JP2001120525A - Ivr−ct装置 - Google Patents
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
- A61B6/4464—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit or the detector unit being mounted to ceiling
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Abstract
係を正確に把握して、これら各装置の協調的及び機能的
動作の実現並びに被検体に対する安全性をも確保可能な
IVR−CT装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係るIVR−CT装置は、被検
体Pを載置する寝台1、該寝台1を挿入可能な空洞部H
を有するCT架台Gを備えたX線CT装置2、前記寝台
1を常態において側部より覆うCアーム3と該Cアーム
3の一端及び他端に各々対向するよう備えられるX線管
球5及びX線検出器6とを有するアンギオ装置4とから
構成される。さらに、前記CT架台Gは自身の位置及び
/又は姿勢を前記寝台1に対して変更するための動力源
と、その状態を検出する少なくとも一つのアブソリュー
トエンコーダ(以下、AE)10とを備える。また、該
AE10出力に基づきCT架台G及びアンギオ装置4の
動静並びにこれらと前記寝台1との相対位置関係を制御
する制御手段を備えている。
Description
に関し、特に、CT架台、X線撮影装置、及び寝台が相
互に干渉を起こすことなく、各装置の協調的及び機能的
な動作が可能であって、かつ安全面にも配慮されたIV
R−CT装置に関するものである。
状の支持器を備えたX線撮影装置とが組み合わされたI
VR−CT装置が提案されている。ここにいうX線CT
装置とは、よく知られているように、その周囲にX線発
生源とX線検出器とが備えられた空洞部に、寝台上に載
置された被検体を導入するとともに、前記したX線発生
源とX線検出器とを空洞部H周囲で回転させつつ被検体
に関する各方向のX線透過情報を読み取り、これに基づ
き断層像を再構成するものである。また、略C字形状の
支持器(以下、Cアームという)を備えたX線撮影装置
とは、当該支持器の一端及び他端に備えられたX線発生
源とX線検出器とを利用してX線撮影を行うものであ
り、特に、被検体中の血管造影等の目的で利用される装
置である。これは、一般には「アンギオ装置」とも呼称
される(以下、この「アンギオ装置」なる用語を使用す
る)。この装置はまた、被検体中へのカテーテルの挿入
作業等と併せ、医師による手術ないしは検査が行われつ
つ、これに並行してX線撮影をも同時に行うことを可能
とする。このようなことから、IVR−CT装置におけ
るアンギオ装置は、「IVR(Interventinal Radiolog
y )」と言う場合の実体的本義をなすところでもある。
X線CT装置とアンギオ装置とを同一空間内で併存させ
て動作させることが可能となる。例えば、一方の装置に
より取得した被検体に関する情報に基づき、他方の装置
におけるX線検査をどのように行うかを決定し、かつ比
較的長い間をおかずに実行に移すことが可能であるとい
う点に特徴がある。
合、CT架台及びアンギオ装置(特にCアーム)の動静
並びにこれらと寝台との相対位置関係に特に注意を払
い、これらが相互に干渉し合うことのないよう、各装置
を運用する必要がある。例えば、自走式CT架台を備え
るIVR−CT装置においては、当該CT架台をパーク
位置に退避させて初めて、アンギオ装置側を使用可能状
態とする等の措置(モード設定)を予めとっておく必要
がある。
IVR−CT装置において、上記したようなモード設
定、すなわち、「CT架台退避−アンギオ装置使用可
能」なるモードと、これとは反対の、「CT架台(X線
CT装置)使用可能−アンギオ装置(Cアーム)退避」
なるモードとを交互に実施するというようなモード設定
に基づく運転制御では、使い勝手が非常に悪いという問
題点があった。このような運転態様では、X線CT装置
とアンギオ装置とを併存させ、より機能的な診療あるい
