JP2001218758A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 股間接等の狭所への確実かつスムーズなポジ
ショニング及びスライド回転角度範囲の拡大等を図る。 【解決手段】 Ｃアーム４の一端部にＸ線発生器８を設
け、他端部にＣアーム４の内側に位置するように平面検
出器９を設ける。平面検出器９は、薄型かつ小型で形成
することができるため、股間接等の狭所でも確実かつス
ムーズなポジショニングを可能とすることができる。ま
た、平面検出器９が設けられた部分に相当するＣアーム
４の背面部にまでスライドレールを延設可能とすること
ができ、これにより、スライド回転角度範囲の拡大を図
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、主に外科用等とし
て用いられる可搬型保持装置、或いは主に循環器用とし
て用いられる据置型保持装置等に設けて好適なＸ線診断
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】＜主に外科用等の可搬型保持装置＞従来
のＸ線診断装置の一つである可搬型保持装置には、図１
３に示すように例えば一つの前キャスタ２００ａと二つ
の後キャスタで移動自在に３点支持された本体２００
と、この本体２００に設けられた水平支持機構２０１
と、水平支持機構２０１を延長するかたちで設けられた
Ｃアームホルダ２０２と、このＣアームホルダ２０２に
より支持されるＣアーム２０３とが設けられている。

【０００３】このＣアーム２０３の両端部にＸ線発生部
２０４とＸ線検出部２０５とがそれぞれ相対向するよう
に設けられている。

【０００４】Ｘ線検出部２０５としては、いわゆるイメ
ージインテンシファイヤが用いられており、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カメラに取り込み、透視画像表
示するようになっている。

【０００５】また、このイメージインテンシファイヤの
前面（Ｘ線の入射面）にはカセッテホルダが着脱可能と
なっており、ここにカセッテをセットして、必要に応じ
て撮影を行うようになっている。

【０００６】また、透視時と撮影時とでは照射野が異な
り、場合に応じてＸ線遮蔽マスクを円形或いは矩形に切
り換えて透視或いは撮影を行うようになっている。

【０００７】一方、このような可搬型保持装置には、被
検者へのアクセスのための各種の可動部があるが、その
中で最も使用頻度の高い可動部にＣアームスライド回転
がある。

【０００８】Ｃアーム２０３の、前記Ｃアームホルダ２
０２との接続面側には、図１４に示すようにスライドレ
ール２０６が設けられており、このＣアーム２０３が当
該アーム形状に沿ってスライド可能となっている。

【０００９】具体的には、Ｃアームのスライド回転範囲
は、例えば図１５に示すようにＣＲＡ方向に９０°、Ｃ
ＡＵ方向に２０°〜３０°でトータル１１０°〜１２０
°程度となっている。

【００１０】このような可搬型保持装置は、このスライ
ド回転（又は主軸回転）機能を使って２方向の透視を交
互に行い、空間的位置関係をイメージしながら手術を進
めるようになっている。

【００１１】＜主に循環器用の据置型保持装置＞従来の
Ｘ線診断装置の一つである据置型保持装置には、図１６
に示すように例えば手術室等の天井２２０に取り付けら
れた天井取付部２２１と、この天井取付部２２１に設け
られたＬアーム２２２と、このＬアーム２２２の反天井
側に回転支持部材２２３を介して設けられたＣアーム２
２４とが設けられている。

【００１２】このＣアーム２２４の両端部にＸ線発生部
２２５とＸ線検出部２２６とがそれぞれ相対向するよう
に設けられている。

【００１３】また、このＣアーム２２４には、Ｘ線検出
部２２６を上下に移動制御する上下動移動機構２２８が
設けられており、Ｃアーム２２４のＸ線検出部２２６が
位置する部分には、このＸ線検出部２２６の外形よりも
大きめの上下動用孔２２７が設けられている。そして、
この上下動用孔２２７を介して上下動移動機構２２８に
より移動制御されたＸ線検出部２２６が上下動するよう
になっている。

【００１４】Ｘ線検出部２２６としては、イメージイン
テンシファイヤが用いられており、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カメラに取り込み透視画像表示するよう
になっている。

【００１５】また、フィルム撮影対応可能なように、フ
ィルムチェンジャ（ＰＵＣＫ）が設けられといるものも
あり、この場合、イメージインテンシファイヤとＰＵＣ
Ｋの切り替えにより、必要に応じた撮影を行うようにな
っている。

【００１６】また、透視時と撮影時とでは照射野が異な
り、場合に応じてＸ線遮蔽マスクを円形或いは矩形に切
り換えて透視或いは撮影を行うようになている。

【００１７】一方、このような据置型保持装置には、被
検者へのアクセスのための各種の可動部があるが、その
中でも重要な可動部として、３つの回転部（スライド回
転部、主軸回転部、支柱回転部）がある。そして、これ
らの各回転部は臨床応用の観点からアイソセントリック
な回転を行えるように近年改良が進んできている。

【００１８】また、Ｃアーム２２４は主軸回転軸対象に
なるように配置する（オフセットなし）ものが主流とな
っており、Ｃアーム２２４を被検者にアクセスするのに
左右どちらかでも行えるように工夫されている。

【００１９】また、上下動移動機構２２８により、透視
対象部位や診断目的に応じてイメージインテンシファイ
ヤを被検者に近づけたり（ｎｅａｒ）、離したり（ａｗ
ａｙ）することができ、ＳＩＤを変化させることが可能
となっている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】＜主に外科用等の可搬
型保持装置の問題点＞上述の可搬型保持装置において、
Ｘ線検出器２０５として用いられているイメージインテ
ンシファイヤのサイズは６インチ〜１２インチが一般的
であるが、これらはいずれも形状的に大きく、四肢遠位
部ではさほど問題にはならないが、股間接等の近位部を
撮影する場合、アクセスするためのスペースが限られて
いることから、イメージインテンシファイヤ（Ｘ線検出
器２０５）を股関節に密着させることができない。

