JP2005261666A - Radiographic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人体などの被写体を透過したX線等の放射線の強度分布を画像検出器により検出する放射線画像撮影装置に関するものである。 The present invention relates to a radiographic imaging apparatus that detects an intensity distribution of radiation such as X-rays transmitted through a subject such as a human body using an image detector.
従来から、X線撮影として最も一般的な撮影方法として、所謂フィルム/スクリーン法が知られている。このフィルム/スクリーン法は感光性フィルムとX線に対して感度を有している蛍光体を組み合わせて撮影する方法である。 Conventionally, a so-called film / screen method is known as the most general imaging method for X-ray imaging. This film / screen method is a method of photographing by combining a photosensitive film and a phosphor having sensitivity to X-rays.
第2の撮影方法として、所謂コンピューテッドラジオグラフィ(CR)法が実用化されている。このコンピューテッドラジオグラフィ方法は被写体を透過した放射線の透過画像を蛍光体中に潜像として蓄積し、後に励起光を照射することにより潜像を読み出す方式である。 As a second imaging method, a so-called computed radiography (CR) method has been put into practical use. This computed radiography method is a method in which a transmission image of radiation that has passed through a subject is accumulated as a latent image in a phosphor, and the latent image is read by irradiating excitation light later.
また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、第3の撮影方法として、半導体センサを使用して同様にX線画像を撮影する装置が開発されている。この半導体センサを使用した放射線画像撮影システムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真システムと比較して、極めて広範囲な放射線露出域の画像を記録できるという利点を有している。 Further, with the recent progress of semiconductor process technology, as a third imaging method, an apparatus for imaging X-ray images using a semiconductor sensor has been developed. The radiographic imaging system using this semiconductor sensor has an advantage that it can record an image of a very wide radiation exposure range as compared with a radiographic system using a conventional silver salt photograph.
即ち、広範囲のダイナミックレンジのX線を光電変換手段により読み取って電気信号に変換した後に、この電気信号に基いて写真感光材料等の記録材料やCRT等の表示装置に放射線画像を可視像として出力させることにより、放射線の露光量の変動に影響され難い放射線画像を得ることができる。 That is, X-rays in a wide dynamic range are read by a photoelectric conversion means and converted into an electric signal, and then a radiographic image is converted into a visible image on a recording material such as a photographic photosensitive material or a display device such as a CRT based on the electric signal. By outputting, it is possible to obtain a radiation image that is hardly affected by fluctuations in the exposure amount of radiation.
図10はこの半導体センサを用いた放射線画像撮影システムの概略図を示し、被検者を載せたX線画像撮影装置1には、複数の光電変換素子を二次元状に配置した検出面を有し、平面検出器、フラットパネル等と称する。
FIG. 10 is a schematic view of a radiographic imaging system using this semiconductor sensor. The
被検者Sの上方に配置されたX線発生部3から出射されたX線は被検者を透過した後に、X線検出センサ2により検出される。このX線検出センサ2から出力された画像信号は、画像処理手段4においてデジタル画像処理された後に、可視化されてモニタ5にX線画像として表示される。
X-rays emitted from the X-ray generator 3 disposed above the subject S are detected by the
また、上述のようなX線検出センサ2を用いた撮影を行う場合に、例えば特許文献1に示すように、検出手段と被検者を固定するために様々な形態の撮影装置が、これまでに提案されている。
Moreover, when imaging using the
図11は従来のX線検出センサを用いたX線画像撮影装置を示しており、床面に昇降台11が設けられ、昇降台11上に支持機構12を介して被検者を載置する長方形状の天板部13が固定されている。天板部13の内枠には支持機構14を介してX線撮影部15を保持するキャリッジ16が天板部13の長手方向に移動自在に支持されている。また、キャリッジ16は支持機構17によって天板部13の短手方向に移動自在に支持されている。
FIG. 11 shows an X-ray imaging apparatus using a conventional X-ray detection sensor. A
また、天板部13上には吊下機構18を介してX線管球19が撮影室の天井から懸垂されている。このような構成により、被検者を載置した天板部13を水平面内に移動してX線管球19に対して位置決めを行い、天板部13のほぼ全域においてX線撮影部15を移動し、天板部13上の被検者のほぼ全身を撮影対象とすることができる。
Further, an
上述の従来例では、天板部13のほぼ全域においてX線撮影部15を移動することにより、撮影範囲を拡大することができるが、例えばX線を上から真下に照射するのではなく、水平方向や斜め方向に照射する場合には対応することができない。
In the above-described conventional example, the imaging range can be expanded by moving the
上述の従来例では、このように好適な位置にX線撮影部15を配置することができない場合があり、一般のフィルムカセッテを天板部13とは離れたところに固定して撮影する必要がある。従って、X線検出センサに関する設備と、フィルムカセッテに関する現像設備などが必要となり、設備が増大すると共に操作者の作業も煩雑となる。
In the above-described conventional example, the
また、広範囲の撮影領域を撮影するために、一般のフィルムカセッテでは長尺のカセッテに複数毎のフィルムを並べて装填することができるが、上述の従来例では不可能である。 Further, in order to photograph a wide range of photographing areas, a general film cassette can be loaded with a plurality of films arranged in a long cassette, but this is not possible with the above-described conventional example.
