JP2003518403A - 追加の電極を有し、医療用放射線装置に使用する電磁物体検出器 - Google Patents

追加の電極を有し、医療用放射線装置に使用する電磁物体検出器

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JP2003518403A
JP2003518403A JP2001548018A JP2001548018A JP2003518403A JP 2003518403 A JP2003518403 A JP 2003518403A JP 2001548018 A JP2001548018 A JP 2001548018A JP 2001548018 A JP2001548018 A JP 2001548018A JP 2003518403 A JP2003518403 A JP 2003518403A
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イェー ペー ハブラケン ウィルヘルムス
ハー エム ファン ホルン コルネリス
ウェー クロイェル カスパルス
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/10—Application or adaptation of safety means
    • A61B6/102—Protection against mechanical damage, e.g. anti-collision devices

Abstract

(57)【要約】 医療用X−線診断および／またはX−線治療用装置には可動部および例えば検査すべき患者間の衝突を防止するための電磁物体センサーを設ける。このセンサーには障害物の容量検出用のセンサー電極（16および18）を設ける。センサー電極の感知区域を拡張してイメージインテンシファイア（６）のX−線入射窓（20）の前面区域に含まれるようにするために、X-線源（４）とイメージインテンシファイアとの間のビーム経路に追加の電極を設け、この追加の電極をセンサー電極（18）に結合する。この追加の電極にはキャリアを設け、このキャリアには金属薄層を設け、これら双方をX-線に対して透過とする。追加の電極はセクター（28-1、．．．28-4）に細分割し、これらセクターをセンサー電極のセクター（18-1、．．．18-4）に対応させて、イメージインテンシファイアに対する障害物の位置を決め得るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は装置の可動部近くに物体が存在するのを電磁的に検出するけ検出装置
を有する医療用X−線診断および／またはX-線治療用装置であって、前記可動部
に装着され、その近くに電磁界を発生させる少なくとも１つのセンサー電極と、
前記可動部に装着され、その近くの電磁界を検出する少なくとも１つのセンサー
電極と、前記センサー電極の近くの電磁界に相当する入力信号をセンサー電極を
経て受信する受信器と、追加の電極とを具える医療用X−線診断および／またはX
−線治療用装置に関するものである。 （産業上の利用分野）
【０００２】 この種電磁物体検出装置は医療用X−線診断および／またはX−線治療用装置に
使用する。
【０００３】 （従来の技術） この種の装置は米国特許第5,651,044から既知である。 医療用診断および／または治療装置には放射線送信機および／または放射線受
信器を設けることができる。この場合の一例をX-線源および通常イメージインテ
ンシファイアと称されるX-線検出器を設けた医療用X-線装置とする。これら２つ
の要素は互いに或る距離離間して配置し、これらX-線源およびイメージインテン
シファイア間に診察または処置すべき患者を配置する。これらX-線源およびイメ
ージインテンシファイアは患者の身体に対して位置決めし、映像を身体（物体）
の所望断面で形成し得るようにする。装置の配向および位置はしばしば電動機駆
動によって調整し得るようにする。一般的に云えば、本発明の背景において、物
体とは、検査すべき患者の身体または検査すべき他の物体の本体、装置を操作す
る人の身体またはその一部、操作自体（例えば、患者のテーブル）の一部分また
は隣接装置の一部分或は装置の部分の移動経路に侵入した他の障害物を意味する
ものとする。
