JP2000254114A - X線診断装置 - Google Patents

X線診断装置

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JP2000254114A
JP2000254114A JP11059353A JP5935399A JP2000254114A JP 2000254114 A JP2000254114 A JP 2000254114A JP 11059353 A JP11059353 A JP 11059353A JP 5935399 A JP5935399 A JP 5935399A JP 2000254114 A JP2000254114 A JP 2000254114A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 X線診断装置における任意の角度付けを容易
かつ円滑に可能とすると共に、小型、軽量化を通じて省
スペース化を図る。 【解決手段】 ポール5には、L型フレーム3,4を介
してX線発生部1、X線検出部2がアイソセンターを外
して取り付けられており、伸縮部5aの伸縮により、X
線発生部1とアイソセンター間の距離が変化するように
なっている。また、ポール5に設けられたオフセット回
転軸7,8により、ポール5のアーム部5bが直交する
両方向に回転、傾斜動作するようになっている。また、
天井走行フレーム6により当該X線診断装置全体が水平
方向に移動するようになっている。これら各移動動作の
組み合わせにより、X線発生部1及びX線検出部2をア
イソセントリック回転させることができ、術者の十分な
ワークスペースを確保した所望のポジショニングを可能
とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば天井吊り型
や据え置き型の循環器用保持装置等に設けて好適なX線
診断装置に関し、特に軽量簡易な構成として撮影の迅速
化等を図ったX線診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来のX線診断装置である循環
器用保持装置50を示す斜視図である。この循環器用保
持装置50は、X線発生部51とX線検出部52がCア
ーム53の両端部に対向配置され固定保持されている。
アームの形状は大きく分けて、C型とU型とが知られて
いるが、三次元的ポジショニングの効率化の観点から、
現在では図示のようなC型が主流になってきている。C
アーム53はホルダ54によってスライド可能(図中A
方向)に保持され、ホルダ54は支柱部55に主軸回転
(図中B方向)可能に保持され、支柱部55は支柱回転
(図中C方向)可能に天井(又は床)に取り付けられて
いる。
【0003】具体的には、Cアーム53の側面または背
面にレールを設け、ホルダ54に設けられたローラでこ
のレールを挟み込むことにより、スライド方向Aの動き
を実現している。また、天井吊りタイプは天井にレール
を設け、水平軸(図中XまたはY)方向の本体移動が可
能となっている。
【0004】X線検出部52としては、イメージ・イン
テンシファイヤ(以下I.I.と称す)が用いられており、
被検者を透過したX線情報を光学情報に変換し、この光
学情報を光学レンズで集光してTVカメラで取り込み、
画像表示を行うようになっている。このX線検出部52
は移動機構により、上下動方向D(X線発生部51に接
近する方向及び離れる方向)に移動可能となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の循環器
用保持装置50は、前記Cアーム53を有しているた
め、以下の問題を生じていた。すなわち、例えばスライ
ド方向AのストロークはCアーム53の孤長に依存する
ため、十分なストロークを得るためにはCアーム53が
長くなり、被検者診察時の円滑な移動制御が行えない問
題が生じる。また、Cアーム53の孤長が長くなると、
X線発生部51とX線検出部52およびこれらの前後動
機構部(図示せず)がCアーム53に設けられたレール
のさらに内側に配置されることになり機構が複雑にな
る。
【0006】一方、Cアーム53と被検者を置載した寝
台(テーブル)56とが相互に干渉しないように、また