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、放射線画像検出器を取り出して、様々な方向からの撮影を可能とする放射線画像撮影装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a radiographic image capturing apparatus that eliminates the above-mentioned problems and enables a radiographic image detector to be taken out and imaged from various directions.
上記目的を達成するための本発明に係る放射線画像撮影装置は、被写体を載置する天板部を備えた寝台と、被写体を透過した放射線の強度分布を検出する放射線画像検出器と、該放射線画像検出器を前記天板部の下側位置に支持する支持部とを有し、該支持部は前記放射線画像検出器を前記天板部に対し結合・離脱自在としたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a radiographic imaging apparatus according to the present invention includes a bed provided with a top plate portion on which a subject is placed, a radiographic image detector that detects an intensity distribution of radiation transmitted through the subject, and the radiation And a support portion that supports the image detector at a lower position of the top plate portion, and the support portion is configured to allow the radiation image detector to be connected to and detached from the top plate portion.
本発明に係る放射線画像撮影装置によれば、X線を下方に照射して天板部全面を撮影範囲とするだけでなく、放射線画像検出器を寝台から取り出して必要な位置に配置をすることにより、様々な方向からの撮影が可能になる。 According to the radiographic image capturing apparatus of the present invention, not only the X-ray is irradiated downward to make the entire surface of the top plate an imaging range, but also the radiographic image detector is taken out of the bed and placed at a required position. Thus, shooting from various directions becomes possible.
また、画像検出器を天板部の外部に排出する機構を設ければ、煩雑な操作をすることなく、迅速に放射線画像検出器を取り出すことができる。 Further, if a mechanism for discharging the image detector to the outside of the top plate portion is provided, the radiation image detector can be quickly taken out without a complicated operation.
更に、画像検出器の移動支持機構の長手方向の案内軌道を天板部の長手方向の枠体に設ければ機構が簡潔になる。 Furthermore, if the guide track in the longitudinal direction of the moving support mechanism of the image detector is provided in the longitudinal frame of the top plate portion, the mechanism is simplified.
画像検出器は複数の検出器を結合、分離可能な構成とし、天板部の内部、外部において結合して長尺の撮影範囲を一括して撮影を行い、また分割して撮影することもできるようにすれば、これまでフィルムカセッテによらざるを得なかった様々な角度の撮影や長尺の撮影が、同一の画像検出器で可能になる。 The image detector has a configuration in which a plurality of detectors can be combined and separated, and can be combined at the inside and outside of the top panel to shoot a long shooting range at once, or it can be divided and shot. By doing so, it is possible to shoot at various angles and to shoot at a long angle with the same image detector, which until now had to be based on a film cassette.
