JP2001353141A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作手技に応じて撮影操作に係る可動部分の
動作速度を変更可能なＸ線画像診断装置を提供する。 【解決手段】 可動部の駆動モータ９、１０、１１を制
御する座標変換部３、干渉判断部４、駆動系ドライバ５
に対して操作者の好みに応じた動作パラメータを加味す
る。プロファイル対応制御部１に入力部２から動作パラ
メータを入力し、個人識別情報と対応付けて記憶する。
個人識別情報の入力により対応する動作パラメータが呼
出され、駆動制御のパラメータとして設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＸ線診断装置に関
し、特には寝台や保持装置等の可動制御に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来において、病院などの検査室に設置
されているＸ線診断装置は様々な可動部分を備えてい
る。これらの可動部分は患者などの被検者の撮影対象部
位を良好に撮影するために備えられている。これらの可
動部分として、たとえば被検者が寝て載置される寝台
（天板）や、あるいは撮影手段を支えて位置を固定する
Ｃアームなどの保持装置などが備えられている。

【０００３】図４は、従来よりＸ線撮影に用いられてい
るＸ線画像診断装置の外観図を示すものであり、装置全
体のベースとなる架台３０と、この架台３０に対して移
動可能なＣアーム２９と、このＣアーム２９により所定
位置に保持されたＸ線発生器２８およびイメージインテ
ンシファイア２６と、被検体である患者を寝かせる寝台
２７と、から構成されている。

【０００４】また、Ｃアーム２９は架台３０に対して回
転自在でありＣアーム回転範囲２５にて示される範囲を
反復回動する。また架台３０に対してＣアーム２９の回
転軸ごとに移動も可能であり、この移動範囲はＣアーム
長手方向移動範囲２３にて示される範囲内で往復運動が
可能である。また、架台３０に対して起倒範囲２４にて
示される方向の範囲での移動も可能である。

【０００５】図５は、図４に示されたＸ線画像診断装置
の各可動部分の駆動手段３９の構成を説明するための概
略構成図を示している。この駆動手段３９は従来のＸ線
画像診断装置の可動部分の可動制御部分に広く用いられ
ており、たとえば寝台２７やＣアーム２９などの可動部
分の制御が行われている。これらの可動部分は電力にて
動力を得る電動モータが使用され、この電動モータを駆
動モータとして使用している。電動のため、その動作の
制御が電気的に細かに行うことができる。

【０００６】Ｘ線診断装置の可動部分に用いられている
駆動モータ３２は、この可動部分に動力を供給してお
り、この駆動モータ３２の回転した数により動作ストロ
ーク、つまりは可動範囲３１が決まる。この駆動モータ
３２の回転位置や回転した数により位置検出センサ３３
により位置検出がされ、この位置データは位置データ取
込み部３４にて取り込まれる。その後に、位置データ正
規化部３５にてデータが正規化され座標変換部３６に送
られる。ここで制御に必要な空間位置の座標が演算され
て求められる。

【０００７】座標変換部３６で演算されて求められた空
間位置座標は干渉判断部３７にて現在の可動部分の空間
位置座標と比較される。この比較によりたとえばインタ
ロック（物理的干渉）が発生する場所の座標が求めら
れ、この座標は干渉データとして駆動系ドライバ３８に
出力される。駆動系ドライバ３８は駆動モータ３２を駆
動制御しているので、この駆動制御に対してインタロッ
クが発生しない位置までを可動範囲として制御データと
して加味する。

【０００８】こうして所定の可動範囲内でＸ線画像診断
装置の各可動部分がＸ線撮影の内容に応じて移動する。
この移動速度は予め設計の意図により決定されており、
この所定の移動速度に従って各可動部分の動作が行われ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来のＸ線画像診断装置の構成においては、以下の様な
解決すべき課題があった。