術者の作業スペースが広くなるようにCアーム53の径
をできるだけ大きくすることが望ましいが、アイソセン
ター高さ等の幾何学的制約からCアーム53の大径化に
は限界がある(アイソセンター:この場合、Cアームの
X線ビームの中心点)。このためX線発生部51のX線
管からアイソセンターまでの間の距離にも限界があり、
深い角度付けをするとX線発生部51のX線管がテーブ
ル56と干渉する。
【0007】また、Cアーム53の両端にそれぞれX線
検出部52(I.I.、光学系、TVカメラ等)とX線発生
部51が設けられているため、Cアーム53は剛性を維
持すべく断円形状が大きく重くなり、Cアーム53の動
力の大容量化及び装置全体の重長大化を招いていた。こ
のため、Cアーム53の慣性が大きく、位置決めの微調
整が困難であり、その操作性の改良が望まれていた。
【0008】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、簡単な構成で所望する任意の角度付けを容易
かつ円滑に行えるとともに小型、軽量化を通じて省スペ
ース化を図ることができるようなX線診断装置の提供を
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るX線診断装
置は、上述の課題を解決するための手段として、被験者
に対してX線を曝射するX線発生手段と、前記X線発生
手段と対向して配置されたX線検出手段と、アイソセン
タを外れた一つ以上のオフセット回転軸を備え、前記X
線発生手段及びX線検出手段を保持する保持手段とを有
する。
【0010】このようなX線診断装置は、X線発生手段
及びX線検出手段は、それぞれアイソセンタを外れた位
置のオフセット回転軸によって回転自在に構成されてい
る。これにより、被検者に対する装置の位置決め及び退
避を容易に行え、場所を取らず、十分な作業スペースを
得ることができる。また、被検者の頭側をオープンスペ
ースとすることができ、被検者を載置した寝台等と装置
の移動時の相互干渉を避けることができる。
【0011】前記X線検出手段としては、複数のX線検
出素子を2次元的に配列して形成したX線平面検出器を
用いることができる。これにより、X線平面検出器はイ
メージ・インテンシファイヤよりも小型軽量であるた
め、当該X線診断装置全体の小型軽量化を図ることがで
きる。
【0012】また、前記X線発生手段及び前記X線検出
手段を保持する保持手段としては、同保持手段の延在方
向に沿って伸縮可能な直線軸状のポールを用いることが
できる。これにより、所望する任意の角度付けを容易に
行うことが可能となる。例えば、深い角度付けを行うと
きには、X線発生手段とアイソセンター間距離を調整す
ることにより、被検者とX線発生手段とが相互に干渉し
ないように設定可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るX線診断装置
の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細
に説明する。
【0014】〔第1の実施の形態〕本発明の第1の実施
の形態となるX線診断装置を図1に示す。これら図1
(a)〜(c)は、それぞれ寝台に載置された被検体を
基準とした図であり、図1(a)は前記被検体の上面側
から当該X線診断装置を見た平面図、図1(b)は前記
被検体の側面側から当該X線診断装置を見た正面図、図
1(c)は前記被検体の足側から当該X線診断装置を見
た側面図である。これらの図に示すように、当該X線診
断装置は、いわば天井吊り下げ型のX線診断装置となっ
ており、X線発生部1、X線検出部2、及びこれらX線
発生部1及びX線検出部2を保持するポール5によって
主に構成されている。
【0015】X線検出部2としては、X線平面検出器2
aが用いられている。このX線平面検出器2aは、2次
元的に配列された複数の半導体素子(X線検出素子)に
より、X線発生部1から被検体に対してX線が曝射され
ることで形成されたX線像に応じた電荷を形成し、該X
線像に対応する電気信号である撮像信号を形成して出力
する。このX線平面検出器2aは、全体形状が薄い平板
形状に形成されているため、イメージ・インテンシファ
イヤ(I.I.)及びテレビジョンカメラを有するI.