本発明を図1〜図9に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。 The present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
図1は実施例1におけるX線画像撮影装置の斜視図、図2は横断面図を示しており、撮影室には昇降式のフローティングテーブルである寝台21が設けられている。寝台21は基台22によりその上面が床に対して上下動自在の構造とされ、基台22の側面は例えば3枚のカバー23a〜23cにより覆われている。基台22の上部には、長方形の枠体24が矢印Aの短手方向の2対のレール25a、25b及び枠体24の長辺部分とレール25bの結合部に設けられた図示しないレールを介して短手方向及び長手方向に水平動自在に設置されている。また枠体24上には、被検者を横臥させるための天板26が構設され、この天板26はアクリル、ポリカーボネート、カーボン又は木材等のX線透過率の高い材料から構成されている。
FIG. 1 is a perspective view of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view. A
天板26の下部には、X線画像検出器27が移動自在に配置されている。このX線画像検出器27はフラットパネルセンサと呼ばれる大判の固体撮像素子から成り、例えば43cm×43cm程度の大きさの検出面を有する画像検出部を内蔵している。この画像検出部は例えば半導体製造プロセス技術を用いて製造され、複数の光電変換素子又はX線検出素子等が二次元のマトリックス状に配列されている。
An
X線画像検出器27はその上面に配置されX線透過率の高い材料から構成されるカバー部材28と、このカバー部材28と共働して上述の画像検出部を光密に内包するための筐体29とを有している。X線画像検出器27は天板26の下面に接するように付勢されており、天板26との接触部に発生する摩擦力を極力低減させるように上面は平滑に仕上げられている。なお、X線画像検出器27と天板26との間に転がり部材を介在させることにより、この摩擦力を低減させることもできる。
The
また、X線画像検出器27と天板26の間に、必要に応じて図示しない散乱線除去用のグリッドを挿入することができる。このグリッドは図示しない機構を介して挿入、退避が可能で、被検体に応じて挿入・退避を選択することが好ましい。
Further, a scattered radiation removal grid (not shown) can be inserted between the
X線画像検出器27はキャリッジ30とこのキャリッジ30を支持する短手方向を向く2対のレール31とから成る保持機構32により枠体24に保持されている。キャリッジ30はX線画像検出器27を着脱可能に支持するトレイ30aとキャリッジ下部30bから成り、通常の撮影時にはトレイ30aとキャリッジ下部30b同士は固定されていて一体となっている。なお、トレイ30aはキャリッジ下部30bに対して短手方向に摺動自在に支持されていて、後述するX線画像検出器27の取り出し時には、キャリッジ下部30bに対して移動することができるようにされ、この取り出し時にX線画像検出器27とトレイ30aが通過可能な開口部33が、枠体24の側部に設けられている。
The
キャリッジ30は上述のようにレール31により支持され、短手方向に摺動自在とされている。また、レール31のそれぞれの端部は、枠体24の長手方向内側に設けられた案内溝34に沿って長手方向に摺動自在に支持されている。
The
このように、X線画像検出器27は保持機構32により、天板26の下面のほぼ全域に渡り移動自在に支持されているため、天板26のほぼ全域に渡って撮影することができ、機能を損うことなく、従来例のキャリッジ移動機構を簡素化することができる。
As described above, the
寝台21の上方には、X線管球41が天井に吊下機構42により支持され、X線管球41はX線を下方に出射し、寝台21上に横臥した被検者を照射し得るようにされている。吊下機構42は矢印A、Bで示す寝台21の短手方向及び長手方向に移動自在に支持された水平動部材42aと、この水平動部材42aに矢印Cで示す上下方向に移動自在に支持された上下動部材42bとから構成されている。X線管球41は上下動部材42bの下部に取り付けられ、吊下機構42によってA、B、Cの三次元方向に移動可能となっている。
Above the
図3は寝台21における保持機構32と電気回路の構成図であり、特にキャリッジ30の短手方向の移動機構に関する構成を示しており、長手方向も同様の構成であるが図では省略している。レール31の側方にはDCモータ又はパルスモータ等の駆動源51が設けられ、駆動源51の駆動軸には駆動プーリ52が固定されている。駆動プーリ52の図面上の上方には、固定台53を介して従動プーリ54が設けられている。駆動プーリ52と従動プーリ54はレール31に沿ったタイミングベルト55により連結され、タイミングベルト55の一部はキャリッジ30に固定されている。そして、従動プーリ54は図示しない付勢手段を有し、この付勢手段によりタイミングベルト55に所望の張力を与える構成とされている。これにより、例えば駆動プーリ52が右回転した場合に、キャリッジ30上のX線画像検出器27が図面において上方に移動し、左回転した場合に下方に移動するようになっている。
FIG. 3 is a configuration diagram of the
レール31に沿ってリニアエンコーダのスケール部56が固定され、キャリッジ30にはセンサ部57が取り付けられている。リニアエンコーダはスケール部56とセンサ部57とから構成され、センサ部57はスケール部56のパターンを読み取ることにより、キャリッジ30の移動に対応したパルス信号と移動方向を示す信号とを生成すると共にパルスを加減算し、キャリッジ30の位置を検出するようにされている。