【００２１】このため、図１７に示すようにイメージイ
ンテンシファイヤより比較的コンパクトなＸ線発生部を
２０４を股関節側に配置するようなポジショニングをし
て撮影を行っている。

【００２２】しかし、このような狭部位を撮影する場
合、比較的コンパクトなＸ線発生部２０４でも、まだ大
きく、狭部位でも簡単に撮影，透視することができるよ
うなＸ線診断装置の開発が望まれている。

【００２３】また、Ｘ線発生部２０４を股関節側に配置
すると、必然的にイメージインテンシファイヤが患部か
ら離れ、半影の影響が大きくなり画質が劣化すると共
に、必要以上の拡大透視となり、観察し難くなる問題が
生じていた。このため、透視を諦め、小サイズ（６ツ
切、４ツ切等）のカセッテを股関節に配置し、密着撮影
を行い、これにより得られた画質劣化のない所望の拡大
率の撮影像を参照して手術を行うようにしていた。しか
しながら、これはリアルタイムで患部を観察するもので
はないため、手術に用いるのに最適なものであるとはい
えない。

【００２４】また、例えば大腿骨骨折の接合手術を考え
た場合、手術手順としては、骨の整復を行い（骨折した
骨の位置を整える）、髄内釘（髄内に通し、骨を接合す
る釘）を刺入し、髄内釘横止めピンにて固定するのであ
るが、この手術は、２方向の透視を交互に行い、頭の中
で３次元像を構成しながら試行錯誤により進めているの
が現状である。このため、手術の確実性に欠け、術者の
精神的負担や被検者のＸ線被曝増大等を問題視する風潮
が強まってきている。

【００２５】一方、Ｃアーム２０３に設けられているス
ライドレール２０６は、両端部に設けられたＸ線発生部
２０４及びＸ線検出器２０５の影響で、このＸ線発生部
２０４及びＸ線検出器２０５の当接部２０３ａ，２０３
ｂまでしか設けることができない。また、Ｃアーム２０
３のスライド回転範囲は、上述のようにＣＲＡ方向に９
０°、ＣＡＵ方向に２０°〜３０°でトータル１１０°
〜１２０°程度であるが、これは、Ｘ線発生部２０４の
形状、Ｘ線検出器２０５の形状、Ｃアーム２０３の形
状、及びＣアーム２０３を保持するＣアームホルダ２０
２の形状等により決定される。

【００２６】このようなことから、これ以上の回転角度
を得ることは物理的に不可能なのであるが、近年、多様
化する症例に応じて、さらに深い角度付けをしたいとい
う要望がある。

【００２７】また、Ｃアームホルダ２０２は、図１３に
２点鎖線で示すように必要なスライドストローク（ＣＲ
Ａ：９０°）を得る際にイメージインテンシファイヤと
の干渉を考慮し上下非対称な形状になっている。

【００２８】すなわち、Ｃアームホルダ２０２には、Ｃ
ＲＡ方向に９０°のポジショニングをした際に、イメー
ジインテンシファイヤがＣアームホルダ２０２と接触し
ないように、Ｃアームホルダ２０２を上下非対称な形状
とすることでイメージインテンシファイヤの逃げ部２１
０を構成していた。このため、Ｃアームホルダ２０２の
重心Ｐは水平支持機構２０１の主軸回転軸からずれた位
置（大抵の場合、主軸回転軸の下側）に存在するように
なっており、この重心Ｐのずれを相殺し主軸回転のバラ
ンスをとるために、スライド重心Ｏ（Ｃアーム２０３，
Ｘ線発生部２０４及びＸ線検出器２０５の重心）をスラ
イド回転中心とし、主軸回転軸からずれた位置（大抵の
場合、主軸回転軸の上側）に設定していた。そして、ス
ライド回転中心が主軸回転軸上にないため、スライド回
転と主軸回転を併用した複合角度付けを行うと、アイソ
セントリックな回転ができず、関心領域がＸ線照射野か
ら外れる問題があった。

【００２９】この問題は、Ｃアーム２０３の上下動や前
後動を併用するなどして対処することができるが、この
ための操作が煩雑で、最適なポジショニングを設定する
までに時間を要する。

【００３０】また、スライド回転中心が主軸回転軸から
ずれた位置にあるため、イメージインテンシファイヤを
天井側に位置させて当該可搬型保持装置を使用するアン
ダーチューブから、図１５に示すようにイメージインテ
ンシファイヤを床２１５側に位置させて当該可搬型保持
装置を使用するオーバチューブとした場合、Ｃアーム２
０３は、主軸回転軸に対するスライド回転中心のずれ量
の略２倍、下方（床２１５側）に移動する。よって、こ
の状態でスライド操作したときに、イメージインテンシ
ファイヤの設けられた光学ヘッドと、当該装置の脚２１
１が干渉しないように（接触しないように）Ｃアーム２
０３の配置を考慮して当該装置の設計をしなければなら
ず、当該装置自体が大型化する問題があった。

【００３１】＜主に循環器用の据置型装置の問題点＞上
述の据置型保持装置において、Ｘ線検出器２２６に用い
られているイメージインテンシファイヤのサイズは９イ
ンチ〜１６インチが一般的であるため、これらはいずれ
も形状的に大きく深く角度付けをするとき等、ＳＩＤを
大きくとるときには、イメージインテンシファイヤ，Ｔ
Ｖカメラを含む光学ヘッドがＣアーム２２４の外側に飛
び出し、ポジショニングによっては、術者の頭側に光学
ヘッドが位置することとなり、手術を進める上でのスペ
ース的な阻害要因となるうえ、術者の視界を遮りモニタ
の観察等に支障をきたす問題があった。