I.−TV系と比較してはるかに軽量小型となってい
る。
【0016】X線発生部1とX線検出部2は、相対向す
るようにそれぞれ水平なL型フレーム3,4に設けられ
ている。これらL型フレーム3,4の基端に設けられた
結合部3a,4aは、高さ方向(Z方向)に伸びるポー
ル5に結合されている。ポール5には、天井走行フレー
ム6の結合部6aと後述するオフセット回転軸7,8ま
での間には伸縮部5aが設けられており、Z方向の長さ
が可変自在となっている。
【0017】伸縮部5aは、例えば蛇腹あるいは複数異
なる外径の軸体が同軸連結された振り出し吊り竿の如き
分割構造で伸縮自在であり、その内部に設けられたスプ
リングバランサー等のバランス機構(図示せず)によ
り、伸縮後の位置を保持するようになっている。また、
この伸縮部5aには、リニアアクチュエータが内蔵され
ており、リニアストロークロッド端部をポール5の伸縮
する分割ピースの下端部(図示のオフセット回転軸7,
8部分)に固定することにより伸縮駆動できるようにな
っている。
【0018】ポール5は、天井走行フレーム6の結合部
6aとX線検出部2を保持するL型フレーム4の結合部
4aの間に、アイソセンターを通らない2つの直交する
オフセット回転軸7,8を有している。このオフセット
回転軸7,8は、互いの回転軸が直交する方向とされて
いる(回転方向がそれぞれ直交する図中F,G方向とな
る)。これらオフセット回転軸7,8部分には、例えば
負荷保持用のベアリングが設けられたダイレクトドライ
ブモータ(D.D.モータ)がそれぞれ設けられてい
る。このD.D.モータは直接的に負荷との結合を図る
ことができ、動力伝達系を不要とすることができるた
め、オフセット回転軸7,8自体の小型化を図ることが
でき、また、回転方向の高精度な位置決めを可能とする
ことができる。なお、2つのオフセット回転軸7,8が
交差する(同一水平面上に存在する)タイプのモータ、
例えば超音波モータ等を用いることにより、機構をより
シンプルなものとすることができ、円滑な動作を可能と
することができる。
【0019】ポール5のオフセット回転軸7,8から下
部は固定長とされ、この部分はオフセット回転軸7,8
により図中F方向及びこのF方向に直交するG方向にそ
れぞれ傾斜可能なアーム部5bとなっている。
【0020】天井走行フレーム6は、天井に設置された
レールと天井走行フレーム5内部にモータ及び伝達系が
設けられ、モータが伝達系のローラを回転制御すること
によりレールに沿って水平2方向(図中X,Y方向)に
走行可能となっている。この天井走行フレーム6の結合
部6aには、ポール5がベアリングを介して回転可能に
取り付けられており、X線発生部1とX線検出部2(X
線平面検出器2a)とが一体で鉛直な主軸廻り方向(図
中E方向)に回転可能となっている。この回転機構はチ
ェーン、スプロケット等でモータの動力を伝達し回転さ
せる構成となっている。
【0021】L型フレーム4は、X線検出部2を保持し
結合部4aがポール5の軸方向に沿って直線移動可能に
ポール5に接続されている。また、L型フレーム3は、
X線発生部1を保持し結合部3aがポール5の下端部に
結合されている。
【0022】X線検出部2の結合部4aは、ポール5の
外側に設けられた中空円筒状のガイドで構成され、この
ガイドにL型フレーム4を固定し、L型フレーム4の自
由端側にX線検出部2が固定されてなる。この中空円筒
状の結合部4aとポール5の間にはオイレスベアリング
等の軸機構が設けられ、結合部4aはポール5の軸方向
(図中Z方向)に直線移動自在とされている。
【0023】この駆動には、リニアモータ等が用いられ
る。具体的には、リニアモータの固定子をポール5に設
けると共に、移動子を中空円筒の結合部4a内側に設け
て直線駆動可能となっている。リニアモータは直接的に
動力を伝達することができ、通常のモータのように減速
機や動力伝達系を必要としないため設置面積をとらず小
型化を図ることができる。
【0024】上記構成によれば、ポール5の伸縮部5c
がZ方向に伸縮することにより、X線発生部1のX線管
とアイソセンターとの間の距離を可変することができ
る。これにより、例えば深い角度付けを行うときには、
