JP2000271115A - 医用ｘ線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】Ｘ線を被検者に放射するＸ線管とＸ線像を受像
する装置を支持する装置が回転。移動時に被検者が動い
ても支持装置への接触、衝突等を防止して被検者の安全
性の向上を図る医用Ｘ線装置。 【解決手段】被検者を載置するテーブル装置と、被検者
に対しＸ線を照射するＸ線源と、被検者を挟みＸ線源と
対向配置され被検者からの透過Ｘ線を検出する受像装置
と、Ｘ線源と受像装置を支持する支持装置とを備えた医
用Ｘ線装置に、被検者の周囲を覆うカバーを設ける。カ
バーを着脱もしくはスライド移動できる手段を設け、カ
バーをカテーテル操作等の領域から退避する。カバーの
装着位置と非装着位置を検出するセンサを設け、支持装
置の回転、移動時にカバーが非装着位置にある場合に
は、支持装置の回転、移動動作を禁止する。カバーに
は、アクリル、ポリカーボネート等のような光透過性の
高い材質を用い、術者が被検者の様子をカバーの外側か
ら監視できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、医用Ｘ線装置に係
り、特にＸ線を被検者に照射するＸ線源と前記被検者の
Ｘ線像を撮像する受像装置とを支持する支持装置が回転
あるいは移動時に前記被検者が動いても前記支持装置へ
の接触、衝突等を防止して前記被検者の安全性の向上を
図ることができる医用Ｘ線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線透視撮影台や循環器Ｘ線検査装置等
の医用Ｘ線透視撮影装置は、診断の分野においては欠か
せないものとなっているが、最近は診断のみならず治療
にも使われるようになってきた。この治療は、Ｘ線透視
下において先端にさまざまな器具を取り付けたカテーテ
ルを被検者の血管や臓器に挿入して行なうものであっ
て、従来、開腹手術をせざるを得なかった治療に対し
て、被検者に与える苦痛を少なくでき、かつ安価に治療
ができるという大きなメリットを持つため、急速に普及
している。

【０００３】このような治療方法は、ＩＶＲ（Interven
tional Radiology）と呼ばれている。このＩＶＲで
は、三次元的な対象部位の位置や形状を把握できるよう
にすることが望ましい。そのため、三次元画像はＸ線断
層撮像装置（以下「Ｘ線ＣＴ装置」と記す）で取得して
対象部位の位置や形状を把握しておき、この三次元画像
に基づいてＸ線発生系とＸ線検出系をＣ字形アームで支
持した循環器Ｘ線診断装置（文献“医歯薬出版株式会
社：医用放射線科学講座１３、放射線診断機器工学、15
6頁の図4−7”に記載）を用いて被検者に対して様々な
角度からＸ線を照射し、これによって得られるＸ線透視
画像を参照して治療を行う。

【０００４】上記、この種の循環器Ｘ線診断装置は文献
“医歯薬出版株式会社：医用放射線科学講座１３、放射
線診断機器工学、156頁の図4−７”に記載されている。
上記文献の図4−７の（ａ）の床置Ｃ字形アームは、被
検者の体軸方向、すなわち被検者の頭部側もしくは足部
側からＣ字形アームを該被検者に差し込むタイプで、主
として、被検者の頭部から胸部にかけての診断あるいは
治療に好適であり、上記文献の図4−７（ｂ）の天井吊
りＣ字形アームは、被検者の体軸と垂直をなす方向、す
なわち被検者の側面側からＣ字形アームを該被検者に差
し込むタイプで、被検者の胸部から足部にかけての診断
あるいは治療に好適である。これらのＣ字形アームは、
いろいろな方向からの透視、撮影ができるように、アー
ムの回転、スライド移動等の各種の回転、移動動作を行
って二次元Ｘ線像を得て、Ｘ線ＣＴ装置と組み合わせて
診断、治療を行っていた。

【０００５】これに対して、被検者の三次元Ｘ線像とＸ
線透視による二次元Ｘ線像を同じ装置で生成し、診断と
治療を行う装置が特願平１０―３０６２３８に提案され
ている。この装置は、支持部材の一端にＸ線源であるＸ
線管を設け、他端に受像装置を設けて、これらを回転動
作させる手段を有し、回転中心部分に空間を形成し、被
検者の全周方向からのＸ線像を取得できるようにしたも
のであり、被検者の透視画像のみならず三次元的Ｘ線像
（任意断層面の像や立体的Ｘ線像。以下、コーンビーム
ＣＴ像と呼ぶ）を生成するＸ線像生成手段を備えたもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記に説明した従来の
医用Ｘ線装置は、被検者の周囲をＸ線源及び受像装置が
回転、移動するので、この回転、移動する領域に被検者
が動いて該被検者の頭部、腕、足等が入ると、該被検者
が前記Ｘ線管や受像装置に接触、衝突するすることが懸
念される。これを解決する一つの方法として、前記被検
者の頭部や腕が動かないように、該被検者を載置するテ
ーブル装置に該被検者をベルト等で強固に固定すれば良
いが、被検者に与える負担が大きくなり好ましくない。