【００３２】一方、上下動機構２２８は、スライド回転
を妨げないように、Ｃアーム２２４の内側に配置するこ
とになり、かつ、被検者との干渉（接触）を極力回避す
るように、イメージインテンシファイヤのａｗａｙ位置
（被検者から離した位置）よりも上方に設けらることが
要求される。よって、この限られたスペース内に上下動
機構２２８を設けなければならず、イメージインテンシ
ファイヤの上下移動のストロークが制限される問題があ
った。

【００３３】また、光学ヘッドとＣアーム２２４に上下
動用孔２２７を設け、光学ヘッドをＣアーム２２４の内
側に逃がすことで、光学ヘッドと床２３０が干渉（接
触）することなくオーバチューブでの使用を可能として
いた。具体的には、Ｃアーム２２４とアームホルダ２２
４又は床２３０との干渉データを予めとっておき、スラ
イド回転時または主軸回転時に干渉領域に達する手前で
Ｃアーム２２４を一時停止させ、イメージインテンシフ
ァイヤをＣアーム２２４の内側に退避させた後、再度回
転を続行する。そして、干渉領域を通過したところで、
イメージインテンシファイヤを元のａｗａｙ位置に戻す
という繁雑な制御が必要であった。

【００３４】このため、Ｃアーム２２４のスライド用の
スライドレールは、前記上下動用孔２２７の手前部２２
７ａまでしか設けることができず、これがＣアーム２２
４のスライド移動のストロークを制約していた。

【００３５】また、イメージインテンシファイヤの画像
入力面は球形となっていたため、患部に密着させてもイ
メージインテンシファイヤの辺縁部に隙間ができ、半影
の影響や画像歪み等の問題があった。さらに、画像入力
面は球形となっていたのに対し、モニタの表示面は長方
形状であるため、画像入力面からの画像を一旦取り込む
画像メモリを有効に活用できていない問題があった。

【００３６】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、上述の課題を解決す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。

【００３７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の本発明によれば、Ｘ線発生手段
から曝射されるＸ線をＸ線絞り手段にて所望の形状に成
形して被検者に対して照射し、この被検者を透過したＸ
線をＸ線検出手段にて検出して画像化し診断に供するＸ
線診断装置において、前記Ｘ線検出手段は、高強度のＸ
線を短時間曝射して前記被検者の静止画を得る撮影手技
および低強度のＸ線を所定時間曝射して前記被検体の動
画を収集する透視手技の双方に共通して用い得る矩形状
の検出面を有する固体検出器であり、前記Ｘ線絞り手段
は、矩形状の開口を有しかつ前記撮影手技と透視手技に
て共通に用いるものであることを特徴とするＸ線診断装
置をもって解決手段とする。

【００３８】

【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。

【００３９】＜第１の実施の形態＞まず、本発明に係る
Ｘ線診断装置は、図１に示すような可搬型保持装置に適
用することができる。

【００４０】図１において、この第１の実施の形態に係
る可搬型保持装置は、本体１と、この本体１上に設けら
れた水平支持機構２と、この水平支持機構２の先端部に
回転自在に設けられたＣアームホルダ３と、Ｃアームホ
ルダ３によりその形状に沿ってスライド可能なように設
けられたＣアーム４とで構成されている。

【００４１】本体１には、図２（ａ），（ｂ）に示すよ
うにＣアーム４が設けられた方向に沿って突き出るよう
に設けられた前脚５と、Ｃアーム４が設けられた方向と
直交する方向に沿って、それぞれ本体１の底面部の略中
間から突き出るように設けられた各側脚６とが設けられ
ている。そして、この各脚５，６の先端部には、それぞ
れ回転自在なキャスタ７が設けられており、当該可搬型
保持装置は、このキャスタ７により移動自在に支持され
ている。

【００４２】Ｃアーム４の両端部には、Ｘ線発生部８と
Ｘ線検出用の平面検出器９とがそれぞれ相対向するよう
に設けられている。

【００４３】平面検出器９は、図４に示すように光を感
知し、入射光量に応じた電荷を生成するフォトダイオー
ド１１１と、このフォトダイオード１１１からの電荷を
蓄積するコンデンサ（以下蓄積用コンデンサと称する）
１１２と、この蓄積用コンデンサ１１２に蓄積された電
荷を読み出すスイッチとして使用されるＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）１１３とからなる複数のＸ線検出素子で構
成されている。

【００４４】フォトダイオード１１１のカソード端子と
蓄積用コンデンサ１１２の一方の端子との接続点は逆バ
イアス電源（−Ｖｎ）に接続され、フォトダイオード１
１１のアノード端子と蓄積用コンデンサ１１２の他方の
端子との接続点はＴＦＴ１１３のソース端子へ接続され
ている。

【００４５】Ｘ線平面検出器９は、このようなＸ線検出
素子を列（Ｃｏｌｕｍｎ）及びライン（Ｒｏｗ）にアレ
イ状に２次元的に配列して構成されている。さらに、Ｔ
ＦＴ１１３のゲート端子は、ライン毎に共通に接続さ
れ、ゲートドライバ１１４の各ライン出力端子に接続さ
れている。

【００４６】このゲートドライバ１１４の各ライン出力
端子から、それぞれ時間系列的に順番にパルス状の制御
信号が出力するようになっており、このパルス状の制御
信号により、同じラインのＴＦＴ１１３は同時にＯＮ動
作するが、異なるラインのＴＦＴ１１３はそれぞれ時間
系列的に順番にＯＮ動作するようになっている。

【００４７】また、ＴＦＴ１１３のドレイン端子は、列
毎に共通に接続され、リードアウトアンプ（Ｒｅａｄ−
ｏｕｔ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０７とコンデンサ（以
下時定数用コンデンサと称する）１０８とリセットスイ
ッチ１０９とからなる積分回路を介して、マルチプレク
サ１１０の各入力端子に接続されている。

