JP2005065941A

JP2005065941A - 外科用ｘ線装置

Info

Publication number: JP2005065941A
Application number: JP2003298748A
Authority: JP
Inventors: Shoji Takamura; 祥司高村; Tadahiko Nakahara; 忠彦中原
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】装置使用後の外表面の血液や生理食塩水などの付着汚れを、容易に拭き取ることができる外科用Ｘ線装置を提供する。
【解決手段】撥水機能を有する撥水層２ｃがＸ線管装置１、Ｉ．Ｉ．３、ＴＶカメラ４、保持Ｃアーム６などの各機材の外表面（塗装層２ｂ）にコーティングされている。そして保持Ｃアーム６の両端に、Ｘ線管装置１とそれに対向してＩ．Ｉ．３およびＴＶカメラ４が取付けられ、被検者を載せた手術台を挟んでセットされる。手術中に血液や生理食塩水などの液体が、Ｘ線管装置１のカバー２、保持Ｃアーム６、Ｉ．Ｉ．３などの表面にこぼれたり、飛散したりする。そして、外表面ではじかれ、または、付着して汚れる。手術終了後、アルコールなどで外表面を拭き取り、次回使用に備えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、外科用Ｘ線装置に係わり、特に、整形外科領域などの手術時に装置の表面に血液、生理食塩水などが付着する衛生面に関する。

外科用Ｘ線装置は、手術室での使用を目的とする透視及び撮影可能な手術支援のためのＸ線システムで、外科用透視撮影装置（薬事法）、移動形Ｘ線装置（医療法施行規則）、Ｃアーム形Ｘ線装置（ＪＩＳ）と呼ばれている。一般にＣアームとよばれる半円形のアームの一端にＸ線管装置と、他端に受像装置、例えば、イメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）およびＴＶカメラ、または平面型検出器（ＦＰＤ）が取り付けられ、それらの重量バランスがとられ自在な動きで位置決めが行えるもので、移動式のＣアーム装置と、据置形の天井懸垂Ｃアーム装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
図２に、移動式のＣアーム形外科用Ｘ線装置を示す。この装置は、モノタンク方式のＸ線管装置２１と、ハンドル２５ａを備え被検者３３を透過したＸ線像を捕らえ電源部２３ａを備えたＩ．Ｉ．２３と、その出力像を撮像するＴＶカメラ２４と、Ｘ線管装置２１と映像系（Ｉ．Ｉ．２３、ＴＶカメラ２４）を保持しハンドル２５ｂを備えた保持Ｃアーム２６と、ハンドル３２を握って保持Ｃアーム２６を上下動、前後動、軸回転、円弧スライドさせる支柱２９、支持部２７、支持部２８を備えた台車３１と、その台車３１に搭載されＸ線管装置２１に供給するＸ線管電圧およびＸ線管電流を制御する制御部３０と、モニタ台３６上に被検者３３のＸ線透視像及び処理画像を表示するモニタ３５ａ、３５ｂとから構成される。

