射X射线来测量骨密度(骨盐密度)的设备。该辅助工具可在一般X光成像或其他测量中应用。正如将在下面描述的,根据本实施例的辅助工具被用以形成两下肢的膝盖弯曲姿势、下肢的内侧扭转姿势以及一只臂的水平姿势。即,该辅助工具具有复合功能。
如图1中所示,该骨密度测量设备包括测量单元10和控制单元12。该测量单元10具有放置在地面上的诊疗台13,并且该诊疗台13具有安装基座(安装板)14和支撑该安装基座14的支腿单元15。在诊疗台13上的安装基座14上,受检者16例如以仰面姿势躺下。附图标记16A表示测量目标骨,并且例如为腰椎。当要测量腰椎时,腿部以膝盖弯曲状态进行放置,使得腰椎处于自然伸展状态,并且该辅助工具插入到腿部下方以便形成并维持膝盖弯曲状态。当要测量一条或两条腿的股骨时,以扭转状态放置腿部,并且使用该辅助工具维持或固定腿部的脚跟和脚尖用于实现该扭转状态。当要测量前臂时,将受检者的前臂以受检者就坐于椅子上的状态放置在安装基座14上。该辅助工具被用以定位该臂并维持该臂的姿势。在本实施例中,一个辅助工具实现选择性地形成并且维持三个部位的姿势的功能。
X射线发生器18配置在安装基座14的下方,并且X射线检测器22配置在安装基座14上的受检者贮存空间20的上方。X射线发生器18产生具有二维展开形状的扇形束,正如图中所示的示例性结构中的X射线束。可选地,可形成具有圆锥形状的锥形束。该X射线发生器18可选地产生高能X射线和低能X射线。X射线检测器22包括以单维度放置的多个X射线传感器。可选地,可使用布置在两个维度上的多个传感器。可选地,可采用X射线发生器18配置在受检者16的上方并且X射线检测器22配置在受检者16的下方的构造。在本实施例中,由滑动机构24来固持X射线发生器18和X射线检测器22。该滑动机构24包括沿着X方向延伸的臂24A、沿着Z方向延伸的支撑柱24B以及沿着X方向延伸的臂24C。该X射线发生器18被固定在臂24A上,并且该X射线检测器22被固定在臂24C上。该滑动机构24沿着Y方向滑动和移动,Y方向为正交于X方向的水平方向。可选地,可使用该滑动机构24能够进一步沿着X方向滑动和移动的构造。
控制器26控制图1中所示的结构的操作。具体地,控制器26控制X射线发生器18和滑动机构24的操作。影像形成单元28是基于X射线检测数据产生表示骨盐密度的二维分布的影像的模块。这种影像显示在显示器30上。此外,平均骨密度等同样以数值形式显示在显示器30上。
图2是根据本实施例的辅助工具的立体图。该辅助工具40具有位于yz平面中的梯形结构,和位于xz平面中的近似矩形结构。该辅助工具40具有外部结构42和内部构造44用于实现多种固定功能。正如将在下面详细描述的,外部结构42包括用于将两条腿设定成膝盖弯曲姿势的第一外部结构,以及用于将两条腿设定成扭转姿势的第二外部结构。
现将详细描述该外部结构42。辅助工具40的主体由诸如树脂的X射线传导构件制成,并包括前后布置的两个倾斜表面46和48。倾斜表面46和48在形成膝盖弯曲姿势时使用。例如,使得两条腿的大腿的背侧接触该倾斜表面46,并且使得两条腿的小腿肚接触该倾斜表面48。倾斜表面46和48的落角(倾斜角)例如设定在45度至60度的范围中。在辅助工具40的主体的上表面上,配置了透明顶板50。该顶板50同样由X射线传导构件制成,并且例如为压克力板。顶板50为在xy平面方向上延伸的板形构件。辅助工具40的主体具有底面52。底面52接合在安装基座上。屏蔽测量用X射线的屏蔽板配置在底面52上。在后面描述的测量室58的底面上则没有配置这种构件。屏蔽板是一种射线暴露减少构件,其尽可能防止X射线传导至除测量部位以外的部位。