【００４８】このマルチプレクサ１１０は、ゲートドラ
イバ１１４の各ライン出力端子から出力される１パルス
の間に各入力端子に入力される信号をそれぞれ時間系列
的に順番に１つずつ取込んでその出力端子から出力する
ようになっている。

【００４９】従って、ゲートドライバ１１４の各ライン
出力端子から出力されたパルス状の制御信号により、１
ラインのＴＦＴ１１３が同時にＯＮ動作すると、蓄積用
コンデンサ１１２に蓄積された電荷がＴＦＴ１１３を介
して出力され、この電流は積分回路を介して電圧に変換
され、マルチプレクサ１１０により順番に１つずつ（１
ラインの１画素ずつ）出力されるようになっている。こ
のようにして１ラインの読取りが終了すると、次のライ
ンの読取りが開始される。

【００５０】すなわち、テレビジョンの走査線のよう
に、ライン毎に各Ｘ線検出素子１個ずつ（１画素ずつ）
順番に検出信号を読み取り、１画面分の撮像データ（ビ
デオ信号）として出力するようになっている。

【００５１】さらに、前記Ｘ線検出素子を２次元的に配
列したものの上に、Ｘ線を光に変換する蛍光体が層状に
形成されている。すなわち、図５に示すように支持体１
２１上の複数のＴＦＴ領域にはゲート電極１２２が形成
され、その上にＳｉＮｘ層１２３が形成される。このＳ
ｉＮｘ層１２３の上には、ＴＦＴ領域にはａ−Ｓｉ層１
２４及びドレイン電極１２５、ソース電極１２６が形成
される。なお、前記ドレイン電極１２５と前記ソース電
極１２６とは、前記ａ−Ｓｉ層１２４を介して接続され
ており、直接接続しないようになっている。

【００５２】また、前記ドレイン電極１２５及び前記ソ
ース電極１２６と前記ａ−Ｓｉ層１２４との間の隙間に
はｎ＋ ａ−Ｓｉ層１２７，１２８が形成され、これに
より、ＴＦＴ領域にＴＦＴが形成される。

【００５３】一方、支持体１２１上の複数のＰＤ領域に
は、前記ＳｉＮｘ層１２３及び前記ソース電極１２６が
形成されており、その上にｎ＋ 層１２９、ｉ層１３
０、Ｐ＋ 層１３１からなるＰｉｎ構造のフォトダイオ
ード１１１が形成されている。

【００５４】前記複数個のＴＦＴ上には第１のポリイミ
ド樹脂層１３２が形成され、前記複数個のフォトダイオ
ード１１１上には透明電極１３３が形成されている。前
記第１のポリイミド樹脂層１３２上には、前記各フォト
ダイオードの前記透明電極１３１間を接続する金属電極
１３４が形成されている。

【００５５】前記透明電極１３３及び前記金属電極１３
４上には、第２のポリイミド樹脂層１３５が形成されて
いる。この第２のポリイミド樹脂層１３５上には、透明
保護膜１３６、蛍光体１３７、光反射層１３８が形成さ
れている。

【００５６】このような構成を有する平面検出器９は、
被検体を透過したＸ線が上方から光反射層１３８を透過
して蛍光体１３７に入射される。このとき上方から入射
される可視光は、光反射層１３８により反射されて蛍光
体１３７には入射されないようになっている。

【００５７】蛍光体１３７で入射Ｘ線のエネルギは光エ
ネルギ（可視光）に変換され、この可視光が透明保護膜
１３６及び第２のポリイミド樹脂層１３５を透過し、さ
らに透明電極１３３を介して可視光に感度のあるフォト
ダイオード１１１により受光される。

【００５８】このフォトダイオード１１１により、光の
エネルギに比例した電荷量に変化され、蓄積用コンデン
サ１１２に蓄積される。蓄積された電荷は、上述のよう
にデータラインを介してライン毎に画素単位で読み出さ
れる。読み出された信号はＸ線のエネルギに比例したも
のであるため、画素単位で読み出された信号を再構成す
ることによりＸ線画像を再現することができる。

【００５９】すなわち、この平面検出器９からは、ＴＶ
カメラのようにカメラ制御器により制御され、各画素の
信号が順次出力され、この信号が、カメラ制御器により
画像としてモニタ装置に表示される。これにより、検出
したＸ線像をリアルタイムでモニタ装置に表示すること
ができ、しかもデジタルデータとして記憶媒体に記憶す
ることができる。

【００６０】次に、このような平面検出器９は、例えば
６インチ程度の略長方形状に形成されており、その幅を
Ｃアーム４の幅と略同等とすることにより、薄型化及び
小型化が図られている。そして、オーバーチューブのポ
ジショニングとしたときにその長手方向が床１０と平行
となるようにＣアーム４の内側に設けられている。

【００６１】このようにすることにより、Ｃアーム４の
平面検出器９が設けられた部分に相当する背面部に、イ
メージインテンシファイヤの後部のような突き出し部分
をなくすことができる。そして、当該可搬型保持装置で
は、前記Ｃアーム４の平面検出器９が設けられた部分に
相当する背面部にまでスライドレール１１を延設するこ
とができる。

【００６２】これにより、図３に示すようにＸ線発生部
８との接続部４ｂから光学ヘッドの先端部４ａまで延設
したスライドレール１１により、図１に示すようにスラ
イドストロークを大きくすることができる。

【００６３】なお、Ｘ線検出部として固体検出器である
平面検出器９を設けるようにしているため、アクセスス
ペース確保困難な狭部位の症例に対しても確実かつスム
ーズにポジショニングすることができる。