【００１０】従来のＸ線画像診断装置の各可動部分の動
作軸制御はそれぞれの動作軸毎に画一的なものであり、
操作者の違いによる操作感の好みの違い（操作手技）を
反映することができなかった。これらの動作軸制御は機
械的、電気的また制御的な要因からその動作の応答性や
停止精度が制御ファームウェアにより制御される。

【００１１】しかしながら、最終的には各動作軸あたり
一種類に固定された所定速度での制御パラメータに固定
される。このため、操作者によっては可動部分の応答性
が「良すぎる（速すぎる）／悪すぎる（遅すぎる）」と
いった様々な応答性に対する要望が生じてしまってい
た。従来の可動部分の固定された応答性ではこれらの多
くの操作者の操作手技に対して満足の行く良好な操作性
を提供しているとは決して言い切れなかった。

【００１２】本発明は、操作手技に応じて撮影操作に係
る可動部分の動作速度を変更可能なＸ線画像診断装置を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の本発明においては、被検体および
撮影手段を可動にして対象部位の撮影を行うＸ線診断装
置において、前記撮影内容に応じて移動する可動部を駆
動するための駆動手段と、前記駆動手段の動作を制御す
るための駆動制御データを演算する駆動制御データ演算
手段と、外部より入力された前記可動部の制御に係るパ
ラメータ値を前記駆動制御データに加味して前記駆動手
段に入力する駆動条件設定手段とを備えることを特徴と
するＸ線診断装置をもって解決手段とする。

【００１４】また、請求項２に記載の本発明によれば、
前記駆動速度設定手段は、複数の前記パラメータ値を記
憶するための記憶手段と、この記憶手段から所望する前
記パラメータ値を呼出し可能なパラメータ値呼出し手段
とを備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断
装置をもって解決手段とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態によ
るＸ線画像診断装置の構成を説明するための概略図を示
す。この図１に示された構成は、駆動モータ９、１０、
１１と、位置検出センサ１２、１５、１８と、位置デー
タ読込み部１３、１６、１９と、位置データ正規化１
４、１７、２０と、座標変換部３と、干渉判断部４と、
駆動系ドライバ５と、プロファイル対応制御部１と、入
力部２とからなる。また、可動範囲６、７、８は夫々駆
動モータ９、１０、１１の駆動回転範囲を示している。

【００１６】駆動モータ９、１０、１１はそれぞれ先述
の図４にて示したＸ線画像診断装置が備える可動部分の
駆動力を供給するための手段である。この駆動モータ
９、１０、１１は電力の供給を受けて可動部分を駆動す
るのに十分な動力を発生させることができる。図４にて
示した可動部分の移動範囲は、図４中のＣアーム長手方
向移動範囲２３と起倒範囲２４とＣアーム回転範囲２５
とで示されている。本発明の実施の形態では、この３種
類の移動範囲を説明のために用いるが、もちろん他の構
成部分の可動範囲にも本発明に特有の技術的効果を提供
することは可能である。

【００１７】夫々の駆動モータ９、１０、１１の回転運
動範囲（回転可能角度）は可動範囲６、７、８でそれぞ
れ示される。この可動範囲により決定されるストローク
がＣアーム長手方向移動範囲２３、起倒範囲２４および
Ｃアーム回転範囲２５の可動範囲となる。この可動範囲
を制御するために駆動モータ９、１０、１１にはそれぞ
れ位置検出センサ１２、１５、１８が設けられている。
これらの位置検出センサ１２、１５、１８は駆動モータ
９、１０、１１の内部に設けられたロータリエンコーダ
でも良く、あるいは駆動モータ９、１０、１１にて稼動
される対象物の位置を検出可能に設けられた位置検出セ
ンサでも良い。

【００１８】位置検出センサ１２、１５、１８から出力
された位置データは位置データ取込み部１３、１６、１
９に入力される。ここでは内部にエンコーダカウンタや
Ａ／Ｄ変換のためのＡ／Ｄコンバータが備えられてい
る。エンコーダカウンタではロータリエンコーダからの
位置データをカウントして回転数などをデータとして得
ることができる。このようにして得られた位置データを
Ａ／Ｄコンバータを介してデジタル信号に変換し、後の
制御に係る演算処理やデータ処理に適したデータ形式に
している。