【０００４】 多くの斯かる装置には、所謂C-アーム、即ち、それ自身の面で（従って、C-ア
ームが位置する面に垂直に延在する軸線を中心として）トラックウエイによって
回転自在の円形キャリアを設け、それ自身の面を前記平面に位置する軸線を中心
として回転自在とする。さらに、多数の変位の他の可能性も存在する。
【０００５】 装置の使用中、可動部分、例えば、イメージインテンシファイアを検査すべき
物体に密に接近させて、影像の所望の透明性および倍率を得ることができできる
。イメージインテンシファイアはX-線を受光する比較的大きな前面を有し、この
前面またはその周面の各点を検査すべき物体に接触させるようにする。かかる衝
突はイメージインテンシファイアの任意の移動方向で起こり得るようになる。こ
れは不所望であり、従ってかかる装置には装置の可動部分の近くに物体が存在す
るのを検出する検出装置を設ける。電動機駆動装置の場合には、かかる検出装置
を設置するのが特に重要である。物体の可動部分からの所定の僅かな距離内に物
体が存在するのを検出する場合には、装置のこの部分の移動を停止して衝突を停
止し得るようにする。
【０００６】 上記米国特許第5,651,044には、装置の可動部分（イメージインテンシファイ
ア）からの所定距離内に物体が存在するのを検出し得る容量性衝突センサーを有
する医療用X-線装置が開示されている。この装置には、イメージインテンシファ
イアの外周に装着ちされたセンサー電極に供給される電気信号を発生する信号源
が設けられている。従って、電磁界はこのセンサー電極の近くに発生する。また
、このセンサー電極にはその近くの電磁界に相当する出力信号を受信する信号受
信機をも接続する。この信号は電磁界の強度に相当する出力信号を発生する処理
ユニットによってさらに処理する。この既知の検出装置は電磁界の強度の発生お
よび検出に同一のセンサー電極を用いている。
【０００７】 この既知の検出装置には、イメージインテンシファイア自体またはこれを動か
すスライドのようなX-線装置の他の構成要素が存在するのを検出するセンサー電
極を電磁遮蔽する１つ以上の追加の電極をも設けている。
【０００８】 既知の検出装置のセンサー電極はイメージインテンシファイアのX-線受光窓を
囲んで装着されている。イメージインテンシファイアのX-線受光窓は比較的大き
いため、特に、この（しばしば円型の）窓の中心部には、センサー電極の感知区
域の外側に位置する領域が存在し、従ってこの領域では、検査すべき物体の近く
を検出し得ないし、また、検出が不適切となる。
【０００９】 （発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は検査すべき物体の近辺の検出を増強するようにした上述した種
類の装置を提供線とするにある。
【００１０】 （課題を解決するための手段） この目的のため、本発明医療用X−線診断および／またはX−線治療用装置は装
置の可動部近くに物体が存在するのを電磁的に検出する検出装置を有する医療用
X−線診断および／またはX−線治療用装置であって、前記可動部に装着され、そ
の近くに電磁界を発生させる少なくとも１つのセンサー電極と、前記可動部に装
着され、その近くの電磁界を検出する少なくとも１つのセンサー電極と、前記セ
ンサー電極の近くの電磁界に相当する入力信号をセンサー電極を経て受信する受
信器と、追加の電極とを具える医療用X−線診断および／またはX−線治療用装置
において、前記追加の電極は少なくとも１つのセンサー電極にＲＦ結合され、こ
の追加の電極を前記X-線装置のビーム通路に配列するとともに前記センサー電極
の感知区域に配列し、該追加の電極がX-線をほぼ透過する材質のキャリアを含む
とともにこの担体によって、X-線をほぼ透過する厚さの導電材料の層を支持する
ようにしたことを特徴とする。
【００１１】 （作用） 検出装置の感知区域は追加の電極をセンサー電極にRF結合することによって拡
張される。装置のビーム経路に追加の電極を配列することによって、強度の減少
が既知の装置に生ずる領域をこの電極によって正確にカバーすることができる。
センサー電極によってカバーされた元の領域も同様である。追加の電極のキャリ
アおよび導電材料の層は双方ともX-線をほぼ透過するため、追加の電極は検出す
べきX-線に対する障害物を構成しない。
【００１２】 本発明の第１例では、前記可動部をX-線受信側がほぼ円筒形形状を有するX-線
