JP2006038975A - Medical x-ray radiographic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被写体のX線撮影を行う医療用X線撮影装置に関するものである。 The present invention relates to a medical X-ray imaging apparatus that performs X-ray imaging of a subject.
医用の分野においては、X線や放射線の遮蔽のために従来から鉛箔(シート)が広く用いられている。この鉛という材料は、X線や放射線の遮蔽機能上からは好ましい材料であるが(下記特許文献1参照)、環境影響上は好ましい材料ではなく、一般部品・一般機器等では使用が厳しく制限されており、鉛を有する医療部品・医療機器等においても、「管理された廃棄」が要求されており、鉛代替材料の探索は、特に医療機器関係では急務である。また、上記鉛シートをカセッテで後方散乱影響の除去のために用いられる場合には、一般的に記録媒体の周辺の各部材に貼付けられて使用されており、記録媒体と鉛シート表面との距離は均一になるように構成されている。
In the medical field, lead foil (sheet) has been widely used for shielding X-rays and radiation. This lead material is a preferable material from the viewpoint of the shielding function of X-rays and radiation (see
一方、患者をベット上に横たえてX線撮影するいわゆる臥位式のX線撮影装置では、同様に後方散乱影響を除去するため、撮影時には略水平に配置された輝尽性蛍光体からなる記録プレートの背面側を鉛シートで全面的に覆い、読み取り時には、読み取り部の移動経路から鉛シートを退避させる構造が用いられている。 On the other hand, in a so-called saddle-type X-ray imaging apparatus in which a patient is laid on a bed and X-ray imaging is performed, in order to eliminate the backscattering effect, a recording made of a stimulable phosphor arranged substantially horizontally at the time of imaging is performed. A structure is used in which the back side of the plate is entirely covered with a lead sheet, and at the time of reading, the lead sheet is retracted from the moving path of the reading unit.
上述のように、X線撮影装置にも鉛シートが用いられ、通常はプレートの背面側を全面的に覆った状態とされる。従って、鉛シートは、重力影響下にさらされる時間が長く、2次元的に下側に撓むようになる。このため、鉛シートと記録プレートとの距離が次第に異なるようになり、後方散乱線除去機能が相違することに繋がり、好ましくない。更に、この位置の相違を画像処理で補正しようとすると、2次元的な補正を加えねばならず、制御上複雑となる。また、鉛シートを巻き取ることで退避させる構成の場合、鉛シートに巻きぐせがつくと、同様に鉛シートと記録プレートとの距離が異なるようになってしまう。
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、シート体がX線撮影時に後方散乱線の影響を除去するとともに記録プレートに対しほぼ一定の距離を保つことのできるX線撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention provides an X-ray imaging apparatus capable of removing the influence of backscattered rays during X-ray imaging and maintaining a substantially constant distance from the recording plate in view of the above-described problems of the prior art. The purpose is to do.
上記目的を達成するために、本発明による医療用X線撮影装置は、被写体のX線撮影を行う医療用X線撮影装置であって、前記被写体に対し略平行に配置され前記被写体を透過したX線により画像情報を記録する記録プレートと、前記記録プレートから画像情報を読み取る読み取り部と、前記記録プレートの反被写体側に後方散乱線除去のために設けられかつ可撓性を有する素材に鉛を除く少なくとも1種の重金属を分散または混練させたシート体と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a medical X-ray imaging apparatus according to the present invention is a medical X-ray imaging apparatus that performs X-ray imaging of a subject, and is disposed substantially parallel to the subject and transmits the subject. A recording plate that records image information by X-rays, a reading unit that reads image information from the recording plate, and a lead that is provided on the non-subject side of the recording plate to remove backscattered rays and has flexibility. And a sheet body obtained by dispersing or kneading at least one kind of heavy metal excluding.
この医療用X線撮影装置によれば、記録プレートの反被写体側に設けたシート体が可撓性を有する素材に鉛を除く少なくとも1種の重金属を分散または混練させているので、後方散乱線除去の効果を得ることができるとともに、シート体の可撓性(巻き癖のつき難さ)・弾性力が向上し、シート体は記録プレートに対しほぼ一定の距離を保つことができる。 According to this medical X-ray imaging apparatus, since the sheet provided on the side opposite to the subject of the recording plate disperses or kneads at least one heavy metal excluding lead in a flexible material, The removal effect can be obtained, and the flexibility (hardness of curling) and elasticity of the sheet body can be improved, so that the sheet body can maintain a substantially constant distance from the recording plate.