【０００７】また、医用Ｘ線装置全般にわたる重要な課
題としてＸ線画像の画質の向上がある。特に、上記三次
元的Ｘ線画像を取得する場合、Ｘ線源と受像手段が被検
者の周りを１回転する間に取得したデータを利用するの
で、その１回転する間に被検者が動くと、この動きによ
るアーチファクトが生じて画質が低下する。画質の低下
を防ぐためには、上記回転動作をより高速にすれば良い
が、被検者の安全性や恐怖感という点から限界がある。
このように、従来の装置は上記の点への配慮に欠けてい
た。

【０００８】そこで、本発明の目的は、Ｘ線を被検者に
照射するＸ線源であるＸ線管と前記被検者のＸ線像を撮
像する受像装置とを支持する支持装置が回転あるいは移
動時に、前記被検者が動いても前記支持装置への接触、
衝突等を防止して、前記被検者の安全性の向上を図るこ
とができる医用Ｘ線装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、被検者を載
置するテーブル装置と、該被検者に対しＸ線を照射する
Ｘ線源と、該被検者を挟み前記Ｘ線源と対向配置され該
被検者からの透過Ｘ線を検出しこれを電気信号に変換す
る受像装置と、前記Ｘ線源と受像装置を支持する支持装
置とを備えた医用Ｘ線装置において、前記被検者の周囲
を覆うカバーを設けることによって達成される。このよ
うに、被検者の周囲を覆うカバーを設けることによっ
て、前記Ｘ線源と受像装置とを支持する支持装置が回転
あるいは移動時に、前記被検者が動いても前記支持装置
への接触、衝突等を防止できる。

【００１０】前記被検者の周囲を覆うカバーは、前記テ
ーブル装置と前記支持装置のいずれか一方に取り付けて
も、あるいは天井から吊り下げる方法でも、床に直接設
置する方法でも良い。また、前記カバーは、カテーテル
挿入時等の操作時に該操作の邪魔にならないようにする
ために、前記テーブル装置や支持装置に前記カバーを着
脱もしくはスライド移動できる手段を設けて、前記カバ
ーをカテーテル操作等の領域から退避するようにする。
この退避に関しては、前記天井から吊り下げる方法の方
が前記カバーの退避スペースを必要としないので、装置
が小型になるという利点がある。

【００１１】また、前記カバーの装着位置と非装着位置
を検出するセンサを設け、前記支持装置の回転、移動時
に前記カバーが非装着位置にある場合には、前記支持装
置の回転、移動動作を禁止する。これによって、前記カ
バーが被検者の周囲に装着されている時にのみ前記支持
装置が回転、移動するので、被検者が前記支持装置に接
触するということはなくなる。また、前記カバーには、
アクリル、ポリカーボネート等のような光透過性の高い
材質を用いて構成し、術者が被検者の様子を該カバーの
外から監視できるようにする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符合を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００１３】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の医用Ｘ線装置の概略構成を説明するための斜視図
である。この実施例は、特願平１０―３０６２３８号の
Ｘ線装置に被検者の周囲を覆うカバー２１０を設けたも
のである。

【００１４】テーブル装置１０７は、被検者（図示省
略）を載置する天板１０８を備え、床面に設置される。
Ｘ線照射手段であるＸ線管１０５は第一のアーム１０３
により、Ｘ線受像装置１０６（この受像装置は、被検者
の透過Ｘ線を電気信号に変換するイメージインテンシフ
ァイアーやテレビカメラ，ＣＣＤ（電荷結合素子）等か
ら構成されるもの、あるいは近年着目されているフラッ
トパネルＸ線検出器を用いたもの）は第二のアーム１０
４により、床面に立設したスタンド１０１にこのスタン
ド１０１から突出して支持され、天板１０８を挟んでＬ
１軸の周りを３６０°回転できるようになっている。２
１０は、被検者の周囲を覆うように配置する円筒上カバ
ーである。なお、１０２は前記Ｘ線管１０５と前記受像
装置１０６をテーブル装置１０７に載置された被検者
（図示省略）の周りを回転させる回転リング、１１５は
前記テーブル装置１０７を昇降される昇降部である。