【００６４】ここで、スライドストローク範囲が広がる
と、スライド回転により得られる画像を位置情報と共に
取り込み、これら画像情報を再構成することにより、立
体像を表示することが可能となる。

【００６５】このスライド回転の位置情報は、例えばＣ
アーム４にギヤを設けてポテンショメータ等の位置検出
部品を用いて直接的に検出する他、スライド回転を伝動
駆動する場合には、電動機出力軸からギヤ等を介して間
接的に検出すればよい。

【００６６】このスライド回転で取り込んだ画像から３
次元像を再構成する手法について説明すると、例えば骨
と手術器具（ドリルの刃等）の位置関係を把握すること
を考えた場合、１方向からの撮影では２次元の画像情報
しか得られないため、奥行き方向が分からず、空間的に
位置関係を把握することはできない。

【００６７】しかし、仮りに撮影方向が直交した２枚の
画像があったとすると、被写体の詳細形状までは分から
ないが、骨と手術器具の相対的位置関係は把握できる。
そして、この枚数を増やしていけば、被写体の詳細な形
状まで把握できるようになる。このときの三次元再構成
法は既にＣＴ装置等により確立されている。Ｆｉｌｔｅ
ｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ法の手法をそ
のまま流用することができる。

【００６８】すなわち、当該可搬型保持装置の場合、Ｃ
アーム４をスライド回転させながら画像を複数枚取り込
み、この画像に特定のフィルタをかけ、各画像をスライ
ド角度に応じて加算処理すればよい。

【００６９】一般的に、０°〜１８０°＋‘Ｘ線コーム
ビーム角度’の画像情報が得られれば、三次元像を再構
成できることが知られており、１回転（３６０°）の画
像を収集しなくてもよい。

【００７０】そして、このように当該可搬型保持装置
は、三次元再構成画像を得ることができるため、骨、組
織、手術器具の空間位置関係を正確に把握することがで
き、手術を的確かつスムーズに進めることを可能とする
ことができる。

【００７１】また、平面検出器９の形状を長方形状とし
ているため、透視時と撮影時とでＸ線遮蔽マスクの切り
替えを不要とすることができ、装置構成及び操作の簡略
化を図ることができる。また、モニタ装置の表示画面と
同じ長方形状であるため、画像メモリを有効に利用する
ことができ、半影の悪影響を防止して画像歪みを防止す
ることができる。

【００７２】＜第２の実施の形態＞上述の第１の実施の
形態に係る可搬型保持装置によれば、Ｘ線検出部として
薄型で小型の平面検出器９を設けることにより、スペー
ス的にアクセス困難であった症例に対しても、確実かつ
スムーズにポジショニングができるようになるが、股関
節透視を考えた場合、平面検出器９を股間にセッティン
グさせる必要がある。そして、このときのポジショニン
グ（ＣＡＵ９０°）は、この第１の実施の形態に係る可
搬型保持装置では、Ｘ線発生器８とＣアームホルダ３が
干渉してスライドストロークが制限されるため困難とな
る。

【００７３】このため、本発明の第２の実施の形態に係
る可搬型保持装置では、図６に示すようにＣＡＵ９０°
のポジショニングをとった際に、被検体の股関節に平面
検出器９が位置するようにした。

【００７４】すなわち、Ｃアーム４の一端に設けられて
いたＸ線発生器８及び他端に設けられていた平面検出器
９の設ける位置を逆にし、Ｘ線発生器８をＣアーム４の
他端に設け、平面検出器９をＣアーム４の一端に設ける
ようにしたものである。

【００７５】これにより、図６に示すようにＣＡＵ９０
°のポジショニングをとった際に、Ｘ線発生器８をＣア
ームホルダ３の逃げ部３ａに位置させることができ、当
該ポジショニングを可能とすることができる他、上述の
第１の実施の形態に係る可搬型保持装置と同じ効果を得
ることができる。

【００７６】＜第３の実施の形態＞次に、本発明の第３
の実施の形態に係る可搬型保持装置の説明をする。

【００７７】なお、この第３の実施の形態に係る可搬型
保持装置の説明において、上述の第１，第２の実施の形
態に係る可搬型保持装置と同じ動作を示す箇所には同じ
符号を付し、重複説明を省略する。

【００７８】すなわち、上述の第１，第２の実施の形態
に係る可搬型保持装置は、Ｃアームホルダ３に逃げ部３
ａを設け上下非対象な形状としたものであったが、この
第３の実施の形態に係る可搬型保持装置は、図７に示す
ように水平支持機構の主軸回転軸に沿ってＣアームホル
ダ２０を設け、これによりＣアーム４を支持するにした
ものである。

【００７９】このＣアームホルダ２０は、図８（ａ），
（ｂ）に示すＣアーム４に設けられたスライドレール１
１に沿って、図７に示すように所定長、主軸回転軸対称
形状となるように延設された支持部２０ａ，２０ｂを有
しており、水平支持機構の主軸回転軸と同じ回転軸とな
っている。これは、Ｘ線検出部として上述の平面検出器
９を設けることで可能とすることができる。

【００８０】すなわち、平面検出器９は、薄型化及び小
型化を図ることができるため、Ｃアーム４の内側に設け
ることができる。このため、平面検出器９とＣアームホ
ルダ２０との干渉を考慮する必要がなくなり、Ｃアーム
ホルダ２０を主軸回転軸対称形状にすることができる。

【００８１】これにより、図７に示すようにスライド重
心及び回転中心を主軸回転軸上に設定することが可能と
なる。このため、Ｃアーム４のアイソセントリック回転
を可能とすることができる。この結果、装置の無駄な動
きがなくすことができ、前脚５とＸ線発生器８との干渉
も緩和することができ、装置を大幅に小型化することが
できる。