Ｘ線管装置２１は、Ｘ線管と高圧トランスを一体化し、インバータ方式を採用したモノタンク方式の小型軽量にしたものが用いられる。
Ｉ．Ｉ．２３は、９インチサイズの電子ズーミングの効くタイプが多く用いられ、四肢から頭腹部まで広く適用される。ＴＶカメラ２４は、ＣＣＤカメラが用いられ、Ｉ．Ｉ．２３の後側にコンパクトに取り付けることができる。そのためＩ．Ｉ．２３を手術台３４の下側に潜り込ませて使用するケースもある。
保持Ｃアーム２６は、弓状のアームの両端にＸ線管装置２１とＩ．Ｉ．２３及びＴＶカメラ２４の受像装置を支持し、保持Ｃアーム２６の回転を手動で行い迅速な位置決めを可能にするために、保持Ｃアーム２６は、完全にバランスがとられ、重心位置が円弧中心に一致するように配置されている。そして、保持Ｃアーム２６が回転した時に、Ｘ線管装置２１および電源部２３ａ、ＴＶカメラ２４に接続されているケーブルが、被検者や周辺の清潔領域に触れることがないように、保持Ｃアーム２６のチャンネル内に収納されている。
台車３１は、制御部３０を搭載し、上部にＸ線条件設定用および保持Ｃアーム２６駆動用の操作パネル３０ａを供え、装置を移動させるためのハンドル３２が設けられている。外科用Ｘ線装置は回診用Ｘ線撮影装置とは異なり、移動範囲も手術室に限定されるため、台車３１の足回りの構造に軽さと耐薬品性と清潔さを最優先にした樹脂キャスタが用いられる。また、軽快に移動させるために、ステアリング機能により本体の平行移動を容易にしている。
制御部３０は、一般的には、ＴＶカメラ２４の映像信号をフィードバックして管電圧と管電流を制御しているが、管電圧と管電流がともにある関係をもって連動するフルオート（ｋＶ−ｍＡ）方式と、設定された管電圧に応じてｍＡが連動するｍＡオート方式がある。外科用Ｘ線装置の場合は、医者が使用することを前提としているため、多くはフルオート方式が採用されている。
モニタ３５ａ、３５ｂは、透視画像を表示し、透視をＯＦＦすると直前の最終画像を表示する（ラストイメージホールド機能）。脳神経外科の分野では通常の透視画像を表示するモニタ３５ａと、処理された画像を表示するモニタ３５ｂの２台が設けられる。

手術室で、操作者はハンドル３２を握って、装置を被検者３３を載せた手術台３４に近づけ、Ｘ線管装置２１とＩ．Ｉ．２３を結ぶＸ線軸の回転中心の高さを支柱２９の上下によって、前後位置を支持部２７、２８によって、被検者３３の撮影部位に合わせる。そして、透視方向をハンドル２５ｂまたはハンドル２５ａを持ち保持Ｃアーム２６を円弧状に回転スライドさせる。また、被検者３３の体軸方向回りに保持Ｃアーム２６を支持部２７で回転して、斜めからの透視を行うことができる。そして、被検者に対して更なる位置合わせは、透視時に術者が行う。

特開２００１−４３９９４号公報（第４頁、第１図）

従来の外科用Ｘ線装置は以上のように構成されているが、整形外科分野や脳神経外科を中心としたＩＶＲ分野で用いられ、両分野で共通していることは、被検者３３及び術者周囲の清潔を保ち、長時間の手術及び時間制限の厳しい術中で迅速に操作を行うことである。手術台近傍には種々の検査機器が置かれ、手術台３４にも様々なアクセサリーが取付けられ、手術によって外科用Ｘ線装置に血液や生理食塩水などが飛散して付着し汚れる。使用後にその液体を拭き取るためにアルコールなどで洗浄を行うが、外装面の塗装が撥水機能を持たないため拭き取りが困難となり、次回の使用に対して衛生的でないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、装置使用後の外装面の血液や生理食塩水などの付着汚れを容易に拭き取ることができる外科用Ｘ線装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明の外科用Ｘ線装置は、Ｘ線管装置と受像装置を保持Ｃアームの両端に対向させて取付け、外科用検査ベッド上の被検者を透視及び撮影し手術支援するための外科用Ｘ線装置において、外科用Ｘ線装置を構成する各機材の外表面に撥水機能を持たせたものである。

また、本発明の外科用Ｘ線装置は、装置の外装面にふっ素樹脂塗料を塗布したものである。

また、本発明の外科用Ｘ線装置は、装置の外装面にシリコーン樹脂塗料を塗布したものである。

本発明の外科用Ｘ線装置は、上記のように構成されており、装置の骨格部材を覆う各機材としての外装材の塗装面上に、あるいは外科用Ｘ線装置を構成する素材の表面上に、撥水機能を有する撥水層を設ける。または、塗装面自体に撥水機能を有する塗装層を設ける。本発明が特許請求の範囲で規定する各機材の表面とはこれら全てを含むものと解釈する。例えば、撥水機能を有する塗料として、ふっ素樹脂塗料、またはシリコーン樹脂塗料などを用いる。そして、手術中に、Ｘ線管装置、Ｉ．Ｉ．、ＴＶカメラ、保持Ｃアームなどの外装面に、血液や生理食塩水などの液体がこぼれても、外装面の撥水層ではじかれ、または、付着した汚れは手術終了後アルコールなどで容易に拭き取り清潔にして次回使用に備える。

