JP2001145615A - Ｃ型アームｘ線装置 - Google Patents

Ｃ型アームｘ線装置

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JP2001145615A
JP2001145615A JP2000305206A JP2000305206A JP2001145615A JP 2001145615 A JP2001145615 A JP 2001145615A JP 2000305206 A JP2000305206 A JP 2000305206A JP 2000305206 A JP2000305206 A JP 2000305206A JP 2001145615 A JP2001145615 A JP 2001145615A
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Erhard Paul Artur Klotz
パオル アルトゥル クロッツ エアハルト
Hermann Schomberg
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    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、プロペラ軸の位置が移動可能なよ
うにＣ型アーム及び懸架装置を接続する継手が好適に設
計されて安定し、異なる軌道を実現可能なＸ線装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、Ｘ線源及びＸ線検出器を支持
するＣ型アームと、継手を有する懸架装置を含み、Ｘ線
源及びＸ線検出器が継手を介して延在するプロペラ軸回
りに回転可能なＸ線装置に係る。Ｘ線装置の柔軟な動
作、特に広い範囲の様々な軌道を可能にするために、本
発明のＸ線装置はプロペラ軸が全ての空間方向において
変更可能であるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、Ｘ線源及びＸ線検
出器を支持するＣ型アーム、更に継手を介して上記Ｃ型
アームを支持する懸架装置を含み、上記Ｘ線源及びＸ線
検出器は、上記継手を通って延在するプロペラ軸回りに
回転可能であるＸ線装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】上記のようなＸ線装置は一般的に公知で
あり、医療診断画像において頻繁に使用される。通常、
検査される患者は患者台の上に水平方向で置かれる。特
に血管造影のためのＸ線投影を形成するために、投影方
向は所与の制限内で異なることが可能である。従って、
Ｘ線源及びＸ線検出器は、ある角度範囲で患者の縦軸回
りに回転可能であり、投影方向と患者の縦軸間の角度は
調節可能であり、Ｃ型アームを支持する懸架装置は通
常、ある角度範囲で垂直軸回りに回転可能なように空間
に固定される。従って、Ｘ線源は、時間的に連続した位
置を占め、例えば、投影方向が適宜に応じて異なる半円
形の軌道のような所与の軌道を示す。表示スクリーン上
に得られたこのような高速連続投影の表示によって、例
えば検査される血管のような３次元状態のより良好な認
識を医師は得られる。検査される体積の３次元画像も、
上記の投影から計算して得ることが可能である。
【０００３】しかし、上記公知のＸ線装置では、Ｘ線源
の調節と移動は、上記Ｘ線装置の機械的構成によって制
限される。例えば、特にプロペラ軸の位置、即ちＣ型ア
ームと懸架装置を接続する継手を通過して延在する軸の
位置は、患者を通過して延在する水平平面においてのみ
変更可能である。この制限によって、更に可能な軌道の
コースも限られる。例えば、上記公知のＸ線装置では、
Ｘ線源が患者回りに完全な円形、又は２つの傾斜した円
形の軌道を描くことはできない。上記は、Ｃ型アームと
懸架装置を接続する継手が好適に設計されていないこと
にある程度関係するが、本質的には、上記Ｘ線装置の全
体の機構、特にＣ型アームの重さによって上記のような
動作が得られない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、機
械的に安定し、異なる軌道を実現可能なＸ線装置を提供
することを目的とする。
【０００５】上記目的は、上記説明されたような種類の
Ｘ線装置に基づいた請求項１に記載されるようなＸ線装
置によって達成される。
【０００６】本発明は、上記説明される公知のＸ線装置
によって描かれる軌道は、プロペラ軸の位置が１つの平
面においてのみ変更であるという事実によって制限され
るという認識に基づいている。従って、本発明のＸ線シ
ステムでは、プロペラ軸の位置が他の方向に変更可能な
ように、特にＣ型アーム、継手、及び懸架装置が設計さ
れる。好適に構成される場合、Ｃ型アームの機構はより
単純であり、Ｃ型アームの重さはより軽量となり、Ｘ線