X線発生手段とアイソセンター間距離を調整することが
でき、被検者とX線発生部1とが相互に干渉しないよう
に設定することができる。
【0025】また、オフセット回転軸7,8により、ポ
ール5のアーム部5bがF,G方向に回転、傾斜可能と
なり、これに連動して天井走行フレーム6のX,Y方向
への水平移動、および上記ポール5のZ方向への伸縮を
組み合わせることにより、X線発生部1とX線検出部2
のアイソセントリック回転が可能となり、術者の十分な
ワークスペースを確保した所望のポジショニングが可能
となる。これら各方向への移動状態を図1(b)、
(c)に鎖線で示した。
【0026】次に、図2は上記装置の退避時の概要を示
す平面図である。緊急時等、例えば検査中に被検者の心
臓が停止した場合、即座に心臓マッサージ等を施す必要
がある。上記構成の保持装置によれば、X線発生部1と
X線検出部2がL型フレーム3,4を介してポール5に
結合されている。このため、ポール5を図示の如く軸回
転(E方向)に回転させることにより、これらX線発生
部1及びX線検出部2を被検者の位置から簡単に退避さ
せることができ、手術等において迅速な対応が可能とな
る。
【0027】上記実施の形態で説明した装置は、循環器
用として主に用いられるが、そのポジショニングアレン
ジは多彩で、その他の例えばRシステムまたはR/Fシ
ステム等にも適用可能である。図3は、上記構成の装置
をRシステムに適用した例を示す図である。図3(a)
は側面図、図3(b)は正面図である。
【0028】図示のように、本装置は胸部一般撮影用に
適用することができ、この場合、ポール5のオフセット
回転軸8を図中G方向に90°回転させ第2のポール5
bを略水平な状態とする。このポール5bには、前記伸
縮部5a同様の伸縮部5cを備えている。そして、X線
検出部2の保持部4aはポール5bの軸に沿って適宜移
動(図中K方向)可能である。また、ポール5bの伸縮
部5cの伸縮によりポール5bの端部に設けられたX線
発生部1が同K方向に移動可能である。この伸縮部5c
は上記実施の形態で説明した伸縮部5aと同様に構成さ
れている。
【0029】上記構成によれば、第2のポール5bが略
水平な状態で、伸縮部5c及びX線検出部2の保持部4
aをK方向に適宜移動させて、X線発生部1とX線検出
部2の距離、及びこれらX線発生部1,X線検出部2と
被検者との位置を適切な位置に調整し、またSIDを適
切な値に設定することにより、簡単に被検者の胸部撮影
を行うことができる。
【0030】また、上記の装置を図示しない寝台と組み
合わせることにより、整形外科分野への応用、R/Fシ
ステムへの応用も容易に可能となる。この場合、本装置
では従来用いていたCアーム等が不要であるため装置自
体を小型化することができ、また、退避時の省スペース
化が図れるため検査室の効率的な利用が可能となる。
【0031】また、緊急患者等の緊急時における迅速な
対応が可能となる。例えば救急車で運ばれてくる患者の
場合は、意識不明等によりどこが悪いのか分からない場
合が多い。このような場合にはまず、透視/撮影を行っ
て原因を特定して治療計画を立てる必要があるが、この
透視/撮影に時間を要しては人命に関わる。当該実施の
形態のX線診断装置は、前述のように小型軽量で簡単な
構成であり、迅速かつ正確な透視/撮影が可能であるた
め、検査室内で装置を退避させておくことにより、救急
車で運ばれてきた患者をストレッチャーに載せたまま検
査室内に移動させることができるようになり、検査/診
断を迅速に行うことができる。
【0032】〔第2の実施の形態〕次に、本発明の第2
実施の形態のX線診断装置の説明をする。なお、この第
2の実施の形態の説明では、上述の第1の実施の形態の
X線診断装置との差異のみ説明することとし、重複説明
を省略することとする。
【0033】本発明の第2実施の形態のX線診断装置を
図4(a)〜(c)に示す。図4(a)は装置の平面
図、図4(b)は正面図、図4(c)は側面図である。
この図4(a)〜(c)において、前記ポール5の下端
部には、1軸のオフセット回転軸37が設けられ、第2
のポール5bは図中F方向に回動、傾斜自在に構成され
ている。また、第2のポール5bにも前記伸縮部5a同