A
駆動源51はコントローラ58に接続され、コントローラ58には比較回路59が接続されている。比較回路59には、X線画像検出器27の短手方向の位置を検出するセンサ部57の出力とX線管球41の短手方向の位置を検出する短手方向位置センサ60の出力が接続されている。
The
同様に、コントローラ58には吊下機構42の各駆動源、各駆動方向に対応する位置センサ60等の位置センサ、X線画像検出器27の長手方向の位置を検出する長手方向位置センサ、基台22の上面の高さを可変するための駆動源、上面の高さを検出する上下方向位置センサ、及び枠体24の短手方向及び長手方向の各位置を検出する各位置センサ等が接続されている。
Similarly, the
更にコントローラ58には、各部の操作や一連の制御の設定等を行うためのスイッチ入力部が設けられ又は接続され、コントローラ58はこれらの操作又は設定等に基づいて、X線管球41とX線画像検出器27とが所定の位置関係となるように、各部の制御を行うようにされている。
Further, the
例えば、X線管球41の位置に対応する所定位置に対してX線画像検出器27の位置がずれている場合に、コントローラ58は比較回路59からの信号、例えばX線画像検出器27の各移動方向における位置ずれ量(ベクトル量)を示す信号等の比較結果を示す信号に基づいて、駆動源51等の各駆動源を制御し、X線画像検出器27の位置をX線管球41に対応する所定位置に一致させる。
For example, when the position of the
なお、ここではX線管球41に対応する所定位置にX線画像検出器27を駆動する場合を説明したが、X線画像検出器27に対応する所定位置にX線管球41を駆動したり、被検者の所定の撮影対象領域に対応する所定位置に、X線管球41及び/又はX線画像検出器27を駆動することもできる。
Although the case where the
図4はX線画像検出器27、X線管球41を含む撮影システムのブロック回路構成図である。X線画像検出器27は制御部71が接続され、制御部71には制御手段72、画像処理手段73、通信手段74等が内蔵され、制御手段72は各種の設定パラメータ記憶手段75を有している。制御手段72には操作手段76、モニタ77、X線発生手段78が接続され、X線発生手段78の出力側にX線管球41が接続されている。また、通信手段74にはネットワーク79を介して画像データベース80、読影用ワークステーション81が接続されている。
FIG. 4 is a block circuit configuration diagram of an imaging system including the
X線画像検出器27で取得された画像データは、制御部71の画像処理手段73に転送され所望の処理が行われ、処理後の画像データは通信手段74を介して病院内のネットワーク79に送られるようになっている。
The image data acquired by the
本実施例は上述の構成において、X線画像検出器27を天板26の下部に配置して、被検者のX線画像を撮像することができるが、特殊な使い方として、X線画像検出器27を天板26の下から取り出して、天板26の上などの任意の位置に配置することができる。
In the present embodiment, the
図5はこの場合の取り出し動作についてのフローチャート図である。操作者はX線画像検出器27を取り出して撮影を行う際に、操作手段76からその取り出し指令を入力する(ステップS501)。この指令は制御手段72を介して、寝台21のキャリッジ位置制御手段に伝達され、キャリッジ30の長手方向の位置が検出される(ステップS502)。キャリッジ30は長手方向の特定の位置、例えば中心においてX線画像検出器27の排出が行えるため、予め記憶されているその排出位置の情報と、検出された長手方向の現在の位置との比較が行われ差が算出される(ステップS503)。
FIG. 5 is a flowchart of the take-out operation in this case. When the operator takes out the
差が0でない場合、つまりキャリッジ30が排出位置である長手方向の中央部に位置しない場合に、長手方向の所望の方向、距離をコントローラ58で演算し、キャリッジ30を移動させる(ステップS504)。長手方向の排出位置とキャリッジ30の位置が一致すると、長手方向の移動を停止する(ステップS505、S506)。
When the difference is not 0, that is, when the
続いて、キャリッジ30を短手方向の手前側に移動させる(ステップS507)。キャリッジ30の下部が移動範囲の最前部まで到達すると、トレイ30aはこれまで一体に移動してきたキャリッジ30に対する拘束を解除し、キャリッジ30は停止したままで、トレイ30aのみ更に前方に移動する。トレイ30aを載置したX線画像検出器27の一部は、前方の枠体24の開口部33を通過して、枠体24の外部に露出した状態で停止する(ステップS508、S509)。
Subsequently, the
図6はこの状態の斜視図、図7は横断面図を示し、操作者は図7の一点鎖線で示すようにX線画像検出器27を斜め上方にトレイ30aから引き出すことで、取り出すことができる(ステップS510)。取り出されたX線画像検出器27は、被検者に対して所望の位置に適宜の固定具等を用いて固定され、所望の方向からX線を照射することで、枠体24の下では撮影することのできない部位の撮影を行うことができる(ステップS511)。