管に好ましい軌道が実現される。
【０００７】本発明の更なる有利な実施例は、更なる請
求項において開示される。
【０００８】懸架装置及び／又は懸架装置を支える保持
装置が弧状に形成された実施例が特に有利である。この
実施例では、Ｘ線装置の全ての回転軸、特に、検査され
る対象が置かれる対角点を通過するプロペラ軸と（Ｘ線
源とＸ線検出器を接続する接続ラインである）投影ライ
ンが交差するよう容易に形成できる。上記目的のため
に、上記懸架装置又は保持装置は、Ｃ型アームと同じ曲
率を有することが好適である。
【０００９】本発明の更なる実施例では、懸架装置は、
Ｃ型アーム及び継手が、プロペラ軸に対して垂直に延在
する水平回転軸回りに回転可能なように構成される。公
知のＸ線装置と比較して、Ｃ型アームは、Ｘ線源とＸ線
検出器のみを支持し、回転軸回りの回転運動を可能にす
るための更なる機械部品を有していないので、より単純
に及びより軽量に構成されることが可能となる。本実施
例においては、回転軸回りの回転運動の機能性は、懸架
装置によって与えられる。
【００１０】更に、上記継手は、Ｘ線源とＸ線検出器が
何回転も回転軸回りに回転可能である回転継手であるよ
うに構成される。これは上記説明されたＣ型アームが特
に軽量となるよう構成された本発明の更なる実施例にお
いて特に実現される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明を添付図を参照し、下記に
詳細に説明する。
【００１２】図１に、公知のＸ線装置のコアを示す。上
記Ｘ線装置は、点として示されるＸ線源２と平らなＸ線
検出器３が端にそれぞれ設けられたＣ型アーム１によっ
て形成される。Ｃ型アームは、Ｌ字型アームと呼ばれる
懸架装置６に接続されたＣ型アーム保持体と呼ばれる継
手５によって支持される。上記Ｌ字型アーム６はＬ字型
アーム保持体と呼ばれる天井支持体７によって支持さ
れ、上記天井支持体７自体は天井９に接続され、又は示
されている実施例の場合は、スライド８に接続され天井
レール８１から懸架される。天井支持体７はＬ字型アー
ム６が、±１３５°の角度範囲で、手動で垂直回転軸ｚ
１回りに回転可能なように構成される。継手５はＣ型ア
ーム１が、＋１２０°から−１９５°の角度範囲で、モ
ータで水平回転軸ｚ２回りに回転可能なように構成され
る。更に、Ｃ型アーム１はモータによって、上記軸ｚ１
及びｚ２のそれぞれに対して垂直に延在する回転軸ｚ３
回りに回転可能である。上記を達成するために、例えば
継手５に接続された保持装置１０のような好適な手段が
Ｃ型アームに設けられ、その手段にはモータによって駆
動する歯車とそれに対応する歯がつけられたラック１１
が設けられる。上記３つの軸、ｚ１、ｚ２及びｚ３は、
患者台４上に置かれる検査患者の一部である対角点Ｚと
呼ばれる点上で交差するように選択され、上記対角点Ｚ
を通過してＸ線源２からの「中心」Ｘ線ＰがＸ線検出器
３に延在する。更に、患者台４がｚ２の方向に移動可能
であり、（ｚ１の方向に）高さが調節でき、Ｘ線装置全
体がレール８１上でｚ２の方向に移動可能であるという
更なる動作が可能である。
【００１３】一般的に、このようなＣ型アームＸ線装置
には、回転継手によって互いに接続される一連のアーム
又は「リンク」が設けられる。最初のリンクは建物又は
スライド可能なようにスライドに固く接続される。最後
のリンクはＸ線源及びＸ線検出器を支持するＣ型アーム
である。上記回転継手は、所与の制限内でモータによっ
て制御されて調節可能である。このようなＣ型アームＸ
線装置では、回転継手の軸は、対角点と呼ばれる点にお
いて交差し、投影方向を示す中心Ｘ線も対角点を通過し
て延在する。上記最後のリンクの可能な動きは、Ｘ線源
の軌道によって示される。軌道上の各点は、可能な投影
方向と一致する。全ての軌道は、その中心が対角点に位
置する球状面上に延在する。しかし、回転継手によって
可能な軌道が制限される。
【００１４】下記を考慮し、図１の公知のＸ線装置の上
記一連のリンク及び回転継手を図式化して図２に示す。
継手（天井支持体）７を介してＬ字型アーム６は、ｗ１
の角度範囲でｚ１軸回りに回転可能である。Ｃ型アーム
１は、継手（Ｃ型アーム支持体）５によって、ｗ２の角
度範囲でｚ２軸回りに回転可能である。Ｃ型アーム１
は、図１ではＸ線装置の円状の案内レールである継手１
１によって（典型的に約１８０°である）角度範囲ｗ３
で、ｚ３軸回りに回転可能である。
【００１５】公知のＸ線システムでは、角度ｗ３はモー
タに制御されて連続的に変更することが可能である。角
度ｗ２もモータによって変更可能であるが、連続的には
行なえない。Ｃ型アーム１が継手５を介して回転可能で
ある、上記ではｚ２軸のことであるプロペラ軸は、装置
の構成上、常に水平方向に延在する。
【００１６】公知のＸ線装置を用いて、図３（ａ）に示
されるような半円形の軌道Ｔ１が実現される。しかし、