在辅助工具40的主体的一端(端面)54上形成有开口,并且该开口形成内部构造44的入口。内部构造44具有与该开口连通的测量室58。换句话说,该测量室58是辅助工具40的主体中的中空空间,并且其底面是开放的。基座板62设置在测量室58中。更具体地,测量室58具有在前内壁表面和后内壁表面上形成的狭缝对阵列60,并且基座板插入到一个狭缝对中。通过这种构造,能够逐步改变基座板62的安装高度;即,能够逐步改变放大倍率。该狭缝对阵列60例如包括下部狭缝对、中部狭缝对和上部狭缝对。各个狭缝对均包括在相同高度上并彼此相对形成的两个狭缝。基座板62由将测量用X射线弱化至一定程度的构件形成。通过这种构造,可能在前臂测量期间防止X射线检测器处的饱和。基座板62上配置有两个屏蔽板66和68,它们相互间由介于之间的中间部分沿着X方向分离开。该屏蔽板减少除要测量的部位之外的部位的射线暴露。手柄(把手)64配置在基座板62上,并且由受检者的测量目标臂来抓握该手柄64。实际上,在测量室58中进行抓握。通过形成这种抓握姿势,能够定位并且固定测量部位。当抓握手柄64时,能够通过顶板50观察测量室58的内侧。因为能够观察到测量室58的内侧,故而能够给予受检者安全感。
屏蔽板沿着倾斜表面46配置在倾斜表面46的内侧上,并且类似地,屏蔽板70配置在倾斜表面48的内侧上。该屏蔽板阻挡在测量室58中产生并泄漏到外侧的散射的X射线。当测量用X射线照射在骨上时,散射的X射线从该骨沿着各个方向射出。全部或部分散射的X射线被多个屏蔽板屏蔽。可选地,屏蔽板可沿着左右方向配置在测量室的两个端面上。在前臂的测量期间,如果能够有效地屏蔽该散射的X射线,则能够减少暴露于受检者的身体、头部、另一侧上的臂等的射线。可选地,辅助工具40的主体的外侧(例如,两个倾斜表面46和48)可由具有柔韧性的构件形成。
侧端结构56配置在辅助工具40的主体的另一端上,其是一种从脚跟至脚尖以扭转姿势固持两条腿的部分的结构。具体地,侧端结构56具有左腿固持单元72和右腿固持单元74。中间壁76配置在固持单元72和74之间,沿着y方向延伸的通路78在辅助工具40的另一端上形成,通路76A在中间壁76上形成,并且配置了穿过这两个通路的绑带80。绑带80是一种维持两条腿的两个远侧端部接触两个倾斜表面的状态的构件,正如后面所描述的。相对于脚跟更靠脚尖侧通过绑带进行固定。可选地,用于固持该腿部的部分可由弹性材料制成。可选地,绑带80可由弹性材料制成。
顶板50配置成以水平状态覆盖开口71,如此形成测量室58的天花板表面。具体地,顶板50放置在围绕开口71形成的基座表面71A上。
图3示出了图2中所示的辅助工具40的第一示例性用途。当要测量受检者82的腰椎时,将辅助工具40插入到受检者82的两条腿的下方。具体地,辅助工具40被放置在图1中所示的测量基座上。使得两腿的大腿82A背侧接触倾斜表面46,并且使得两腿的膝盖下部位82B的背侧(即,小腿肚)接触倾斜表面48。腿部表面并非必然接触这两个倾斜表面46和48,并且辅助工具40被用以形成并且维持该膝盖弯曲姿势。如果形成了这种膝盖弯曲状态,则腰椎能够自然地伸展,并且能够形成对腰椎良好的测量条件。辅助工具40的方向能够自由地确定,并且,在任何条件下,辅助工具40被放置成使得两个倾斜表面46和48沿着身体轴线方向布置。