は検査を潜在的に可能とし、かつそれを目しているIV
R−CT装置の本来の機能を、最大限生かしているとは
いえない。
X線CT装置及びアンギオ装置の両者を、基本的に自由
に動作させることも勿論可能ではあるが、従来において
は、各装置がお互いの位置関係を認識するようなこと等
はなかったから、両装置が干渉を起こさないようにする
点につき、結局、ユーザに負担をかけることとなってい
た。また、このような場合においては、ユーザの使い方
次第で、両装置若しくはこれらと寝台とが容易に干渉す
ることとなるし、寝台上の被検体を挟み込んでしまう虞
も否定しきれない。
であり、その目的とするところは、X線CT装置におけ
るCT架台、アンギオ装置(特にそのCアーム)、及び
寝台との位置関係を正確に把握して相互の干渉が起こら
ないようにし、各装置の機能的動作あるいはこれらの操
作性向上を図るとともに、被検体に対する安全性をも確
保可能なIVR−CT装置を提供することにある。
するために以下の手段をとった。
置は、被検体を載置する寝台と、該寝台に対向しこれを
挿入可能な空洞部を有するCT架台を備えたX線CT装
置と、略C字形状となる支持器と該支持器の一端及び他
端にそれぞれ対向するよう備えられるX線発生手段及び
X線検出手段とを有するX線撮影装置とから構成される
IVR−CT装置において、前記CT架台の前記寝台に
対する位置及び/又は姿勢を変更するための動力源と、
その位置及び/又は姿勢を検出する少なくとも一つの位
置検出手段とを備え、該位置検出手段の出力に基づき前
記CT架台及び前記X線撮影装置の動静並びにこれらと
前記寝台との相対位置関係を制御する制御手段を備えて
いることを特徴とするものである。
は、請求項1記載の同装置において、前記CT架台は二
以上の位置検出手段を備え、前記制御手段は該二以上の
位置検出手段からの出力を各々対照しつつ、前記CT架
台及び前記X線撮影装置の動静並びにこれらと前記寝台
との相対位置関係を制御することを特徴とする。
は、請求項1又は2記載の同装置において、前記位置検
出手段は、前記CT架台の位置及び/又は姿勢を、所定
の座標系において定義される絶対座標値で以て認識する
ことを特徴とする。
は、請求項3記載の同装置において、装置本体の電源遮
断後、再び電源を投入する際に使用される前記絶対座標
値は、電源遮断直前の値が当てられることを特徴とす
る。
より、CT架台の状態、すなわちIVR−CT装置全体
から見た場合のCT架台の位置、そのチルト角度等は、
位置検出手段により、正確に把握することが可能とな
る。そして、このCT架台の状態把握により、当該架台
とIVR−CT装置を構成するその他の装置との協調的
な動作が可能となる。より具体的には、例えばCT架台
とX線撮影装置の支持器とを、より接近させて使用する
こと等が可能となり、従来のように、一方の装置を利用
する際に他方の装置を退避位置に移動させるといった手
間が本発明においては必要ない。
ついて図を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に
係るIVR−CT装置の全体構成を示す概要図、図2は
その平面図、そして図3はその側面図、をそれぞれ示し
ている。図1から図3において、IVR−CT装置は、
被検体Pを載置する寝台1と、この寝台1に対向しこれ
を挿入可能な空洞部Hを有するCT架台Gを備えたX線
CT装置2と、前記寝台1を常態において側部より覆う
略C字形状となる支持器(以下、Cアームという)3を
有するX線撮影装置(以下、アンギオ装置という)4と
を備えている。アンギオ装置4のCアーム3において
は、その一端及び他端に、それぞれX線管球(X線発生
手段)5と、例えばイメージ・インテンシファイア
(I.I.)等により構成されるX線検出器(X線検出
手段)6とが、各々対向するように備えられている。
脚1a上に設置された天板1bとにより構成されてい
る。図1等において、脚1aは固定式となっている。し
たがって本実施形態における寝台1は、基本的に自身の
場所を変更するような構成とはなっていない。また、脚
1aは、上記CT架台G及びCアーム3の動作・移動
(後述)にとって、邪魔にならない場所に設けられるこ
とが好ましい。図1若しくは図3においては、この要請