【００１９】位置データ正規化１４、１７、２０ではデ
ジタル信号に変換された位置データをデータ変換する。
このデータ変換は位置検出センサ１２、１５、１８から
出力されたままのデータを所定の関数にて変換して、例
えばｍｍ単位やｄｅｇ単位の数値にする。こうして単位
系を揃えることで具体的な位置データとして把握するこ
とが可能となる。

【００２０】座標変換部３はＸ線診断装置が設置された
検査室などの環境の空間的な大きさや、またインタロッ
ク（干渉）が生じる空間座標、また、各可動部分が移動
可能な空間の座標や軌跡などを空間座標データとして記
憶している。この記憶された空間座標データに対して、
位置データ正規化１４より出力された位置データを照ら
し合わせ各可動部がどのような空間位置に位置し、また
移動速度や加速度がどの程度なのかを把握する。この照
らし合わせのデータ処理により、位置データが空間座標
のどの位置を示すものであるかが座標変換により求めら
れる。

【００２１】干渉判断部４では座標変換部３にて求めら
れた位置データの空間座標に基き、可動部分が他の部分
と機械的な接触や干渉をするか否かが判断される。可動
部分が複数種類で存在し、各々の可動部分の動きや速
度、タイミングなどが様々であるので、それぞれの可動
部分の相互干渉の有無が判断される。

【００２２】駆動系ドライバ５は、駆動モータ９、１
０、１１をそれぞれ駆動するための駆動制御を行ってい
る。駆動系ドライバ５から出力される制御信号は、干渉
判断部４からの出力データに基づいて生成されている。
干渉判断部４からの出力データは、各可動部が干渉しな
いように速度や位置、タイミングを適切に設定した位置
制御データにて構成されている。

【００２３】以上のような可動部の動作制御系におい
て、座標変換部３、干渉判断部４、駆動系ドライバ５に
よる可動部の空間座標における位置や移動速度、加速、
減速、干渉などの制御系に対してプロファイル対応制御
部１が設けられている。このプロファイル対応制御部１
はＸ線画像診断装置の起動時に操作者を識別するための
プロファイル（個人）選択を行うための制御を行う。こ
のプロファイル選択はシステムの起動時のみならず所定
の操作により随時可能とし、操作者の変更時に実施され
る。

【００２４】また、付加機能として汎用的な制御パラメ
ータを既定値として持つ「既定ユーザアカウント」や、
厳密な操作者選択を行うための「パスワード付アカウン
ト」にも対応する。操作者をＸ線画像診断装置のシステ
ムが認識し個人が識別された場合、予め記憶してある操
作者プロファイルデータ内の、各可動部の動作軸に関す
る制御パラメータで各動作軸を再初期化し、その後の動
作制御に移る。

【００２５】操作者個人を識別しプロファイル対応する
ことで、可動部の移動速度や加速／減速、応答速度など
の動作パラメータを操作者の好みに応じて任意に設定す
ることができる。これらの動作パラメータは各操作者に
よってそれぞれ好みが分かれる。この好みに応じた動作
パラメータを予めＸ線画像診断装置の図示しない操作卓
などに設けられた入力部２を介してプロファイル対応制
御部１に入力し、記憶させておく。

【００２６】操作者は操作の開始時などに自分のＩＤ番
号といった個人識別情報を入力することにより、記憶さ
れた複数種類の動作パラメータを呼出すことができる。
こうして呼出された動作パラメータは、座標変換部３、
干渉判断部４、駆動系ドライバ５のそれぞれに対して選
択されたプロファイルに応じたパラメータを加味する。
このプロファイルに応じたパラメータの加味により、操
作者の好みに応じた操作性の良好な可動部の動作ならび
に制御操作を行うことができる。