可选地,可根据需要在膝盖下部位和顶板之间配置弹性结构等。可选地,可形成膝盖下部位被朝上进一步抬升的姿势。
图4示出了图2中所示的辅助工具40的第二示例性用途。当要测量两条腿的股骨时,会形成如图4中所示的两条腿的扭转姿势。更具体地,右腿84的远侧端部被容纳在右腿固持单元74中,并且左腿86的远侧端部被容纳在左腿固持单元72中。在右腿固持单元74中,右腿84的脚跟被放置在凹陷88之内,并且该远侧端部设定成处于朝向内侧旋转的姿势,使得从靠近脚跟的区域至拇指关节的内侧表面紧靠着倾斜表面76R。为了维持这种姿势,通过绑带80来绷紧相对于脚跟更靠近脚尖的预定部位。该腿部的背侧接触表面90。类似地,在左腿固持单元72中,同样,脚跟放置在凹陷94之内,并且拇指侧上的内侧表面接触倾斜表面76L。这种姿势通过绑带80得以维持。通过这种方式,因为腿部固持结构配置为辅助工具40中的侧端结构56,故而能够以恰当姿势放置腿部用于股骨测量。
可选地,用作中线的标记96可配置在具有透明特性的顶板50上,如图4中所示。这种标记96在前臂的测量期间形成参考线。即,通过将前臂的中线与标记96匹配,则能够将前臂安置在恰当的位置。可选地,在图4的侧端结构56中,接触腿部的部分可通过具有弹性的构件形成。可选地,远侧端部可不由绑带80固定,而是采用其他构件固定。
图5示出了图2中所示的辅助工具40的第三示例性用途。在图5中,正在测量前臂;即,正在测量桡骨。该辅助工具40被放置在安装基座14上,并且受检者82的右臂100的前臂部分被插入到测量室58中。更具体地,手柄在上述基座板上形成,并且通过受检者抓握并固持该手柄来定位前臂。如图5中所示,当从下方照射X射线102时,会在骨部位处产生散射的X射线104,但屏蔽板70屏蔽了这种散射的X射线104。换句话说,防止了散射的X射线的泄漏。这种构造实现了减少受检者82暴露于射线的优势。因为基座板自身由X射线弱化材料形成,故而相对于测量用X射线102实现了特定的弱化功能,并且通过这种构造,能够提前防止X射线检测器处的饱和。此外,屏蔽板66于基座板中配置在测量部位的两侧上,并且减少了射线相对于前臂中除测量部位之外的部位的暴露。在这种测量情形下,因为顶板50由透明构件形成,故而能够精确地定位前臂,并且同时,能够通过观察测量室58而给予受检者82安全感。
图6示出了图2中所示的辅助工具40的第四示例性用途。在图6中,辅助工具40靠近诊疗台13放置;具体地,放置在地面106上。通过将腿部放置在辅助工具40的顶板50上,对于受检者82而言采用辅助工具40作为踏台而向上移动到诊疗台13上变得容易。当未使用辅助工具40时,辅助工具40可储存在诊疗台13的下部空间13A中。
正如所描述的,根据本实施例的的辅助工具,利用单一辅助工具能够将两个下肢维持在膝盖弯曲姿势,可将两个下肢维持在扭转姿势,并且能够在对前臂进行测量时定位前臂。此外,该辅助工具可根据需要用作踏台。因此,能够通过单一辅助工具实现多重功能,并且能够显著提升其使用价值。在现有技术中,必须准备与测量部位对应的多种类型的辅助工具,但根据本实施例,基本上仅需要配置单一辅助工具。因此,能够减少用于储存该辅助工具的空间并且能够大大方便对该辅助工具的操作。此外,在前臂的测量中,能够防止或减少对前臂的不必要的射线暴露,并且同时,能够防止或减少由散射的X射线造成的射线暴露。本实施例的辅助工具具有外部结构和内部构造并用的特征,并且具体地,具有通过外部结构实现两重功能的特征。本实施例的辅助工具能够以多种方式进行修改。