様の伸縮部5cが設けられている。
【0034】この伸縮可能な第2のポール5bには、そ
れぞれX線検出部2とX線発生部1を保持するL型フレ
ーム33,34が結合されており、これらL型フレーム
33,34には、それぞれ1軸方向(図中G,H方向)
に伸縮可能な伸縮部33a,34aが設けられている。
これら伸縮部33a,34aは、前記伸縮部5a同様の
構成を有しており、内部に設けられたリニアアクチエー
タ等によりX線発生部1とX線検出部2を図示の如くそ
れぞれ第2のポール5bの延在方向と直交する方向(第
2のポール5bが鉛直な場合水平方向)に移動可能とな
っている。
【0035】また、L型フレーム33,34の自由端に
は、回転軸35,36が設けられ、D.Dモータ等の駆
動によってX線検出部2とX線発生部1をそれぞれ図中
I,J方向に回転可能となっている。
【0036】このような第2の実施の形態のX線診断装
置は、固定長のポール5のアーム5bが一方向(F方
向)にのみ回動する構成であっても、第2のポール5b
が伸縮し、また、L型フレーム33,34の伸縮部33
a,34aが図中G,H方向に伸縮し、さらに、回転軸
35,36が図中I.J方向に回転自在となっているた
め、第1の実施の形態のX線診断装置と比較して、より
深い角度付けを行うことができる他、上述の第1の実施
の形態のX線診断装置と同じ効果を得ることができる。
【0037】〔第3の実施の形態〕次に、本発明の第3
実施の形態のX線診断装置の説明をする。なお、この第
3の実施の形態の説明では、上述の第1の実施の形態の
X線診断装置との差異のみ説明することとし、重複説明
を省略することとする。
【0038】本発明の第3実施の形態のX線診断装置を
図5(a)〜(c)に示す。図5(a)は装置の平面
図、図5(b)は正面図、図5(c)は側面図である。
この図5(a)〜(c)において、ポール5の伸縮部5
a下端部にはオフセット回転軸28が設けられ、固定長
のアーム20を1軸方向(図中G方向)に回転自在に軸
支している。アーム20の下端部には、オフセット回転
軸28の回転方向と直交する方向(図中F方向)に回転
自在なオフセット回転軸21が設けられる。
【0039】このオフセット回転軸21には、第2のポ
ール22が結合されており、さらにこの第2のポール2
2の上端部及び下端部には、所定距離隔ててそれぞれ平
行にL型フレーム23,24が結合されている。L型フ
レーム23,24の自由端にはそれぞれX線発生部1と
X線検出部2が設けられている。上記アーム22には、
伸縮部29が設けられており、X線検出部2はこのアー
ム22の延在方向に沿って移動可能に構成されている。
【0040】このような第3の実施の形態のX線診断装
置は、アーム22に取り付けられたX線発生部1とX線
検出部2が鉛直なポール5に対して一体で回転自在とな
っているため、より深い所望の角度付け(従来のオーバ
チューブのような深い角度付けのポジショニングも可能
である。)を行うことができる他、上述の第1の実施の
形態のX線診断装置と同じ効果を得ることができる。
【0041】なお、上述の各実施の形態の説明では、X
線検出部2としてX線平面検出器2aを用いることとし
たが、これは、I.I.−TV系を用いてもよい。
【0042】最後に、上述の各実施の形態の説明は本発
明のほんの一例である。このため、本発明はこの各実施
の形態に限定されることはなく、本発明に係る技術的思
想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変
更が可能であることは勿論である。
【0043】
【発明の効果】本発明に係るX線診断装置は、保持手段
がアイソセンタを外れた一つ以上のオフセット回転軸を
備え、X線発生手段及びX線検出手段を保持する構成で
あるため、装置自体を簡単に構成でき、軽量小型化を図
ることができるようになる。これにより、術者のための
理想的な作業スペースを提供することができると共に、
被検者に対する装置の位置決めを迅速かつ容易に行える
ようになる。また、装置自体を軽量小型化することがで
きるため、緊急時には、容易に退避できるようになる。
【0044】さらに、保持手段を伸縮可能に構成する、
X線発生手段及びX線検出手段を保持手段の延在方向に