上記医療用X線撮影装置において前記シート体は、X線撮影のときに後方散乱線除去のために引き出され、前記記録プレートからの読み取りのときに巻き取るように構成できる。これによりシート体を退避させ(巻き取り状態)、伸張させる(引き出し状態)ことができ、装置の小型化(薄型化)が可能となるが、シート体の可撓性・弾性力が向上しているので、退避時にシート体を小さい曲率半径に巻き取ることができ、更に装置を小型化(薄型化)でき、また使用時に伸張させたとき、巻き癖がつき難いので、シート体を記録プレートに対しほぼ一定の距離に保つことができる。 In the medical X-ray imaging apparatus, the sheet member can be drawn out to remove backscattered rays during X-ray imaging and wound up when reading from the recording plate. As a result, the sheet body can be retracted (wound state) and extended (drawn state), and the apparatus can be downsized (thinned), but the flexibility and elasticity of the sheet body are improved. Therefore, when retracted, the sheet body can be wound around a small radius of curvature, and the device can be further downsized (thinned). On the other hand, it can be kept at a substantially constant distance.
また、前記シート体の素材は少なくとも引き出し・巻き取り方向に繊維が延びていることで、巻き癖がより一層つき難くなり、好ましい。なお、シート体の素材の繊維は、引き出し・巻き取り方向と一致する方向に延びるものでよいが、引き出し・巻き取り方向と直交する方向の2方向に延びるものでもよい。 In addition, the material of the sheet body is preferable because the fibers are extended at least in the drawing / winding direction, so that curling wrinkles are more difficult to stick. In addition, although the fiber of the raw material of a sheet | seat may extend in the direction corresponding to a drawing / winding direction, it may extend in two directions orthogonal to the drawing / winding direction.
また、上記医療用X線撮影装置は、前記被写体の体軸を重力方向と直交する方向に保ちながら臥位式でX線撮影を行う構成にできる。この場合、シート体は可撓性・弾性力が向上しているので、シート体の平面全体に重力が作用しても記録プレートに2次元的な撓みが生じ難く、シート体を記録プレートに対しほぼ一定の距離に保つことができる。 In addition, the medical X-ray imaging apparatus can be configured to perform X-ray imaging in a supine manner while keeping the body axis of the subject in a direction orthogonal to the direction of gravity. In this case, since the sheet body has improved flexibility and elasticity, even if gravity acts on the entire plane of the sheet body, it is difficult for the recording plate to be two-dimensionally bent. It can be kept at a substantially constant distance.
また、上記医療用X線撮影装置は、前記被写体の体軸を重力方向に保ちながら立位式でX線撮影を行う構成にしてもよい。この場合には、シート体の平面とほぼ同じ方向に重力が作用し、記録プレートに2次元的な撓みが生じ難いが、巻き取られる際の巻き癖がつきにくいので、シート体を記録プレートに対しほぼ一定の距離に保つことができる。 The medical X-ray imaging apparatus may be configured to perform X-ray imaging in a standing manner while keeping the body axis of the subject in the direction of gravity. In this case, gravity acts in substantially the same direction as the plane of the sheet body, and the recording plate is unlikely to be two-dimensionally bent. On the other hand, it can be kept at a substantially constant distance.
本発明のX線撮影装置によれば、シート体がX線撮影時に後方散乱線の影響を除去するとともに記録プレートに対しほぼ一定の距離を保つことができる。 According to the X-ray imaging apparatus of the present invention, the sheet body can remove the influence of backscattered rays during X-ray imaging and can maintain a substantially constant distance from the recording plate.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図1は、本実施の形態による臥位式の医療用X線撮影装置を使用する状態を概略的に示す図である。図2は図1の医療用X線撮影装置の内部構成を概略的に示す図である。図3はX線撮影時における図2のシート体及び走査ユニットの位置を示す断面図である。図4は図2の走査ユニットの構成例を示す図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a state in which the supine type medical X-ray imaging apparatus according to the present embodiment is used. FIG. 2 is a diagram schematically showing an internal configuration of the medical X-ray imaging apparatus of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the positions of the sheet member and the scanning unit in FIG. 2 during X-ray imaging. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the scanning unit of FIG.
図1に示すように、本実施の形態による医療用X線撮影装置1は、撮影ベット102の下部に設けられ、被写体である患者Pの体軸を重力方向と直交する方向に撮影ベット102上で保つことで臥位状態にある患者Pに対し、上方に設置されたX線源101からX線100を照射し、患者Pの撮影対象部位を透過したX線による画像情報を、装置の内部上面に患者Pに対し略平行に配置された記録プレートBに記録するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the medical
記録プレートBは、X線を照射するとそのX線エネルギの一部が蓄積され、その後、レーザ光等の励起光を照射すると蓄積されたX線エネルギに応じて輝尽性発光を示す輝尽性蛍光体から構成される。 When the recording plate B is irradiated with X-rays, a part of the X-ray energy is accumulated. After that, when the recording plate B is irradiated with excitation light such as laser light, the recording plate B exhibits stimulable light emission according to the accumulated X-ray energy. It is composed of a phosphor.