本発明の外科用Ｘ線装置は上記のように構成されており、装置の各機材の外表面に撥水機能を持たせているので、整形外科手術や脳神経外科手術などで被検者の患部を切開手術中、血液、点滴、ＩＶＲなどに使用される液体などが、Ｘ線管装置、Ｉ．Ｉ．、ＴＶカメラ、保持Ｃアームなどの外装面にこぼれ飛散して、一部ははじかれ、残りは装置を汚すことになるが、手術後、従来のように汚れた外表面をごしごしと拭くことなく、アルコールなどによって容易に拭き取ることができ、次回の手術の為に清潔な装置を準備することができる。特に、手術台の下方に位置させるＸ線管装置のカバー及び保持Ｃアームの下方半分の外装面に、血液や生理食塩水が多く付着するので、アルコールなどを用いて容易に衛生的にすることができる。

本発明の外科用Ｘ線装置は、装置を構成する各機材の外表面に撥水機能を持たせて、整形外科領域などの手術時に装置の表面に血液、生理食塩水などが付着しにくいようにし、又付着しても容易に拭き取ることができる装置を実現した。

本発明の外科用Ｘ線装置の一実施例を、図１を参照しながら説明する。図１の（ａ）は本発明の外科用Ｘ線装置の外観を示し、（ｂ）は装置の各機材の外表面拡大断面を示す図である。
本外科用Ｘ線装置は、モノタンク方式のＸ線管装置１と、ハンドル５ａを備え被検者を透過したＸ線像を捕らえる電源部３ａを備えたＩ．Ｉ．３と、その出力像を撮像するＴＶカメラ４と、Ｘ線管装置１と映像系（Ｉ．Ｉ．３、ＴＶカメラ４）を保持しハンドル５ｂを備えた保持Ｃアーム６と、ハンドル１２を握って保持Ｃアーム６を上下動、前後動、軸回転、円弧スライドさせる支柱９、支持部７、支持部８を備えた台車１１と、その台車１１に搭載されＸ線管装置１に供給するＸ線管電圧およびＸ線管電流を制御する制御部１０と、モニタ台上に被検者のＸ線透視像及び処理画像を表示するモニタ（図示せず）とから構成される。

本発明の外科用Ｘ線装置は、従来の装置と構成、機能は同じであるが、各機材における外表面に特徴がある。従来の装置では、図２に示すように、手術中にＸ線管装置２１、Ｉ．Ｉ．２３、電源部２３ａ、ＴＶカメラ２４、保持Ｃアーム２６などの外装面に、血液や生理食塩水などの液体が飛散して付着し汚れたところを、手術終了後アルコールなどで拭き取るがきれいに拭き取ることができない。これに対し本外科用Ｘ線装置は、各機材の外表面に撥水機能を有する塗料、例えば、ふっ素樹脂塗料、またはシリコーン樹脂塗料などが塗布されているので、血液や生理食塩水などの液体が飛散しても一部は表面ではじかれ、残りは表面に付着する。しかし、手術終了後、アルコールなどで容易に拭き取り清潔にすることができる。

本装置の外装に設けられる撥水機能は、（１）装置外装の塗装層２ｂ上に撥水層２ｃを設ける方法（図１の（ｂ）に示す外装面拡大断面）、（２）素材層２ａに直接撥水層２ｃを設ける方法、（３）素材層２ａ上に撥水機能を有する塗装層（２ｃ＋２ｂ）を設ける方法などがある。
血液や生理食塩水などの液体は、表面に存在する分子が内部の分子によって、吸引力を受けるので、その結果として液体の表面は常に収縮する傾向を持つ。装置の外装面にこのような液体が飛散した場合、界面の素材側の結合エネルギーを大きくしておけば、液体は表面ではじかれる。撥水機能は界面を結合エネルギーの低い状態にしたものである。