移動自在な構成とする、保持手段に対してX線発生手段
及びX線検出手段を直交する方向に移動自在とする、保
持手段に対してX線発生手段及びX線検出手段を回転自
在とする、等の各種応用例によって被検者に対する多彩
な角度付けが可能となり、Rシステム等への適用も容易
に可能となる。また、非使用時の省スペース化を図るこ
とができ、検査室内部のスペースを効率的に利用できる
ようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のX線診断装置を示
す図である。
【図2】前記第1の実施の形態のX線診断装置の退避時
の移動状態を示す平面図である。
【図3】前記第1の実施の形態のX線診断装置をRシス
テムに適用した状態を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態のX線診断装置を示
す図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態のX線診断装置を示
す図である。
【図6】従来の循環器用保持装置を示す斜視図である。
【符号の説明】 1…X線発生部、2…X線検出部、2a…X線平面検出
器、3,4,23,24,33,34…L型フレーム、
5…ポール、5a,5c,33a,34a…伸縮部、5
b,22…第2のポール、6…天井走行フレーム、3
a,4a,6a…結合部、7,8,21,28,37…
オフセット回転軸、22…アーム、35,36…回転軸

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被験者に対してX線を曝射するX線発生
    手段と、 前記X線発生手段と対向して配置されたX線検出手段
    と、 アイソセンタを外れた一つ以上のオフセット回転軸を備
    え、前記X線発生手段及びX線検出手段を保持する保持
    手段とを有することを特徴とするX線診断装置。
  2. 【請求項2】 前記X線検出手段は、複数のX線検出素
    子を2次元的に配列して形成したX線平面検出器である
    ことを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。
  3. 【請求項3】 前記X線発生手段及び前記X線検出手段
    を保持する保持手段は、同保持手段の延在方向に沿って
    伸縮可能な直線状のポールで構成されていることを特徴
    とする請求項1又は請求項2記載のX線診断装置。
  4. 【請求項4】 前記X線発生手段及び前記X線検出手段
    は、それぞれ前記保持手段の延在方向に対し直交する方
    向に延びるフレームを介して前記保持手段に対しオフセ
    ット結合されていることを特徴とする請求項1乃至請求
    項3のうちいずれか1項に記載のX線診断装置。
  5. 【請求項5】 前記X線発生手段及びX線検出手段を保
    持するフレームは、それぞれ前記保持手段の延在方向に
    沿って移動自在なことを特徴とする請求項4記載のX線
    診断装置。
  6. 【請求項6】 前記オフセット回転軸は、互いに直交す
    る回転方向を有する二つがそれぞれ前記保持手段に設け
    られたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のうちい
    ずれか1項に記載のX線診断装置。
  7. 【請求項7】 前記保持手段は、該保持手段を水平な任
    意の方向に移動させる走行フレームの結合部に取り付け
    られ、該結合部には前記保持手段を主軸方向に回転自在
    に軸支する回転軸が設けられていることを特徴とする請
    求項1乃至請求項6のうちいずれか1項に記載のX線診
    断装置。
  8. 【請求項8】 前記保持手段には、前記フレームをそれ
    ぞれ回転保持する回転軸が設けられ、前記保持手段に対
    して前記X線発生手段及び前記X線検出手段が回転自在
    であることを特徴とする請求項4乃至請求項7のうちい
    ずれか1項に記載のX線診断装置。
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