に従い、天板1bの最端部に沿うようにして、略直方体
状となる脚1aが設けられていることが図示されてい
る。
としたが、本発明はこの形態に特に限定されるものでは
ない。例えば、天板1bにおいて、前後方向に動作可能
な天板を別途設けるような形態としてもよいし、脚1a
と共に寝台1そのものが並進動作可能であったり、上下
動作が可能であるような形態としても勿論よい。
他、図1に示すように、表示装置2a、画像再構成装置
(不図示)等を備えている。また、CT架台G内かつ前
記空洞部Hの周囲には、図示しないX線発生装置とX線
検出器とが、当該周囲の部位に沿って回転可能に備えら
れている。これらのうちX線検出器は、前記画像再構成
装置に接続され、前者の出力に基づき後者が被検体Pに
関する断層像を再構成する。当該再構成された断層像は
表示装置2a上で表示される。
示されているように、自身の空洞部H内に寝台1を導入
あるいは導出することが可能な方向(前後方向)に、並
進動作する。この前後方向の並進動作は、CT架台G内
に設置されている図示しない動力源により実現される。
て、図3中矢印A及びBによって示されているように、
前後方向のチルト動作をすることが可能とされ、その姿
勢が変更可能となっている。本実施形態においては、こ
のチルト角度は、前後(図中矢印A及びB方向)それぞ
れ30度(計60度)の範囲で可能となっている。この
ことにより、被検体Pに関する、斜め方向に断層したX
線画像を取得することができる。
おいて、アブソリュートエンコーダ(位置検出手段、以
下、AEと略す)10が二組備えられている。これは、
上記したCT架台G自身の前後方向の並進動作に係る動
作量を、絶対座標値をもって認識するものである。
に示すようなものを用いるとよい。この図において、A
E10は、その表面において予め磁気目盛りが刻まれた
ロータ10a、該ロータ10a中心を貫くよう配設され
たシャフト10b、そして前記ロータ10aの表面に沿
うように設けられた検出ヘッド10cにより構成されて
いる。シャフト10bには、CT架台Gの「並進運動」
を、適当な機構により変換した「回転運動」が入力され
るようになっている。ここに適当な機構とは、単純には
ピニオンラック等を想定すればよい。
ロータ10aに予め刻まれた磁気目盛りのパターンに対
応した或る所定の出力となる信号が、検出ヘッド10c
から取得されることになる。つまり、CT架台Gの並進
動作は、上記AE10の出力に基づき、IVR−CT装
置全体から見たときのCT架台Gの絶対的な位置、すな
わち絶対座標値で以て、認識することができることにな
る。
IVR−CT装置の設置室における或る一点を原点とし
て定め(所定の座標系)、そこからCT架台Gの位置を
記述した場合の座標値ということである。図2において
は、符号Oにより示されている点を原点とし、そこから
CT架台Gの位置及び/又は姿勢、つまりその状態が、
記述される。例えば並進動作に伴う架台Gの位置変化
は、同図のX軸に沿った座標で記述される。なお、原点
O自体の設定あるいは軸の設定は、基本的に自由である
ことはいうまでもない。
該AE10により読み取られた「絶対座標値」は、IV
R−CT装置本体の電源遮断後も保持されるようになっ
ている。つまり、電源を遮断すればロータ10aの回転
は停止するが、その停止した状態は、検出ヘッド10c
に対してある所定の磁気目盛りパターンが対向した状態
を現出することになるから、当該「ロータ10aの停
止」ということが、そのまま「絶対座標値の保持」に対
応することになる。このようであるから、本実施形態に
おいては、再び電源を投入する際に使用される絶対座標
値は、電源遮断直前の値が、それとして当てられること
になる。
して説明したが、本発明はこの形態に限定されるもので
はない。例えば磁気方式ではなく、刷子式、光電式とな
るエンコーダを使用してもよい。また、CT架台Gの並
進運動に係る動作量を適切に表現し得るならば、ロータ
リエンコーダあるいはリニアエンコーダの種別にこだわ
るものでもない。
びその両端に備えられているX線管球5及びX線検出器
6の他、当該X線検出器6に接続される画像再構成装置
(不図示)、表示装置4a等が備えられている。アンギ
オ装置4では、これらの構成により、被検体P中に対し