図2に示すように、医療用X線撮影装置1は、上面側に配置されたX線透過窓24及び外枠25により構成されて患者Pに対し略平行に位置する上面カバー23を有し、また、X線透過窓24に配置された記録プレートBと、記録プレートBに対し走査光を照射し画像情報を読み取る走査ユニットAと、走査ユニットAの駆動制御やX線曝射タイミングや画像読み取り等を統括的に制御する制御部26と、を内部に有する。
As shown in FIG. 2, the medical
医療用X線撮影装置1の本体内部には、図2のように、走査ユニットAを水平方向に搬送し副走査するためにボールねじの形成された副走査シャフト14と走査ユニットAをガイドするガイドシャフト15が配置されている。走査ユニットAへの電源線や信号線は、走査ユニットAの搬送時でも突っ張らない程度の長さのケーブル27により、装置内部の底部側に設置された制御部26に接続されている。
Inside the main body of the medical
図2,図3のように、X線撮影時の後方散乱線の影響除去のために、シート状に構成されたX線吸収シート22が記録プレートBの背面側近傍に配置されている。X線吸収シート22は、一端側でローラ22aに巻き取られかつローラ22aから引き出し可能になっており、他端が走査ユニットAに固定されている。このため、走査ユニットAの水平方向の移動に応じてX線吸収シート22はローラ22aで巻き取り・引き出しが行われる。
As shown in FIGS. 2 and 3, an
即ち、X線撮影時には、走査ユニットAは、図3のように医療用X線撮影装置1内の図の右端に向け移動するが、この移動とともにX線吸収シート22がローラ22aから方向Y’に引き出され、記録プレートBに十分重なる。また、X線吸収シート22は、その巻き取りのためにローラ22aに定荷重ばね(図示省略)による付勢力を作用させておくことで、走査ユニットAの戻りとともに方向Yに移動しローラ22aに巻き取られる。また、この定荷重ばねの付勢力により、図3のようにローラ22aから方向Y’に引き出されているX線吸収シート22が引っ張られて所定の張力が発生している。
That is, at the time of X-ray imaging, the scanning unit A moves toward the right end of the drawing in the medical
図2のように、走査ユニットAの前面には、記録プレートBに記録された画像を読み取るための読取窓16と板状X線吸収材19とが設けられている。X線撮影時には、ローラ22aから引き出されたX線吸収シート22及び板状X線吸収材19により、装置内部へのX線の侵入が十分防止できるとともに、装置内部に侵入したX線による散乱線が記録プレートBに照射されてX線画像にノイズが含まれるような事態も十分防止できる。
As shown in FIG. 2, a
図4に示すように、走査ユニットAでは、半導体レーザやコリメータレンズ等からなる半導体レーザユニット2がレーザビーム3を出力し、レーザビーム3はフィルタ4を通過してスキャナ5に入射し、主走査方向に走査される。なお、スキャナ5は、ガルバノメータミラーや回転多面鏡等であってよい。
As shown in FIG. 4, in the scanning unit A, the
スキャナ5によって走査された走査光6は、ミラー7a、7bにより記録プレートBに向けて反射され、記録プレートBの走査面8上に走査線9を形成する。走査線9上ではレーザビームが励起光となって記録プレートBから輝尽発光光が発生し、その光が集光体10の細長い受光面で集光され、光電子増倍管を備えた光検出器11a、11bに導かれる。
Scanning
光検出器11a、11bで光電変換された電気信号は、制御部26の画像処理部で画像処理され、制御部26の画像出力部から画像信号として出力する。この画像信号は、例えば、データベースサーバに送られ保存されたり、プリンタに送られてフィルムに画像を形成して出力する。
The electrical signals photoelectrically converted by the
また、走査ユニットAは、副走査シャフト14がモータ13の回転によりガイドシャフト15に案内されながら図4の水平方向に移動することにより、走査線9(主走査方向)と直行する方向に副走査される。
Further, the scanning unit A moves in the direction perpendicular to the scanning line 9 (main scanning direction) by moving the
次に、上述のX線吸収シート22について図5,図6を参照して説明する。図5は図2,図3のX線吸収シートの繊維体の平面図である。図6は図5のX線吸収シートの断面構成を示す図である。
Next, the
図5,図6のように、X線吸収シート22は、可撓性があり巻き取り方向Y、引き出し方向Y’に繊維が延びている一対の繊維体31,32の間に鉛を除く少なくとも1種の重金属を分散させた複合材料33を挟んで形成された複合材シートからなる。複合材料33は、例えば重金属としてのタングステン粉末をスチレン系エラストマまたはゴム材料に分散させた複合材料であり、可撓性がよくかつ充分なX線遮光効果がある。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