【００２７】図２は、本発明の実施の形態によるプロフ
ァイル判断制御２１を説明するための図である。操作者
個人のプロファイルに応じた動作パラメータを呼出すた
めに、例えば個人ＩＤ番号の入力や、あるいは名前の入
力などが入力手段２を介して行われると、この個人識別
情報に基づいてプロファイル判断制御２１が開始（ＳＴ
ＡＲＴ）される。プロファイル選択がなされ、ここで個
人識別情報に対応するプロファイルに応じた動作パラメ
ータが呼出される。なお、呼出しに失敗すると再度の呼
出しが繰り返される。

【００２８】呼出しに成功し、個人識別情報に対応する
動作パラメータが呼出されると、再初期化が行われる。
この初期化により以前に残っている不必要な動作パラメ
ータなどが消去される。この後に動作パラメータが先の
各制御部に対して出力される。

【００２９】図３はプロファイルに対応する動作パラメ
ータの一つの例を示す範囲値２２であり、制御の対象と
なる制御パラメータとしては、たとえば最大速度、停止
速度、加速時間、減速時間などが項目として設定され
る。これらの制御パラメータにそれぞれ対応して既定値
が設定されている、この既定値は設計の意図によりディ
フォルト値として記憶されており、特に変更しない限り
この既定値が制御パラメータとして設定される。この既
定値に対して変更操作の範囲が設定されており、操作者
はこの設定の範囲の中で制御パラメータを変更し、設定
・記憶させることができる。

【００３０】以上説明した本発明の実施の形態によれ
ば、各動作軸の反応速度（レスポンス）、動作速度、加
減速時間等を操作者の好みに応じて調整し、そのパラメ
ータ値を操作者のプロファイルとして保存することがで
きる。

【００３１】また、システム起動時に操作者を識別し、
登録済みのプロファイルから動作制御パラメータを復元
することができる。

【００３２】また、操作者に最適化されたパラメータに
て、各動作軸の動作を行わせることができる。

【００３３】なお、以上説明した実施の形態は、本発明
の理解を容易にするために記載されたものであって、本
発明を限定するために記載されたものではない。したが
って、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明
の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む
趣旨である。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、操作手技に応じて撮影
操作に係る可動部分の動作速度を変更可能なＸ線画像診
断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるＸ線画像診断装置の
構成を説明するための概略図を示す。

【図２】本発明の実施の形態によるプロファイル対応制
御を説明するための図を示す。

【図３】本発明の実施の形態による制御パラメータの範
囲値の一つの例を示す。

【図４】Ｘ線画像診断装置の外観図を示す。

【図５】従来の技術による可動部制御手段を説明するた
めの図を示す。

【符号の説明】

１…プロファイル対応制御部、２…入力部、３…座標変
換部、４…干渉判断部、５…駆動系ドライバ、６、７、
８…可動範囲、１２、１５、１８…位置検出センサ、１
３、１６、１９…位置データ取込み部、１４、１７、２
０…位置データ正規化、２１…プロファイル判断制御、
２２…範囲値、２３…Ｃアーム長手方向移動範囲、２４
…起倒範囲、２５…Ｃアーム回転範囲、２６…イメージ
インテンシファイア、２７…寝台、２８…Ｘ線発生器、
２９…Ｃアーム、３０…架台

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体および撮影手段を可動にして対象
   部位の撮影を行うＸ線診断装置において、 前記撮影内容に応じて移動する可動部を駆動するための
   駆動手段と、 前記駆動手段の動作を制御するための駆動制御データを
   演算する駆動制御データ演算手段と、 外部より入力された前記可動部の制御に係るパラメータ
   値を前記駆動制御データに加味して前記駆動手段に入力
   する駆動条件設定手段とを備えることを特徴とするＸ線
   診断装置。
2. 【請求項２】 前記駆動速度設定手段は、複数の前記パ
   ラメータ値を記憶するための記憶手段と、この記憶手段
   から所望する前記パラメータ値を呼出し可能なパラメー
   タ値呼出し手段とを備えることを特徴とする請求項１に
   記載のＸ線診断装置。