【００１５】以下、詳細を図２を用いて説明する。図２
（ａ）は本発明の実施例を示す図１の正面図、図２
（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。これらの図
において、前記スタンド１０１は、床面に固定されたフ
レーム２０１と、回転リング１０２と、この回転リング
１０２をＬ１軸周りに回転自在に支持するベアリング２
０２と、回転リング１０２に回転駆動力を伝達するベル
ト２０３と、駆動プーリ２０４と、アクチュエータであ
るモータ２０５と、これらを覆うカバー２０６で構成さ
れる。Ｘ線管１０５は、上記カバー２０６から突出し前
記回転リング１０２に一端を固定された第一のアーム１
０３により支持される。また、受像装置１０６は、上記
カバー２０６から突出し前記回転リング１０２に一端を
固定された第二のアーム１０４により支持される。これ
によりモータ２０５を駆動すると、回転リング１０２は
回転するようになり、Ｘ線管１０５と受像装置１０６
は、天板１０８に寝載する被検者（図示略）の周りを３
６０°回転する。１１３，１１４は、第一のアームの側
面に設けた障害物検出センサである。（このセンサはＸ
線管１０５の側面に設けても良い）。また、１１１，１
１２は第二のアーム１０４の側面に設けた障害物検出セ
ンサである（このセンサは受像装置１０６の側面に設け
ても良い）。これらセンサは、光や超音波や静電容量の
変化を捉えて障害物を検出する方式が好適であり、後述
する制御装置によって、Ｘ線管１０５や受像装置１０６
が術者や介添え者、またΙＶＲに付随する造影剤注入器
等に接触するのを防止するために、回転リングの動作を
停止する信号を発するものである。

【００１６】また、前記図１の１０９，１１０は、マッ
トスイッチ（建造物の自動ドアの開閉スイッチとして一
般的に用いられるタイプのものが、好適である）であ
り、Ｘ線管１０５や受像手段１０６が動作する場合、そ
の側に術者や介添え者が立ち入るのを防止するためであ
る。これらの動作は後述する。２１０は被検者の周囲を
覆う円筒状カバーである。

【００１７】この円筒状カバー２１０は、Ｘ線吸収係数
が低いものが良いのは言うまでもない。また、被検者が
前記カバー２１０の外側を見たり、あるいは術者が被検
者の様子を監視することができるように透明（半透明で
も良い）な材質が好適である。例えば、アクリル、ポリ
カーボネートが上げられる。この円筒状カバー２１０
は、複数段のレール２１１，２１３及びスタンド１０１
のカバー２０６（フレーム２０１でも良い）により支持
される。このように、円筒状カバー２１０は、複数段の
レール２１１，２１３により支持されることにより、被
検者がテーブル装置から乗り降りする場合や、Ｘ線管１
０５と受像装置１０６を回転させずに手技をするような
場合は、スタンド１０１に収納することを可能にするた
めである。なお、図２（Ｃ）の断面Ｄ―Ｄにて示すよう
に円筒状カバー２１０の下部２１３ａ，２１３ｂを切り
欠いておくことにより、テーブル装置１０７の天板１０
８を単独で下降（矢印Ｃ：テーブル装置の詳細な構造は
説明省略）させることができるので使い勝手が良くな
る。２１８は円筒状カバーの装着検出センサであり、円
筒状カバーが被検者を覆う位置（セット位置）に移動し
た時に動作するようになっている。

【００１８】次に本発明の制御装置について図３を用い
て説明する。術者が３２３の操作手段に対し透視画像と
コーンビームＣＴ画像のどちらを選択するかを指示す
る。この指示により、透視画像の機能を選択した場合は
切り換え器３０７により受像手段１０６の出力は画像処
理装置３００に入力され、コーンビームＣＴ画像の機能
を選択した場合は切り換え器３０７により受像手段１０
６の出力は画像処理装置３１０に入力される。先ず、透
視画像の機能を選択した場合は、画像処理装置３００を
用い処理される。Ｘ線管１０５から放射されたＸ線は、
被検者（図示省略）を透過して受像装置１０６に入射
し、アナログ信号に変換される。このアナログ信号はA
／D変換器３０１でディジタル信号に変換され、画像処
理手段３０２に送られる。画像処理手段３０２は送られ
てきたディジタル画像信号に対して、コントラスト，ガ
ンマ特性変換等の画像処理を行い、これらをフレームメ
モリ３０３に記憶すると共に階調処理をする表示階調処
理手段３０４に送る。表示階調処理部３０４において階
調処理が済んだディジタル画像信号は、D／A変換器３０
５によりアナログ信号に変換され、ディスプレイ３０６
に被検者の透視画像が表示される。