検出器によって構成し、前記センサー電極は細条状となるように構成するととも
に前記円筒形形状を囲む同一平面で相互並行配置に配列するが、前記追加の電極
はX-線検出器のX-線受信窓の前面に直接配列し得るようにする。この例では、細
条状センサー電極またはセンサー電極のアセンブリは感知区域を形成し、この感
知区域を装置のX-線受光窓の端部の近くに主として位置させる。複数のセンサー
要素（例えば、個別の送信電極および受信電極）が存在する場合には、これらを
互いに並行に延在させるように配列する。電極を細条状に形成するため、感度に
対する好適な配向が防止されるようになる。追加の電極はX-線受光窓の前面に直
接配列された円形板として形成することができる。即ち、この円形板の縁部はセ
ンサー電極の縁部に極めて近接させることができる。
【００１３】 本発明の他の例では、前記細条状センサー電極は多数のN部分に細分割し、且
つ、前記追加の電極を関連する数のN区分に細分割し、これら区分の各々を前記
検出電極の区分の各々に対向させるようにする。このステップによって種々のセ
クターから信号のを強度差を決めることによって障害物の存在だけでなく、X-線
検出器に対する障害物の位置をも検出することができる。かかる情報に基づいて
、差迫った衝突を回避するために装置を変位させる必要のある方向を決めること
ができる。
【００１４】 本発明の他の例では、前記追加の電極および前記センサー電極間のRF結合を物
理的結合を行なうことなく達成し得るようにする。この例では、センサー電極お
よび追加の電極を互いに近くに配列して２種類の電極間に容量性結合を達成し得
るようにする。この場合には物理的な電気接続が存在しないため、例えば、イメ
ージインテンシファイアの清掃時に、追加の電極を取外し、再設置する際に熟練
者を必要とすることのない利点がある。
【００１５】 本発明の好適な例では、前記キャリアを合成材料で造るようにする。多くの合
成材料は主として水素および炭素のような軽元素で造られているため、このキャ
リア材料を選択することにより、所望のX-線透過を達成することができる。
【００１６】 さらに他の例では、前記導電材料の層をアルミニウムおよび／またはニッケル
で造ることができる。これらの材料はX-線に対し比較的大きな透過度を有し、層
の厚さがX-線吸収の観点から制限を受けないように堆積することができる。
【００１７】 （実施例） 図面につき本発明を説明する。 図１はX-線装置の形状の医療用診断および／または治療装置の構成を示す斜視
図である。このX-線装置はキャリア２を具え、これにX-線源４およびX-線イメー
ジインテンシファイア６を装着する。このキャリアはトラックウエイ８によって
円弧の面に垂直に延在する線軸を中心に回転し得る円の弧として形成する。この
型のキャリアはC-アームとして既知である。一般的に云えば斯かるアームも円弧
の面に位置する軸線を中心に回転自在である。斯かるC-アームの動きに対する回
転機構は図示しない。キャリア２およびトラックウエイ８によって形成されるア
センブリも軸１０を中心に回転自在とする。この軸１０はスタンド１２に装着し
、このスタンド１２は所望に応じ移動し得るように構成する。X-線源４およびX-
線検出器６はキャリア２に対して変位自在とする。これら構成要素を容易に変位
し得るようにするには、これら構成要素には電動機駆動手段（図示せず）を設け
る。この場合、検査または治療すべき患者の身体である検査すべき物体をイメー
ジインテンシファイア６およびX-線源４間に配置されたテーブル（図示せず）上
に配置する。C-アーム２、イメージインテンシファイア６およびX-線源４を上述
したように移動可能とする結果、これら構成要素は患者に対して全所望方向に配
向して全所望断面の影像を形成することができる。
【００１８】 キャリア２に対するイメージインテンシファイア６の変位性はスライド14を設
けることによって達成し、このスライド14上でイメージインテンシファイア６を
、X-線源４およびイメージインテンシファイア６間の仮想結合線に沿って前後に
移動し得るようにする。斯様に移動自在とすることによって、イメージインテン
シファイア６のような可動部を検査すべき患者の身体または他の障害物に容易に
接触し得るようになる。これは不所望であり、従って本例のイメージインテンシ
ファイアには装置の可動部の近くに物体が存在することを検出する検出装置を設