このような半円形の場合、正確な３次元再現のための投
影方向が十分ではない。理論上の互いに垂直となるよう
にされた２つの傾斜した半円形軌道Ｔ１１及びＴ１２
（図３（ｂ）参照）によって、より良好な再現が可能と
なる。しかし、患者とＸ線源又はＸ線検出器の間に適当
な距離を保つために、実際には、上記半円形は角度ｗ２
＝±３０°で傾斜される。しかし、図３（ｃ）乃至図３
（ｅ）に示されるような、完全な円形の軌道（軌道Ｔ
２）、互いに垂直となるようにされた２つの完全な円形
の軌道（軌道Ｔ２１及び軌道Ｔ２２）、又は螺旋状の軌
道（軌道Ｔ３）が実現されることが好適である。
【００１７】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、本実施例の
Ｘ線装置の第1の実施例を示す。上記装置では、天井支
持体７は懸架装置１４を支持する保持装置１５を含む。
円状に構成された懸架装置１４は、案内レール又は歯が
つけられたラックのような手段１６が設けられ、手段１
６は保持装置１５内にある、手段１６に対応する手段と
協働して、上記懸架装置１４を±４５°の角度範囲でｚ
３軸回りに回転可能なようにする。懸架装置１４の端に
回転継手１３が接続され更にＸ線源２及びＸ線検出器３
を有するＣ型アームが接続される。
【００１８】Ｘ線装置のｚ３軸回りの回転運動がＣ型ア
ームに設けられた手段によって実現される公知のＸ線装
置とは異なり、本発明のＸ線装置では、上記回転運動は
懸架装置１４に設けられた好適な手段によって実現され
る。Ｃ型アームが回転継手１３によって上記懸架装置１
４に接続されて上記懸架装置１４が（公知のＸ線装置の
一連のリンクの第３番目のリンクではなく）一連のリン
クの第２番目のリンクを示すので、下記ではｚ４と表す
プロペラ軸の位置は、本発明のＸ線装置の３つの空間的
方向に変更可能であり、従ってｚ１軸方向にも変更可能
である。図示される角度位置では、プロペラ軸ｚ４は、
患者を通過して水平に延在する軸ｚ２と一致する。図５
は、懸架装置１４、従って回転継手１３及びＣ型アーム
１２がｚ２軸に対して角度αで回転した角度位置を示
す。従って、投影方向Ｐもｚ１軸に対して同角度αで回
転する。
【００１９】図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す本発明の
Ｘ線装置の平面図である。特にスライド８及びレール８
１が明確に示される。
【００２０】本発明のＸ線装置のＣ型アームは、Ｘ線源
及びＸ線検出器のみを支持し、軸ｚ３回りに回転するた
めの手段は支持しなくてよいので、公知のＸ線装置のＣ
型アームよりかなり軽量で単純に形成される。従って、
ｚ３軸に対して±４５°の回転角度が実現される。一
方、回転継手１３は、Ｃ型アームの回転がプロペラ軸ｚ
４に対して３６０°で回転可能なようにより単純に形成
される。上記回転継手１３は例えば電力供給とデータ送
信用のスリップリングが設けられる。上記Ｃ型アームの
プロペラ軸ｚ４回りの回転が、モータ駆動によって連続
的に及び制御された方法で行なわれるよう保証されるこ
とが好適である。従って、本発明のＸ線装置によって、
図３（ａ）乃至図３（ｅ）に示される軌道が実現され
る。回転動作がより短い時間で可能であるならば、３次
元再現のために適当な投影の回数も、より少ない造影剤
の投与、可能であるならば一回の投与によって得られ
る。
【００２１】図６に、図４（ａ）に示すＸ線装置の必要
不可欠な構成要素を示す。図２と比較して直ぐに分かる
ように、本発明の装置では、保持装置１５は継手１６に
接続されてｚ３軸回りの回転を供給し、更に懸架装置１
４を介して継手１３に接続され、上記継手１３は一連の
リンクの最後のリンクであるＣ型アームに接続して、プ
ロペラ軸ｚ４回りに回転可能となる。しかし、公知のＸ
線装置のＬ字型アーム６は継手５を介してＣ型アームに
接続され、この場合、ｚ２軸回りの回転の際に、Ｃ型ア
ームのみならず、継手（ラック）１１及びアーム（保持
装置）１０も動かす必要がある。
【００２２】図７は、本発明の更なる実施例を示す。図
４（ａ）に示す保持装置１５は、一端に偏した負荷に強
く影響を受けるので、本実施例では保持装置１５１は、
ｚ３軸回りの弧として延在し、レール８３上をスライド
するスライド８４に接続される。従って、天井９に接続
されるＸ線装置の一部の質量中心は、保持装置１５１を
垂直に通過して延在する重心軸ｚ５上に置かれる。上記
保持装置は、上記重心軸ｚ５を介して（更にスライド８
４も介して）天井９に間接的に接続される。懸架装置１
４１は本実施例においても弧状に形成され、案内レール
１６１が、上記保持装置１５１内の上記案内レール１６
１に対応する駆動手段と協働するように設けられる。
【００２３】図８は、本発明の更なる実施例を示す。本
実施例では、保持装置１５２は部分弧として形成され、
継手７を介して天井９に、更に図示しない継手によって
床１７に接続される。本実施例では、懸架装置１４２は