【００８２】＜第４の実施の形態＞次に、本発明の第４
の実施の形態に係る可搬型保持装置の説明をする。

【００８３】上述の第３の実施の形態に係る可搬型保持
装置によれば、アイソセントリック回転ができるように
なり、装置の無駄な動きがなくなり、干渉領域も緩和さ
れ、装置を大幅に小型化できるのであるが、ＣＡＵ９０
°のポジショニングをとろうとすると、図６に示すよう
なＸ線発生器８の逃げ部３ａがないため困難なものとな
る。

【００８４】このため、この第４の実施の形態に係る可
搬型保持装置では、図９に示すようにＣアームホルダ２
０を上下対称形状とすることにより装置短縮化できた
分、Ｃアーム４の径を大きくすると共に、Ｘ線発生器８
をＣアーム４の内側に配置した。そして、Ｃアーム４の
背面にＣアームのスライドレール１１を延設し、スライ
ドレール１１をＣアーム４の一端部４ａから他端部４ｂ
まで設けた。

【００８５】これにより、スライドストロークを大きく
することができ、適用不可能であった様々な症例に対応
可能とすることができる。

【００８６】また、「１８０°＋Ｘ線コーンビーム角
度」のスライドストロークも容易に得ることができ、三
次元再構成による立体視を容易に可能とすることができ
る。

【００８７】また、アイソセントリック回転を可能とす
ることができるため、初期ポジショニングした被検者の
関心領域が、スライド回転と主軸回転を行ってもＸ線照
射野から外れることがなく、この関心領域を常にモニタ
装置上に表示することができる。

【００８８】ここで、画質や撮影拡大率の観点からＳＩ
Ｄ（Ｘ線焦点と検出面間距離）は可変にすることが望ま
しい。これは、図９に示すように平面検出器９を上下駆
動する上下駆動機構２５を設ければよい。

【００８９】この上下駆動機構２５としては、例えば平
面検出器９に見合う重量の（カウンタ）ウエイトを設
け、ワイヤプーリ等で平面検出器９と結合してバランス
をとれば、Ｃアームポジションに依らず、手動操作を可
能とすることができる。そして、この上下駆動機構２５
をＣアーム４の一端部４ａ側に設けることにより、スラ
イド回転のバランスも取れるようになる。

【００９０】また、Ｘ線発生器８に関しても、当該発生
器８の形状をＣアーム４の他端部４ｂ側に延長した非対
称形状とすることにより、スライド回転のバランスを容
易にとることができる。

【００９１】＜第５の実施の形態＞次に、本発明の第５
の実施の形態に係る可搬型保持装置の説明をする。

【００９２】なお、この第５の実施の形態に係る可搬型
保持装置の説明において、上述の各実施の形態に係る可
搬型保持装置と同じ動作を示す箇所には同じ符号を付
し、重複説明を省略する。

【００９３】この第５の実施の形態に係る可搬型保持装
置は、図１０に示すようにＣアーム４と第１のホルダ３
０との間に第２のホルダ３１が設けられている。第１の
ホルダ３０は、Ｃアーム４よりも大きめな所定の径をも
って下方向に延設されている。

【００９４】また、図１１（ａ）に示すように、Ｃアー
ム４はスライド回転可能なように第２のホルダ３１で支
持されており、さらに第２のホルダ３１もスライド回転
可能なように第１のホルダ３０で支持されている。

【００９５】具体的には、Ｃアーム４，第１のホルダ３
０及び第２のホルダ３１は、図１１（ａ）のＢ−Ｂ線断
面図である同図（ｂ）に示す摩擦ローラ４０、ベルト４
１等で連結されており、Ｃアーム４をスライド回転させ
るとそれに伴い第２のホルダ３１も同方向にスライド回
転し、Ｃアーム４がストロークエンドに達するとき、第
２のホルダ３１もストロークエンドに達するようにギヤ
比が設定されている。

【００９６】スライド回転のバランスは、Ｃアーム４単
体のみならず、第２のホルダ３１も考慮されており、可
動範囲で最もバランスのよい状態に設定できるようにＣ
アーム形状、撮影系取付位置が決定されている。

【００９７】このような第５の実施の形態に係る可搬型
保持装置は、Ｃアームホルダを、いわばダブルスライド
構造としているため、スライドストロークを大きくする
ことができ、適用不可能であった様々な症例に対応可能
とすることができると共に、三次元再構成による立体視
を可能とすることができる他、上述の各実施の形態に係
る可搬型保持装置と同じ効果を得ることができる。

【００９８】＜第６の実施の形態＞次に、上述の各実施
に形態の説明では、本発明に係るＸ線診断装置を可搬型
保持装置に適用することとしたが、本発明は、据置型保
持装置にも適用することができる。

【００９９】なお、本発明に係るＸ線診断装置は、以下
に説明する天井吊タイプの据置型保持装置のみならず、
床置タイプ据置型保持装置にも適用可能である。

【０１００】また、この第６の実施の形態に係る据置型
保持装置の説明において、上述の各実施の形態に係る可
搬型保持装置と同じ動作を示す箇所には同じ符号を付
し、重複説明を省略する。

【０１０１】この第６の実施の形態に係る据置型保持装
置には、図１２に示すよう例えば手術室等の天井５０に
取り付けられた天井取付部５１と、この天井取付部５１
に設けられたＬアーム５２と、このＬアーム５２の反天
井側に回転支持部材５３を介して設けられたＣアーム４
とが設けられている。

【０１０２】Ｌアーム５２には、複数個のローラが設け
られており、これらのローラでＣアーム４に設けられて
いるスライドレールを挟み込み（または突っ張り）、ス
ライド回転軌道をなすように構成されている。

【０１０３】また、Ｃアーム４の両端部には、上述のＸ
線発生部８と平面検出器９とがそれぞれ相対向するよう
に設けられている。

【０１０４】また、このＣアーム４には上下動移動機構
５４が設けられており、平面検出器９を天井５０側に突
出させることなく、Ｃアーム４の内側の範囲内で上下に
移動制御するようになっている。