FIG. 6 is a perspective view of this state, FIG. 7 is a cross-sectional view, and the operator can take out the
図8はその場合の例を示し、取り出したX線画像検出器27を天板26上に垂直に立てて固定して側面撮影する場合の説明図である。この場合に、X線画像検出器27は制御部71との信号の受信は有線で通信を行ってもよいし、また無線で通信してもよい。
FIG. 8 shows an example of such a case, and is an explanatory diagram in the case of taking a side view with the taken-out
このように、X線画像検出器27の寝台21からの取出機構を設けたことで、従来例では不可能であった様々な角度からの撮影が可能になる。
As described above, by providing the take-out mechanism from the
図9は実施例2の斜視図である。寝台21’において、実施例1の寝台21と異なることは、X線画像検出器27の代りに2個のX線画像検出器27a、27bがキャリッジ30上に搭載されていることである。
FIG. 9 is a perspective view of the second embodiment. The
X線画像検出器27a、27bは実施例1のX線画像検出器27を2個隣接して配置されており、双方同時に使用して撮影することもできるし、何れか一方を選択して単独で撮影することができる。また、一方を撮影した後に双方の検出領域の間に存在する撮影できない部分に相当する距離だけ瞬時に移動し、先に撮影した領域に接する又は重なる領域を他方で撮影することもできる。
The
更に、X線画像検出器27a、27bは実施例1と同様な手順でトレイ30aを所定の位置に移動することで、寝台21’の外部に取り出すことができる。X線画像検出器27a、27bを外部に取り出す場合には、2個のX線画像検出器27a、27bを結合して取り出すこともできるし、一方だけ単独で取り出して撮影することもできる。このようにすることで、実施例1と同様の効果を得られるだけでなく、更に実施例1では実現できなかった長尺の撮影範囲を撮影することも可能になる。
Further, the
なお、2個のX線画像検出器27a、27bを隣接した例を述べたが、他の分割数であってもよく、また異なる仕様の複数のX線画像検出器を組み合わせることもできる。
Although the example in which the two
なお、上述の実施例1、2のX線画像撮影装置は、特許請求の範囲を逸脱することなく、多様に変形することが可能であることは云うまでもない。例えば、寝台21は昇降式フローティングテーブルとしたが、被検者を横臥させ得る天板26を有するのであれば、天板26を昇降させないテーブル、或いは天板26を水平方向に移動させないテーブルとすることもできる。そして、寝台21は天板26を傾斜状態に支持し得る所謂起倒式としてもよい。
Needless to say, the X-ray imaging apparatuses according to the first and second embodiments can be variously modified without departing from the scope of the claims. For example, although the
また、寝台21の代りに手術用テーブル、ICU(Intensive Care Unit)用ベッド、救急用ストレッチャ等を使用することができる。この場合には、緊急性を要する被検者に迅速に対応することが可能となり、カセッテを被検者の下に差し入れて撮影する場合と比較して、より容易にかつ迅速にX線画像を得ることができる。
Further, instead of the
なお本実施例においては、X線を用いて被検者を撮影する医療用のX線画像撮影装置について説明したが、他の被検体を撮影するX線画像撮影装置或いは他の放射線を用いた撮影装置に適用することも可能である。 In this embodiment, a medical X-ray imaging apparatus for imaging a subject using X-rays has been described. However, an X-ray imaging apparatus for imaging another subject or other radiation is used. It is also possible to apply to a photographing apparatus.
そして、他の装置と組み合わせることも可能であって、例えばII(Image Intensifier)付きテレビジョン装置を搭載した外科用Cアーム型装置又は透視装置等と組み合わせてシステム化することもできる。 Further, it can be combined with other devices, and for example, it can be combined with a surgical C-arm type device or a fluoroscopic device equipped with a television device with II (Image Intensifier).
21 寝台
22 基台
24 枠体
26 天板
27 X線画像検出器
30 キャリッジ
32 保持機構
33 開口部
41 X線管球
21
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