撥水機能を有する材料として、ふっ素樹脂塗料、またはシリコーン樹脂塗料などがある。ふっ素樹脂塗料は、分子中にふっ素原子を含む樹脂を主体とする塗料で、そのＣ−Ｆ結合は結合エネルギーが大きいため、撥水性、耐候性、耐熱性耐磨耗性などに優れた塗膜を形成する。有機溶剤可溶性ふっ素樹脂、顔料、溶剤などを原料とした主剤と、ポリイソシアネート樹脂などを原料とした硬化剤からなる２液形の常温乾燥硬化する上塗塗料である。中塗り層間付着性を向上させるために、中塗りはエポキシ樹脂又はポリウレタン樹脂が使われる。

シリコーン樹脂塗料（珪素樹脂塗料）は、無機質のシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）を主骨核とし、側鎖にメチル基やフェニル基などの有機基が結合したオルガノポリシロキサン（シリコーン樹脂）を主体とする塗料である。シロキサン結合は炭素結合（−Ｃ−Ｃ−）に比較して結合エネルギーが高く、非常に安定な結合であるため、撥水性、耐熱性、耐寒性、柔軟性、耐光性、電気絶縁性などに優れた塗膜を形成する。最も普遍的に使われる変性タイプのアクリルシリコーン樹脂塗料がある。塗料シリコーン化合物とアクリル樹脂を反応させた変形樹脂を主体とし、ポリイソシアネートなどの硬化剤と組み合わせる２液形塗料である。
本外科用Ｘ線装置について、特に、カバー２付きのＸ線管装置１やＩ．Ｉ．３や電源部３ａやＴＶカメラ４や保持Ｃアーム６などは、血液や生理食塩水などの液体が飛散しやすい位置にあるので、これらの外装表面に上記の撥水機能を持たせる。

次に、本装置の構成各部について説明する。
Ｘ線管装置１は、金属製油浸式容器の中にＸ線管、主変圧器、フィラメント加熱変圧器、オイルサーキュレータ機器を封入した防電撃・防Ｘ線形のモノタンク方式を採用し、高電圧発生にインバータ方式が用いられ、Ｘ線管は固定陽極の二重焦点のものが用いられ、小焦点で透視、大焦点で撮影が行われ、Ｘ線放射口にはＸ線絞り装置を供え、カバー２を被せて一体構造とし、撥水性処理が施されている。そして、保持Ｃアーム６の下方の一端に取付けられ、通常、被検者を載せた手術台の下側に位置される。

Ｉ．Ｉ．３は、金属製の容器内面に磁気遮蔽用の特殊板とＸ線防護用の鉛が内張りされ、内部に９インチ入力面視野サイズの電子ズーム方式のＩ．Ｉ．管が収納され、外部に電源部３ａが設けられ、Ｉ．Ｉ．３の後方にＣＣＤのＴＶカメラ４がタンデムに接続されている。そして、これらの機材はすべて塗装され撥水性処理が施されている。また、Ｉ．Ｉ．３のＸ線入射面には被検者などで発生する散乱線を除去するためのグリッドが装着され、表面はアルミ板もしくは樹脂板などが使われ、撥水性処理が施されている。そして、Ｉ．Ｉ．３の側面外周にハンドル５ａが設けられ、撥水性処理が施されている。術者はこれを握って位置決めする。

保持Ｃアーム６は、一端にＸ線管装置１と他端にＩ．Ｉ．３を取付け、バランスの取れた状態で支持部７の溝に沿って円弧状にスライドするもので、接触してスライドする面のみ金属表面が露出しているが、その他の表面は撥水性処理が施されている。そして、支持部７が支持部８の軸を中心に回転可能に結合され、支持部８が支柱９に支えられ、支柱９の軸を中心に回転、上下動、及び前後動を可能にしている。この機構によって保持Ｃアーム６を任意の位置にセットすることができる。また、位置決め支援のためにハンドル５ｂが設けられ、撥水性処理が施されている。

台車１１は、制御部１０を搭載し、上部にＸ線条件設定および保持Ｃアーム６駆動用の操作パネルを供え、装置を移動させるためのハンドル１２が設けられている。台車１１を軽快に移動させるために回診用Ｘ線撮影装置とは異なり、移動範囲も手術室に限定されるため、足回りの構造に軽さと耐薬品性と清潔さを最優先にした樹脂キャスタが用いられ、カバーには撥水性処理が施されている。そして、ステアリング機能により本体の平行移動を容易にしている。