【０１０５】また、Ｃアーム４の裏面側（回転支持部材
５３と接する面側）には、Ｃアーム４の形状に沿って、
一端部４ａから他端部４ｂにかけて当該Ｃアーム４をス
ライドさせるためのスライドレール１１が設けられてい
る。

【０１０６】また、フィルム撮影対応可能なように、フ
ィルムチェンジャ（ＰＵＣＫ）との切り替えが可能とな
っており、平面検出器９とＰＵＣＫの切り替えにより、
必要に応じた撮影が可能となっている。

【０１０７】また、透視時と撮影時とでは照射野が異な
り、場合に応じてＸ線遮蔽マスクを円形或いは矩形に切
り換えて透視或いは撮影を行うようになている。

【０１０８】そして、上下動移動機構５４により、透視
対象部位や診断目的に応じて平面検出器９を被検者に近
づけたり（ｎｅａｒ）、離したり（ａｗａｙ）すること
ができ、ＳＩＤを変化させることが可能となっている。

【０１０９】このような据置型保持装置は、Ｘ線検出部
として固体検出器である薄型かつ小型の平面検出器９が
設けられている。このため、平面検出器９をＣアーム４
の内側に配置することができ、Ｃアーム４のスライドレ
ール１１を、Ｃアーム４の一端部４ａから他端部４ｂに
まで設けることができる。このため、Ｃアーム４のスラ
イド回転可動範囲を、Ｃアーム４の一端部４ａから他端
部４ｂにまで広げることができる。

【０１１０】また、平面検出器９は軽量であるため、ス
ライド回転バランスを考慮したウエイトも簡単に設ける
ことができる。

【０１１１】すなわち、Ｃアームは軽量化のために、そ
の内部が空洞部となっており、この空洞部を利用して平
面検出器９，アイリス，ＴＶカメラ等の電源や信号ケー
ブルを捌いている。スライドストローク拡大のためにＣ
アーム４を延長すると、これにより空洞部も多くなるた
め、この部分に必要量のウエイトを設けることにより、
スライド回転のバランスをとることができる。

【０１１２】なお、このウエイトは、Ｃアーム４の内部
のみに限定するものではなく、検出器の近傍等に設ける
ようにしてもよい。

【０１１３】また、平面検出器９は極めて薄型に形成す
ることができるため、平面検出器９の上下動ストローク
を大きくとれる。

【０１１４】すなわち、平面検出器９の上下動ストロー
クは、透視対象部位や診断目的に応じて平面検出器９を
被検者に近づけたり（ｎｅａｒ）、離したり（ａｗａ
ｙ）してＳＩＤを変化させる際に必要となる。

【０１１５】この平面検出器９の上下動機構５４はスラ
イド回転を妨げないように、Ｃアーム４の内側に配置す
ることになり、かつ、被検者との干渉を極力回避するよ
うに、Ｃアーム４の内側に配置することになる。そし
て、被検者との干渉を極力回避するように、平面検出器
９が最も退避した位置よりａｗａｙ側に納めることが要
求される。

【０１１６】このように上下動機構５４の設置スペース
は限られているのであるが、当該据置型保持装置では、
平面検出器９を用いるようにしているため、Ｃアーム４
と平面検出器９との間のスペースを十分確保することが
でき、側方保持のみならず、上方保持をも可能とするこ
とができる。また、保持機構も低強度ですみ、動力容量
も小さくすることができる。その結果、上下動ストロー
クも大きくとれ、ＳＩＤ可変範囲を広げることができ
る。

【０１１７】また、平面検出器９の上下動により、平面
検出器９が天井５０側に突出することがなく、この上下
動をＣアーム４の内側でのみ行うことができるため、Ｃ
アームのポジショニングの際に平面検出器９と床５５と
の干渉（接触）を考慮する必要がなく、干渉制御系を簡
易化することができるうえ、Ｃアーム４の高速ポジショ
ニングを可能とすることができる。さらに、被検者に密
着させることが多い平面検出器９の上下動を、術者が所
望するときのみに限定できるため、当該据置型保持装置
の安全性の向上を図ることができる。

【０１１８】また、平面検出器９の上下動により、平面
検出器９が天井５０側に突出することがないため、Ｃア
ーム４とＬアーム５２との間の距離を小さくすることが
できる。結果として、据え付けスペースの制約から、こ
れまで導入不可能であった天井の低い狭い部屋にも当該
据置型保持装置を据え付け可能とすることができる。

【０１１９】また、従来はイメージインテンシファイヤ
の上下動位置により、各々の回転バランスが崩れるた
め、このトルク変動を考慮した回転動力が必要であった
が、平面検出器９は軽量であるため、上下動によるトル
ク変動はほとんどなく、各々の回転動作は安定し、小さ
な動力でのＣアームの高速ポジショニングを可能とする
ことができる。

【０１２０】また、イメージインテンシファイヤの画像
入力面は球形であり、患部に密着させてもイメージイン
テンシファイヤの辺縁部には隙間ができ、半影の影響や
画像歪み等の問題があったが、平面検出器９の形状は、
患部に密着する面を平面形状又は曲面形状とすることが
でき、半影の影響を最小限に抑えることができる。

【０１２１】また、平面検出器９の形状を、モニタ表示
面と同じ長方形状とすることにより、画像メモリを有効
に活用できる。さらに、透視時と撮影時の撮像面形状を
四角形で統一するこことにより、Ｘ線遮蔽マスクの形状
の切替を不要とすることができる。