保持装置１５２と同じ軸を有する部品として形成され、
好適なレール１６２によって上記保持装置１５２に沿っ
て移動し、ｚ３軸回りに回転可能なようにされる。
【００２４】上記実施例は、本発明を説明する例として
考える。プロペラ軸の位置が全ての空間的方向において
変更可能である本質的特徴を有するほかの実施例も可能
である。特に、Ｃ型アームは他の構成、特により軽量な
構成を有する場合がある。更に、丸くされたＣ型の形状
も必須条件ではない。角を有する形状の場合もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のＸ線システムを示す図である。
【図２】図１に示す従来技術のＸ線システムの本質的要
素を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は
様々な好ましい軌道を示す略図である。
【図４】（ａ）は本発明のＸ線装置の第1の実施例を示
す側面図、（ｂ）は本発明のＸ線装置の第1の実施例を
示す平面図である。
【図５】異なる位置にある、本発明のＸ線装置の第1の
実施例を示す図である。
【図６】本発明のＸ線装置の本質的要素を示す図であ
る。
【図７】本発明のＸ線装置の第２の実施例を示す図であ
る。
【図８】本発明のＸ線装置の第３の実施例を示す図であ
る。
【符号の説明】
１、１２ Ｃ型アーム ２ Ｘ線源 ３ Ｘ線検出器 ４ 患者台 ５ 継手（Ｃ型アーム保持体） ６、１４、１４１、１４２ 懸架装置 ７ 天井支持体 ８、８４ スライド ８１ 天井レール ９ 天井 １０、１５、１５１、１５２ 保持装置 １１、１６、１６１、１６２ 案内レール １３ 回転継手 １７ 床 ｗ１、・・・、ｗ３ 角度範囲 ｚ１ 垂直回転軸 ｚ２ 水平回転軸（プロペラ軸） ｚ３ 回転軸 ｚ４ プロペラ軸 ｚ５ 重心軸 Ｐ 投影方向 Ｚ 対角点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 ヘルマン ションベルク ドイツ連邦共和国，22453 ハンブルク, ゲルンローダー ヴェーク 14

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｘ線源とＸ線検出器を支持するＣ型アー
    ムと、 継手を介して上記Ｃ型アームを支持する懸架装置とを含
    み、 上記Ｘ線源と上記Ｘ線検出器は、上記継手を通過して延
    在するプロペラ軸回りに回転可能であるＸ線装置であっ
    て、 上記プロペラ軸の位置が全ての空間方向で変更可能であ
    るように構成されることを特徴とするＸ線装置。
  2. 【請求項２】 上記懸架装置は、上記Ｃ型アーム及び上
    記継手が上記プロペラ軸に対して垂直に延在する水平回
    転軸回りに回転可能であるように構成されることを特徴
    とする請求項１記載のＸ線装置。
  3. 【請求項３】 上記継手は上記懸架装置と固く連結さ
    れ、 上記懸架装置は移動できるように保持装置に接続される
    ことを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
  4. 【請求項４】 上記懸架装置及び上記保持装置は互いに
    同軸を有するように配置されることを特徴とする請求項
    ３記載のＸ線装置。
  5. 【請求項５】 上記懸架装置及び／又は保持装置は弧状
    となるように構成されることを特徴とする請求項１又は
    ３記載のＸ線装置。
  6. 【請求項６】 上記懸架装置及び／又は保持装置は上記
    Ｃ型アームと同じ曲率を有することを特徴とする請求項
    ５記載のＸ線装置。
  7. 【請求項７】 上記懸架装置は、保持装置に接続され、
    上記懸架装置及びＣ型アームの質量中心が上記保持装置
    から延在する垂直の重心軸の略上にあることを特徴とす
    る請求項１記載のＸ線装置。
  8. 【請求項８】 上記継手は、上記Ｘ線源及びＸ線検出器
    が上記プロペラ軸回りに何回転も回転可能である回転継
    手として構成されることを特徴とする請求項１記載のＸ
    線装置。
  9. 【請求項９】 上記継手は、上記Ｘ線源及びＸ線検出器
    の回転動作がモータによって段階的に制御されるよう構
    成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
  10. 【請求項１０】 上記懸架装置は、保持装置を介して、
    空間内で垂直回転軸回りに回転可能であることを特徴と
    する請求項１記載のＸ線装置。
JP2000305206A 1999-10-05 2000-10-04 Ｃ型アームｘ線装置 Withdrawn JP2001145615A (ja)

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