【００１９】次に、術者が操作手段３２３に対しコーン
ビームＣＴ画像の機能を選択した場合は、被検者の三次
元画像を得るために、画像処理装置３１０を用いる。Ｘ
線管１０５から放射されたＸ線は、被検者（図示省略）
を透過して受像手段１０６に入射し、この出力電気信号
をディジタル信号に変換すると共に記憶するデータ収集
手段３１１に送る。このデータ収集手段３１１からの画
像データは前処理手段３１２にて対数変換、ゲイン補
正、オフセット補正等の前処理を行い、この前処理手段
からのデータを受け、コンボルバ３１３にて前投影方向
のＸ線吸収データを積和演算し、さらに逆投影手段３１
４にて積和演算した後のデータを後述のイメージメモリ
３１５に対して逆投影して重ね合わせ断層像を再構成す
る。イメージメモリ３１５では逆投影手段３１４で再構
成された断層像を記憶し、画像変換手段３１６で前記イ
メージメモリ上に再構成された断層像に関するデータに
ついて所望の範囲のＣＴ値を設定するようにして、被検
者の立体像（もしくは任意断層像）をディスプレイに表
示するようになっている。

【００２０】なお、上記透視画像とコーンビームＣＴ画
像の切り換えは、操作手段３２３のスイッチで術者が選
択し、システムコントローラ３２２を介して切り換え器
３０７で切り換える。このシステムコントローラ３２２
は、Ｘ線管１０５のＸ線制御を行うＸ線制御手段３２１
と、図２に示したモータ２０５とこのモータ２０５のモ
ータ制御手段３２４の制御も行う。また、システムコン
トローラ３２２には前記障害物検出センサ１１１，１１
２，１１３，１１４、マットスイッチ１０９，１１０、
円筒状カバー２１０の装着検出センサ２１８が接続され
ている。

【００２１】以下、図４を用いて、これらセンサの動作
を説明する。コーンビームＣＴ画像を撮影するために術
者が操作手段３２３のスイッチを入れると、システムコ
ントローラ３２２は、障害物検出センサ１１１，１１
２，１１３，１１４の出力を取り込み、該センサで障害
物を検出した場合は、回転リング１０２の動作を停止す
る。前記センサ１１１，１１２，１１３，１１４が障害
物を検出していない場合は、システムコントローラ３２
２にマットスイッチ１０９，１１０の出力を取り込み、
これらのマットスイッチ１０９，１１０が障害物を検出
している場合は、回転リング１０２の動作を停止する。
前記マットスイッチ１０９，１１０が障害物を検出して
いない場合は、円筒状カバー２１０の装着検出センサ２
１８の出力をシステムコントローラ３２２に取り込み、
その動作状態を判断する。円筒状カバー２１０が撮影時
のセット位置にセットされていない場合は、回転リング
１０２の回転動作は行わさせない。円筒状カバー２１０
が撮影時のセット位置にセットされている場合は、モー
タ制御手段３２４に回転リング１０２が所定の回転数で
回転するようにシステムコントローラ３２２が指示す
る。回転リング１０２が３６０°回転し、撮影が終了す
ると、回転リング１０２の回転を停止させる制御指令を
モータ制御手段３２４にシステムコントローラ３２２か
ら出力する。

【００２２】（実施の形態２）図１の実施例では、回転
リング１０２が回転してＸ線管１０５、受像装置１０６
が被検者に接触するのを防止するためのカバーに円筒状
のカバー２１０を設けた例について説明したが、これは
円筒状のものに限定するものではなく、例えば図５に示
す方形状のカバー２２０でも良い。この図５の実施例の
方形状のカバーの場合は製作しやすいという利点があ
る。このように、本発明はカバーの形状にこだわるもの
ではなく、要は、回転リング１０２が回転してＸ線管１
０５、受像装置１０６が被検者に接触するのを防止でき
るものであれば、どのような形状のカバーでも良い。

【００２３】（実施の形態３）図６は本発明の実施の形
態３の医用Ｘ線装置の概略構成を説明するための斜視図
である。この実施例は、文献“医歯薬出版株式会社：医
用放射線科学講座１３、放射線診断機器工学、156頁の
図4−7”に記載されている床置Ｃ字形アーム装置に接触
防止用の防護カバー２３０を設けた例である。