ける。この検出装置は透過電極として作用するセンサー電極16と、検出電極とし
て作用するセンサー電極18とを設ける。透過電極はイメージインテンシファイア
６の端部を囲んで配列された環状電極によって形成するとともにその近くに電磁
界を発生するように作動する。この検出電極はイメージインテンシファイア６の
端部を囲んで配列された環状電極18によって形成し、センサー電極16の近くにお
いて、この電極16により発生し、検出すべき物体によって歪んだ電磁界を検出し
得るようにする。方向性を敏感にするために、環状電極16および18はリングセク
ター16-1,16-2,16-3および16-4並びに18-1,18-2,18-3および18-4にそれぞれ細分
割する。これら電極に信号を供給し、且つこれら電極から信号を除去する手順は
本発明の実行には本質的に重要でないため、以下詳述しない。
【００１９】 図２は本発明電極の詳細な構成を示す断面図である。イメージインテンシファ
イア６は円筒形状とし、その軸線をX-線源４およびイメージインテンシファイア
６間の仮想結合線と一致させる。図２はセンサー電極の一つ（例えば、電極18-1
）を貫通するとともに前記軸線を含む平面の断面図であり、イメージインテンシ
ファイア６の一つの隅部のみを示す。センサー電極18は、図の面に対して垂直に
延在するとともに円筒形イメージインテンシファイア６を囲むように配列された
細条状部分18aと、平坦板から形成されこれに垂直に配列され、所望に応じセク
ターに細分割された環状部分18bとで構成し、環状部分18bはイメージインテンシ
ファイアの端部に配列するとともに一部がイメージインテンシファイア６のX-線
受光窓20の前面に配列する。イメージインテンシファイアのハウジング22および
環状電極18間には合成材料のカバーの一部分24を設け、これを合成材料のカバー
の一部分26に隣接させる。センサー電極18の環状部分18bに並行に、合成材料のX
-線透過キャリアより成る追加の電極28を設け、その上にアルミニウムまたはニ
ッケルの金属薄層を設け、この薄層の厚さを、導電性でしかもX-線を透過するよ
うな厚さとする。
【００２０】 追加の電極28は、これがX-線装置のビーム経路内で、しかもセンサー電極18の
一部分18bの感応区域に位置するように位置決めする。センサー電極18の一部分1
8bおよび追加の電極28間の距離は、その相互キャパシタンスのために、これら２
つの電極間にRF結合が存在するように選択する。これら２つの電極間のキャパシ
タンスは100kHzのセンサーの電磁界の信号周波数の場合にほぼ１pF、両電極間の
距離を５mm、相互可視表面区域を20cm2とする。
【００２１】 上記キャパシタンスを小さくし過ぎて所望のRF結合を得るようにする場合には
、結合キャパシタンスまたは両電極間の導電結合をも達成することができる。追
加の電極28はスナップ連結30によってイメージインテンシファイアのハウジング
に固着して、例えば種々の部分の機械的清掃保守のための特定の工具を用いるこ
となく、追加の電極を簡単に用いることができる。
【００２２】 図３は本発明追加の電極の電極構造を示す正面図である。特にこの図３はX-線
受光窓の正面図であり、従ってこのX-線受光窓は図３の図の面に位置し、イメー
ジインテンシファイアのハウジング22は図３に円として見ることができる。この
追加の電極28はX-線受光窓20の前面に配置し、従ってこの窓22を図の平面の上方
に位置させる。ここに示す電極構造では、追加の電極28を４つの等しいセクター
28-1乃至28-4に細分割し、その各々をセンサー電極18の一部分に対応させ、この
センサー電極18もセクター状に細分割し、その一部分18bは図３に示さない。こ
の例では、セクター28-1乃至28-4は連結部32-1乃至32-4およびコネクタ34を経て
X-線検出装置の他の部分に導電連結する。
【００２３】 センサー電極の感応区域はX-線受光窓の一部を貫通する追加の電極によって増
大させることができる。この追加の電極は従来は電極の装着に用いられていなか
った区域、即ち、X-線装置のX-線源およびイメージインテンシファイア間のビー
ム経路に位置させたことが極めて重要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は障害物の存在を電磁的に検出し得る医療用X-線装置の構成を示
す斜視図である。