【０１２２】また、Ｘ線検出手段として固体検出器を用
いることにより、イメージインテンシファイヤの光学ヘ
ッドよりも高画質の画像を得ることができる。

【０１２３】また、カセッテ撮影の代わりにディジタル
撮影ができるので、カセッテ交換の必要がなく、撮影後
すぐに画を見ることができる。

【０１２４】そして、固体検出器の形状を患部に密着す
る平面または曲面の四角形状とすることにより、半影の
影響を最小限に抑えることができ、画質の向上を図るこ
とができる。

【０１２５】また、透視で見ているのと同じ像の撮影が
でき、透視時と撮影時とでＸ線遮蔽マスクの切換を不要
とすることができる。

【０１２６】このため、装置自体の構成を簡略化及び操
作性の向上を図ることができる。

【０１２７】以下、本発明に係るＸ線診断装置を可搬型
保持装置及び据置型保持装置に適用した場合の効果をそ
れぞれ示す。

【０１２８】＜可搬型保持装置に適用した場合の効果＞
固体検出器は薄型でコンパクトなため、アクセススペー
ス確保困難な症例に対しても適用可能となり、確実かつ
高速なポジショニングを可能とすることができる。

【０１２９】また、固体検出器をＣアームの内側に配置
することが可能となり、Ｃアームをその分延長すること
ができる。この結果、スライド回転角度範囲が広くな
り、症例に応じた深い角度付けが可能となり、また、Ｃ
アーム回転干渉領域が緩和され、各種回転バランスが容
易にとれるようになり、アイソセントリックな回転が可
能となって装置を大幅に小型化することができる。

【０１３０】また、スライド回転により得られる画像情
報を位置情報と共に収集し、三次元再構成することによ
り、立体視が可能となり、骨、組織、手術器具の空間位
置関係をよく把握でき、手術を的確かつスムーズに進め
ることが可能となる。

【０１３１】＜据置型装置に適用した場合の効果＞固体
検出器は薄型でコンパクトなため、固体検出器をＣアー
ムの内側に配置することが可能となり、Ｃアームを延長
することができる。この結果、スライド回転角度範囲が
広くなり、症例に応じた深い角度付けが可能となる。

【０１３２】また、固体検出器がＣアームの外側に飛び
出すことがなくなるため、干渉領域が緩和され、Ｃアー
ムの高速ポジショニングが可能となる。また、これまで
据え付け不可能であった天井の低い部屋等にも当該Ｘ線
診断装置の据え付けを可能とすることができる。

【０１３３】そして、固体検出器は小型軽量であるた
め、上下動ストロークを大きくとることができ、機構部
も縮小化でき、術者の視界が開け、十分な作業スペース
を確保することができる。

【０１３４】最後に、上述の各実施の形態は、Ｘ線検出
のための固体検出器手段として平面検出器９を用いるこ
ととしたが、これは、例えばＣＣＤイメージセンサを複
数配列して形成したものを用いるようにしてもよく、こ
の他、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。

【０１３５】

【発明の効果】本発明によれば、透視で見ているのと同
じ像の撮影ができ、透視時と撮影時とでＸ線遮蔽マスク
の切換が不要となるＸ線診断装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線診断装置を適用した第１の実施の
形態に係る可搬型保持装置の側面図である。

【図２】第１の実施の形態に係る可搬型保持装置の正面
図及び上面図である。

【図３】第１の実施の形態に係る可搬型保持装置のＣア
ームに設けられているスライドレールを説明するための
図である。

【図４】第１の実施の形態に係る可搬型保持装置に設け
られている平面検出器の構成を示す回路図である。

【図５】前記平面検出器の構成を示す一部断面図であ
る。

【図６】本発明のＸ線診断装置を適用した第２の実施の
形態に係る可搬型保持装置の斜視図である。

【図７】本発明のＸ線診断装置を適用した第３の実施の
形態に係る可搬型保持装置の側面図である。

【図８】第３の実施の形態に係る可搬型保持装置の正面
図及び上面図である。

【図９】本発明のＸ線診断装置を適用した第４の実施の
形態に係る可搬型保持装置の側面図である。

【図１０】本発明のＸ線診断装置を適用した第５の実施
の形態に係る可搬型保持装置の側面図である。

【図１１】第５の実施の形態に係る可搬型保持装置に設
けられているＣアーム，第１，第２のホルダの接続関係
を説明するための図である。

【図１２】本発明のＸ線診断装置を適用した第６の実施
の形態に係る据置型保持装置の側面図である。

【図１３】従来の可搬型保持装置の側面図である。

【図１４】従来の可搬型保持装置のＣアームに設けられ
ているスライドレールを説明するための図である。

【図１５】従来の可搬型保持装置のスライドストローク
を説明するための図である。

【図１６】従来の据置型保持装置の側面図である。

【図１７】従来の可搬型保持装置により股間接等の狭部
位を撮影する様子を示す図である。

【符号の説明】

１…本体，２…水平支持機構，３…アームホルダ，４…
Ｃアーム，５…前脚 ６…側脚，７…キャスタ，８…Ｘ線発生器，９…平面検
出器，１０…床 １１…スライドレール，５２…Ｌアーム，５４…上下移
動機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線発生手段から曝射されるＸ線をＸ線
   絞り手段にて所望の形状に成形して被検者に対して照射
   し、この被検者を透過したＸ線をＸ線検出手段にて検出
   して画像化し診断に供するＸ線診断装置において、前記
   Ｘ線検出手段は、高強度のＸ線を短時間曝射して前記被
   検者の静止画を得る撮影手技および低強度のＸ線を所定
   時間曝射して前記被検体の動画を収集する透視手技の双
   方に共通して用い得る矩形状の検出面を有する固体検出
   器であり、前記Ｘ線絞り手段は、矩形状の開口を有しか
   つ前記撮影手技と透視手技にて共通に用いるものである
   ことを特徴とするＸ線診断装置。