制御部１０は、設定パネルの透視モードでは管電圧が４０〜１１０ｋＶ、管電流は０．１〜３ｍＡまで設定できるようにされているが、透視条件を術者が設定するマニュアルモード時は、０．１ｍＡから装置定格の透視時の最大管電流まで、０．１ｍＡステップで設定できるようにされている。また、パルス透視では、最大８〜１０ｍＡまで流すことができる。

通常のマニュアルの透視では、透視する被検者の厚さによってモニタ上の画像の明るさが変わってしまうが、そのモニタ上に写し出される画像の明るさを、みやすい明るさに自動的に制御するＡＢＣ（ＡｕｔｏＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）制御が使われている。一般的には、ＴＶカメラ４の映像信号をフィードバックして管電圧と管電流を制御しているが、管電圧と管電流がともにある関係をもって連動するフルオート（ｋＶ−ｍＡ）方式と、設定された管電圧に応じてｍＡが連動するｍＡオート方式がある。外科用Ｘ線装置の場合は、医者が使用することを前提としているため、多くはフルオート方式が採用されている

モニタ（図示せず）は、モニタ台上に配置され、整形外科を中心とする手術では透視画像観察が主となり、撮影に関しても静止画像が大半を占め、透視画像をモニタＡで、撮影画像をもう一台のモニタＢで表示し観察する。また、脳神経外科を中心とする手術では透視画像をモニタＡで、画像処理（ＤＳＡ機能、マップ機能など）された画像をモニタＢで表示し観察する。

次に、本外科用Ｘ線装置の操作について説明する。手術室に被検者を入れて手術台に載せる。操作者は装置のハンドル１２を握って、装置を手術台横に近づける。そして、Ｘ線管装置１とＩ．Ｉ．３を結ぶＸ線軸の回転中心の高さを、支柱８を上下して被検者の高さにし、前後位置を支持部８から支持部７を出し入れし、被検者の検査部位に合わせる。そして、透視方向の設定は、ハンドル５ｂまたはハンドル５ａを持ち保持Ｃアーム６を円弧状に回転スライドさせる。また、被検者の体軸方向回りに保持Ｃアーム６を支持部７で回転して、斜めからの透視を行うことができる状態にする。そして、施術者が被検者の前にたち、最初に透視を行い、モニタで施術部を確認する。次に手術を開始する。その時、切開時に血液が飛散することがある。また、被検者によって点滴をしながら手術を行うこともあり、生理食塩水などが漏れこぼれることがある。これらの血液ならびに生理食塩水は、装置のカバー２付きのＸ線管装置１やＩ．Ｉ．３や電源部３ａやＴＶカメラ４や保持Ｃアーム６などに飛散したりする。装置のこれらの外装面は撥水性機能を有するように処理されているので、それらの液体の大部分は表面ではじかれ、床にこぼれる。残りの一部が外装面に残り汚れる。再度、透視を行い手術の結果を確認する。手術終了後、装置の外装面の汚れをアルコールなどで清潔にする。容易に汚れが落ち次回の手術の準備をする。

本発明の外科用Ｘ線装置の一実施例を示す図である。手術室の外科用Ｘ線装置システムを示す図である。

符号の説明

１Ｘ線管装置
２カバー
２ａ素材層
２ｂ塗装層
２ｃ撥水層
３Ｉ．Ｉ．
３ａ電源部
４ＴＶカメラ
５ａハンドル
５ｂハンドル
６保持Ｃアーム
７支持部
８支持部
９支柱
１０制御部
１０ａ操作パネル
１１台車
１２ハンドル

Claims

Ｘ線管装置と受像装置を保持Ｃアームの両端に対向させて取付け、外科用検査ベッド上の被検者を透視及び撮影し手術支援するための外科用Ｘ線装置において、外科用Ｘ線装置を構成する各機材の外表面に撥水機能を持たせたことを特徴とする外科用Ｘ線装置。
装置の外装面にふっ素樹脂塗料を塗布したことを特徴とする請求項１記載の外科用Ｘ線装置。
装置の外装面にシリコーン樹脂塗料を塗布したことを特徴とする請求項１記載の外科用Ｘ線装置。