【図２】 図２は本発明による電極の構成を示す部分断面側面図である。
【図３】 図３は本発明による追加の電極の電極構成を示す平面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ６１Ｎ 5/10 Ａ６１Ｎ 5/10 Ｓ (72)発明者 ウィルヘルムス イェー ペー ハブラケ ン オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 コルネリス ハー エム ファン ホルン オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 カスパルス ウェー クロイェル オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 4C076 AA95 CC01 CC21 CC27 CC41 EE41 4C082 AA01 AC02 AE03 AG52 AJ07 AP01 AP07 AP12 AP15 AR02 AR05 AR07 4C084 AA02 AA07 AA13 AA17 AA27 BA16 MA05 NA13 ZA02 ZB26 ZC21 4C093 AA01 AA07 CA33 EB02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 装置の可動部近くに物体が存在するのを電磁的に検出する検出装
    置を有する医療用X−線診断および／またはX−線治療用装置であって、前記可動
    部に装着され、その近くに電磁界を発生させる少なくとも１つのセンサー電極と
    、前記可動部に装着され、その近くの電磁界を検出する少なくとも１つのセンサ
    ー電極と、前記センサー電極の近くの電磁界に相当する入力信号をセンサー電極
    を経て受信する受信器と、追加の電極とを具える医療用X−線診断および／また
    はX−線治療用装置において、前記追加の電極は少なくとも１つのセンサー電極
    にＲＦ結合され、この追加の電極を前記X-線装置のビーム通路に配列するととも
    に前記センサー電極の感知区域に配列し、該追加の電極がX-線をほぼ透過する材
    質のキャリアを含むとともにこの担体によって、X-線をほぼ透過する厚さの導電
    材料の層を支持するようにしたことを特徴とする医療用X−線診断および／また
    はX−線治療用装置。
  2. 【請求項２】 前記可動部をX-線受信側がほぼ円筒形形状を有するX-線検出器に
    よって構成し、前記センサー電極は細条状となるように構成するとともに前記円
    筒形形状を囲む同一平面で相互並行配置に配列するが、前記追加の電極はX−線
    検出器のX−線受信窓の前面に直接配列するようにしたことを特徴とする請求項
    １に記載の医療用X−線診断および／またはX−線治療用装置。
  3. 【請求項３】 前記細条状センサー電極は多数のN部分に細分割し、且つ、前記
    追加の電極を関連する数のN区分に細分割し、これら区分の各々を前記検出電極
    の区分の各々に対向させるようにしたことを特徴とする請求項１〜２の何れか１
    項に記載の医療用X−線診断および／またはX−線治療用装置。
  4. 【請求項４】 前記追加の電極および前記センサー電極間のRF結合を物理的結合
    を行なうことなく達成するようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１
    項に記載の医療用X−線診断および／またはX−線治療用装置。
  5. 【請求項５】 前記担体を合成材料で造ることを特徴とする請求項１〜４の何れ
    か１項に記載の医療用X−線診断および／またはX−線治療用装置。
  6. 【請求項６】 前記導電材料の層をアルミニウムおよび／またはニッケルで造る
    ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の医療用X−線診断および／
    またはX−線治療用装置。
JP2001548018A 1999-12-24 2000-12-13 追加の電極を有し、医療用放射線装置に使用する電磁物体検出器 Pending JP2003518403A (ja)

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