て、カテーテルを挿入する等の医師による手術ないしは
検査を行いつつ、これと並行して血管造影等に係るX線
撮影をも同時に行うことが可能である。
よう設けられる固定アーム3aと、接続部3bを介して
接続されている。接続部3bは、固定アーム3aに対し
てCアーム3を、図1中矢印Cで示すようなスライド動
作させることが可能な構成となっている。
1に示すように、天井に備えられた支点3cに対し、回
転可能に取り付けられている。固定アーム3a及びCア
ーム3は、この支点3cにより、図1中矢印Dで示すよ
うな回転動作をする。
すように、天井面との間に基台3dを介して設置されて
いる。そして当該基台3dは、レール3eに沿って図2
中矢印Eに示す方向に移動する。以上の構成から、結
局、Cアーム3は矢印Eの方向に並進動作することも可
能となっている。
係る動作を実現するために、各々図示しない動力源が、
該当する適当な箇所に備えられている。
上の構成に加え、CT架台GあるいはCアーム3に関し
て、適宜、インターロック装置(不図示)が備えられて
いる。これは、CT架台GやCアーム3の動作範囲をあ
る一定領域に画する目的や、これらの急激な動作を回避
する目的を以て、設けられるものである。また、CT架
台GとCアーム3両者の間で生じ得る、万一の衝突を回
避する目的を有したインターロックも設けておくことが
好ましい。ここに、インターロック装置として具体的な
ものを挙げておけば、周知のリミッタや接触センサ等を
使用すればよい。ここで「リミッタ」とは、例えばCT
架台GやCアーム3が動作することで、これらと接触し
たときに傾倒するバーを備え、当該バーの傾倒如何によ
り制御信号の発信を決定するようなものである。
は、図5ブロック図に示すように、上記した寝台1、X
線CT装置2、及びアンギオ装置4の動作等を制御する
ための制御装置(制御手段)Cが設けられている。より
具体的には、CT架台Gに備えられた二組のAE10の
入力に基づき、これらの入力を対比しつつ、当該CT架
台G自身に備えられている前記動力源、並びにCアーム
3に関する図1及び図2中矢印C,D,及びEに係る動
作を実現する前記動力源、のON/OFFが当該制御装
置Cにより司られる。また、寝台1が上記したように上
下動作等が可能とされているのならば、図示しているよ
うに、当該動作を実現する動力源を制御するような構成
としてもよい。なお、制御装置Cは、CT架台G、Cア
ーム3、及び寝台1の相対的な位置関係を常に把握して
いるものである。
置の作用ないし効果について説明する。なお、これより
説明する作業手順は単なる一実施形態の提示ということ
を意味するのみであって、このように使用されなければ
ならないということを意味するものではない。
お、被検体Pに対しては、その際に、あるいは予め、造
影剤の投与をなしておく他、必要に応じてカテーテル等
の挿入を完了させておく。
始する。このとき、Cアーム3は、当該被検体Pに関し
て撮影したい部位が、X線管球5及びX線検出器6によ
り挟まれるような相対位置関係となるような所で位置決
めされる。また、この位置決めは、図1及び図2に示し
た矢印C,D,及びEに沿ったCアーム3の動作を、制
御装置Cにより調整することで行われる。いまの例で
は、Cアーム3の位置を、図1又は図3に示すように、
X線管球5及びX線検出器6両者が被検体P及び寝台1
を垂直に貫く鉛直線上に乗るようなものとして決定する
ものとする。後は、通常のX線撮影の手順に則る。
撮影が済んだら、次に、X線CT装置2による撮影に移
る。本実施形態においては、寝台1は基本的に固定され
ているから、CT架台Gが被検体P及び寝台1方向に並
進動作を行うことになる。そして、この並進動作によっ
て、空洞部Hが被検体Pに関し撮影したい部位に位置す
るところまでCT架台Gを移動させたら、後は、上述し
たアンギオ装置4と同様、通常のX線撮影の手順に則っ
て、CT再構成像を取得する。なお、この場合におい
て、CT架台Gを徐々に移動させながら、空洞部H周囲
に設けられているX線発生装置とX線検出器を回転させ
つつ撮影を実施する方法、すなわち、所謂「ヘリカルス
キャン」の手法により再構成像を取得するようにしてよ
いのは勿論である。また、場合に応じて、CT架台Gの