【００２４】この図６の床置Ｃ字形アーム装置は、円弧
状のＣ字形アーム６０１の一端にＸ線源であるＸ線管６
０２が取り付けられ、他端には受像装置６０３がＸ線管
６０２と対向配置するように取り付けられている。床面
に固定された基台６０４には、その一端が回転可能に支
持されたホルダと称される支持アーム６０５が取り付け
られ、この支持アーム６０５の他端は前記Ｃ字形アーム
６０１にホルダと称されるスライド機構にスライド可能
に取り付けられている。この循環器Ｘ線診断装置は、Ｃ
字形アーム６０１の欠落側すなわちＸ線管６０２と受像
装置６０３とからなる撮像系が取り付けられている側か
ら天板６０６に設定された被検体６０７を挟み込むよう
にして、被検体６０７の撮像を行う構成である。

【００２５】この装置で、上記Ｃアーム６０１が回転あ
るいは移動中に被検者６０７が動いた場合に、Ｘ線管６
０２や受像装置６０３が被検者に接触することが考えら
れるので、これを防止するために円筒状カバー２３０を
設けたものである。この例においても、カバー２３０の
形状は円筒状にこだわるものではなく、Ｘ線管６０２、
受像装置６０３が被検者に接触するのを防止できるもの
であれば、どのような形状のカバーでも良い。

【００２６】（実施の形態４）循環器Ｘ線検査装置は、
図６の床置Ｃ字形アーム装置の外にも種々のものがあ
り、これらの装置にも本発明の被検者の周囲を覆うカバ
ーが適用できることは言うまでもなく、例えば、文献
“医歯薬出版株式会社：医用放射線科学講座１３、放射
線診断機器工学、156頁の図4−7”に記載されている天
井吊りＣ字形アーム装置にも上記と同様に適用できる。
また、透視撮影台とＣ字形アーム装置との組み合わせた
システムやＸ線ＣＴ装置とＣ字形アーム装置との組み合
わせたシステム等、Ｘ線管と受像手段が回転、移動し
て、これらが被検者に接触することが考えられる場合に
も、本発明のカバーが適用できる。

【００２７】以上の実施例においては、カバーをテーブ
ル装置に取り付ける例について説明した。このカバー
は、Ｘ線管と受像装置を支持する支持装置に取り付けて
も良いが、循環器Ｘ線検査装置に用いる場合は、テーブ
ル装置に取り付ける方がカバーを支持しやすいという利
点がある。また、天井から吊り下げる方法でも良く、こ
の方法では、カバーを取り付けるスペースが不要になる
ので、装置を小型化できるという利点がある。なお、床
に直接設置する方法もあるが、この場合はカバーを床に
設置する手段が必要となる。以上の実施例によれば、Ｘ
線管と受像手段を高速で回転、移動させても被検者の安
全性を確保できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、被検者は防護カバーに
保護されるので、Ｘ線管とＸ線受像装置が回転、移動す
る領域に被検者は頭部、腕、足を出すことは無くなる。
これにより、被検者の安全性は確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のＸ線装置の概略構成を
説明するための斜視図である。

【図２】実施の形態１の回転機構の概略構成を説明する
ための図である。

【図３】実施の形態１のＸ線装置の制御部および画像処
理部の機能ブロック構成を説明するための図である。

【図４】実施の形態１のＸ線装置における撮像系回転動
作時の動作を説明するための動作フローである。

【図５】本発明の実施の形態２のＸ線装置の概略構成を
説明するための斜視図である。

【図６】本発明の実施の形態３のＸ線装置の概略構成を
説明するための斜視図である。

【符号の説明】

１０１ スタンド １０２ 回転リング １０５ Ｘ線管 １０６ 受像装置 １０８ 天板 ２０１ フレーム ２０５ モータ ２１０，２２０，２３０ カバー ２１８ カバー装着検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 博 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 羽田野 顕治 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 Ｆターム(参考） 2H013 CZ00 4C093 AA05 AA11 CA33 EB02 EB12 EC16 EC24 EC28 EC33 EC51 ED30

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検者を載置するテーブル装置と、該被
   検者に対しＸ線を照射するＸ線源と、該被検者を挟み該
   Ｘ線源と対向位置され該被検者からの透過Ｘ線を検出し
   これを電気信号に変換する受像装置と、前記Ｘ線源と受
   像装置を支持する支持装置とを備えた医用Ｘ線装置にお
   いて、前記被検者の周囲を覆うカバーを設けたこを特徴
   とする医用Ｘ線装置。