姿勢、つまりチルト角度を、撮影したい部位との関係に
おいて、適当なものとなるよう予め調整しておく。
ようなCT撮影時、図3において示されているように、
Cアーム3を退避位置(図2における二点鎖線参照)に
移動させる必要がなく、その直前に行われたX線撮影時
の位置にとどめておくことができる。これはCT架台G
に設けられていたAE10と、この出力を受ける制御装
置Cの作用によるところである。すなわち、CT架台G
の上記並進動作は、常に、AE10により把握されかつ
制御装置Cの監視下におかれており、その状態は、絶対
座標値で以て認識されるところとなっている。したがっ
て、制御装置Cが、AE10より出力されてくる絶対座
標値に基づいて、Cアーム3とCT架台Gが干渉しそう
な状態にあると判断する場合には、当該制御装置Cは、
CT架台Gの上記動力源に働きかけてこれをOFFとす
る。つまり、CT架台Gは停止するから、Cアーム3と
衝突するような事態は未然に防がれるのである。さら
に、AE10から送られてくるCT架台Gに関する絶対
座標値は、制御装置Cにおいて、寝台1との関係におい
ても留意されるから、その動作あるいは静止は当該寝台
1との相対位置関係に応じても決定される。
撮影が完了したら、以降、適宜に応じてアンギオ装置4
による再撮影を行ったり、あるいはもう一度X線CT装
置2による撮影を行う等することになる。そして、この
ような際においても、AE10及び制御装置Cの作用に
より、一方の装置を稼働させるために、他方の装置を退
避位置に移動させるような必要がないことは言うまでも
ない。
に、上記制御装置Cの作用について、これを要約する
と、AE10の出力に基づき、CT架台G及びアンギオ
装置4の動静並びにこれらと寝台1との相対位置関係を
制御するものである、といえよう。
CT装置によれば、X線CT装置2あるいはアンギオ装
置4によるX線撮影時において、これらの装置がAE1
0及び制御装置Cの管理下にあることから、まず、相互
に干渉し合うというような懸念がない。また、両装置の
退避位置への移動を一々必要としないから、より機能的
乃至機動的な診療あるいは検査を実施することができる
し、かつ、その操作性も各段に向上している。さらに、
CT架台Gの並進動作等によって、被検体Pを挟み込む
ような事態は発生しない。要すれば、本実施形態におけ
るIVR−CT装置は、X線CT装置2及びアンギオ装
置4の協調的動作、機能的動作が可能であるとともに、
被検体Pに関した安全性も確保されたものとなっている
ということが言える。
については、次のような効果を特に指摘することができ
る。すなわち、本実施形態においては、CT架台Gにお
けるAE10が二組設けられていたが、これによれば、
両者から送られてくる二つの絶対座標値を常に対比し、
それらの差等を考慮にいれつつ、CT架台G等の動静を
決定することができる。例えば、常態においては一方の
AE10出力のみを参照するが、二つのAE10の出力
の差が大きくなったような場合には、それらの平均をと
った値で以て制御を行う、等の処理を実施することが考
えられる。
握は「絶対座標値」によっていたから、当該把握は、
「IVR−CT装置全体」を視点としたものとして行わ
れる。つまり、常にIVR−CT装置全体を視点とし
て、各装置の状態が把握され、これに基づいて、適正な
制御を実施することができるのである。
調的動作、機能的動作、及び安全性確保に係る効果、を
より確実に享受することができることになる。
より読み取られた「絶対座標値」は、IVR−CT装置
本体の電源遮断後も保持されるようになっていた。すな
わち、本実施形態においては、再び電源を投入する際に
使用される絶対座標値は、電源遮断直前の値が当てられ
ることになるから、電源遮断ないし投入前後に関する操
作の連続性を保つことができる。
装置2及びアンギオ装置4を「互いに協調的に動作させ
る形態」についてのみ主に説明を行ったが、本発明はこ
の形態に限定されるものではない。無論、当該形態ある
いはこれに類似する形態においてこそ、本発明の効果は
最大限享受し得るものではあるが、だからといって、一
方のみの装置を専ら使用する態様が、積極的に排除され
るということまで意図するものではない。
明)では、専らCT架台Gの並進動作に注目した説明を
行ったが、その他、上で言及した当該架台Gに関する
「チルト角度」についても、これをAEが検出する絶対
座標値で以て認識し、該絶対座標値に基づき、CT架台
G及びアンギオ装置4等が相互に干渉を起こさないよう
な制御を実現する態様としてよいのは勿論である。この
ような場合においては、CT架台Gに関する総合的な状
態把握(並進動作及びチルト動作)がなされるから、よ
り適切な制御が可能となろう。無論このような形態も、
本発明の範囲内にあることは明らかである。
T装置においては、アンギオ装置4におけるCアーム3
が一体のみ備えられていたが、本発明は、Cアーム3が
二体(以上)設けられるようなアンギオ装置を備えた、
いわゆる「バイプレーシステム」と呼称されるIVR−
CT装置に対しても、適用することが可能である。
すような構成となる。これらの図におけるIVR−CT
装置においては、CT架台Gを備えたX線CT装置2が
一組備えられる点では図1から図3と同様であるが、ア
ンギオ装置4´には、Cアーム31とCアーム32の二
組が設けられるような形態となっている。ただし、Cア
ーム31及び32そのものの構成としては、上記したC
アーム3に係る構成と大きく変じることはない。また、
このシステムにおける寝台1は、図6に示されているよ
うに、天板1a面と地面との平行関係を保つような回転
動作が可能な構成となっている。これは、CT架台Gに
対して挿入可能となる場合の位置付けの他に、当該位置
付けに対して寝台1(ないしは被検体P)の方向が垂直
となることを可能とする(図6参照)。
制御装置Cの管理化において、X線CT装置と二体のC
アーム31及び32とを協調的かつ機能的に動作させる
という基本的思想に変更はないから、上記実施形態に関
する記述を、当該バイプレーシステムに適合するよう当
てはめることは困難なことではなく、その具体的な実施
形態は容易に想到されよう。
CT装置によれば、位置検出手段及び制御手段を設ける
ことにより、X線CT装置とX線撮影装置とが互いに干
渉することのない、両者の協調的動作を実現することが
できる。また、従来においては、一方の装置を利用する
際には他方の装置を退避位置等に移動する必要があった
ところ、本発明によれば、そのような移動は必要ないか
ら、より機能的な診療乃至検査を実施することができ、
またその操作性は各段に向上する。さらに、本発明によ
れば、被検体に対するより安全性の高いIVR−CT装
置を提供することができる。
を示す概要図である。
平面図である。
側面図である。
図である。
である。
置の全体構成を示す平面図である。
側面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 被検体を載置する寝台と、該寝台に対向
しこれを挿入可能な空洞部を有するCT架台を備えたX
線CT装置と、略C字形状となる支持器と該支持器の一
端及び他端にそれぞれ対向するよう備えられるX線発生
手段及びX線検出手段とを有するX線撮影装置とから構
成されるIVR−CT装置において、 前記CT架台の前記寝台に対する位置及び/又は姿勢を
変更するための動力源と、その位置及び/又は姿勢を検
出する少なくとも一つの位置検出手段とを備え、 該位置検出手段の出力に基づき前記CT架台及び前記X
線撮影装置の動静並びにこれらと前記寝台との相対位置
関係を制御する制御手段を備えていることを特徴とする
IVR−CT装置。 - 【請求項2】 前記CT架台は二以上の位置検出手段を
備え、 前記制御手段は該二以上の位置検出手段からの出力を各
々対照しつつ、前記CT架台及び前記X線撮影装置の動
静並びにこれらと前記寝台との相対位置関係を制御する
ことを特徴とする請求項1記載のIVR−CT装置。 - 【請求項3】 前記位置検出手段は、前記CT架台の位
置及び/又は姿勢を、所定の座標系において定義される
絶対座標値で以て認識することを特徴とする請求項1又
は2記載のIVR−CT装置。 - 【請求項4】 装置本体の電源遮断後、再び電源を投入
する際に使用される前記絶対座標値は、電源遮断直前の
値が当てられることを特徴とする請求項3記載のIVR
−CT装置。
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