上述のように、X線吸収シート22は、可撓性のある繊維体31,32間に可撓性のある複合材料を挟み込んで形成されているので、可撓性及び弾性力が向上し、巻き癖がつき難く、更に、巻き取り方向Y、引き出し方向Y’の一方向に延びた繊維により、方向Y、Y’に荷重が作用しても伸び難く、巻き癖がより一層つき難くなっている。
As described above, since the
次に、図1乃至図6の医療用X線撮影装置1の動作について説明する。以下で説明する動作は制御部26によって制御される。
Next, the operation of the medical
まず、X線撮影の開始前に、図4のモータ13により副走査シャフト14が回転することで走査ユニットAが図2,図3の方向Y’に移動し、図3の右端位置に退避する。この移動とともにX線吸収シート22がローラ22aから引き出し方向Y’に引き出され、記録プレートBの背面側を覆う。
First, before the start of X-ray imaging, the scanning unit A is moved in the direction Y ′ in FIGS. 2 and 3 by the
次に、図1のように、撮影ベット102上で臥位状態にある患者Pに対し上方のX線源101からX線100を照射することで患者Pの撮影対象部位を透過したX線による画像情報を記録プレートBに記録する。
Next, as shown in FIG. 1, X-rays transmitted through the imaging target region of the patient P by irradiating the
次に、走査ユニットAが図3の方向Yに副走査移動しながら記録プレートBから画像情報の読み取りを行う。この走査ユニットAの移動とともに、X線吸収シート22は巻き取り方向Yに移動しローラ22aに巻き取られる。このように、走査ユニットAの副走査移動が終了し読み取り画像情報の読み取りが完了すると、走査ユニットAに取り付けられた消去光源(図示省略)から消去光を照射させながら、走査ユニットAを移動させ記録プレートBの輝尽性蛍光体から画像を消去する。
Next, the scanning unit A reads image information from the recording plate B while moving in the sub-scanning direction Y in FIG. As the scanning unit A moves, the
以上のようにして、医療用X線撮影装置1でX線撮影が行われ、記録プレートBから記録された画像情報を読み取ることができるが、このX線撮影のとき、X線吸収シート22は可撓性のある繊維体31,32間に重金属を分散させた可撓性のある複合材料を挟み込んで形成されており、可撓性及び弾性力が向上し、所定の張力で引っ張られた状態で巻き癖がつき難いので、X線吸収シート22の平面全体に重力が重力方向gに作用してもX線吸収シート22に2次元的な撓みが生じ難くなり、図3のように、X線吸収シート22と記録プレートBとの間隔dをほぼ一定に保つことができる。従って、X線吸収シート22と記録プレートBとの間隔dの変動に起因するX線吸収シート22の後方散乱線除去機能の相違は殆ど生じなく、このため、このX線吸収シート22の位置の相違を画像処理で2次元的に補正することは必要なく、制御が複雑とならない。
As described above, X-ray imaging is performed by the medical
本実施の形態のようにX線吸収シート22には、鉛を使用せずにタングステン粉末を分散した複合材シートを用いることで、装置自体やX線吸収シートを廃棄すべき場合でも、鉛のような規制は受けない。
Even if the device itself or the X-ray absorbing sheet should be discarded, the
また、X線吸収シート22は、X線撮影のときに後方散乱線除去のために引き出され、記録プレートBからの読み取りのときに巻き取るように構成されることで、装置の小型化・薄型化を実現できるが、X線吸収シート22の可撓性・弾性力が向上しているので、退避時にX線吸収シート22をローラ22aに小さい曲率半径に巻き取ることができ、更に装置を小型化・薄型化できる。
Further, the
次に、被写体の体軸を重力方向に保ちながら立位式でX線撮影を行う構成にした医療用X線撮影装置について図9により説明する。図9は立位式の医療用X線撮影装置を概略的に示す側面図である。 Next, a medical X-ray imaging apparatus configured to perform X-ray imaging in a standing position while keeping the body axis of the subject in the direction of gravity will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a side view schematically showing a standing medical X-ray imaging apparatus.
図9の医療用X線撮影装置1Aは、装置前面に立った状態の患者PにX線源101からX線100を照射し、患者Pの撮影対象部位を透過したX線による画像情報を、装置の内部前面に患者Pに対し略平行に配置された記録プレートBに記録する。
The medical
医療用X線撮影装置1Aは、図2乃至図6で説明したものと同様に構成されているが、X線吸収シート22の平面とほぼ同じ方向に重力が作用し、X線吸収シート22に2次元的な撓みが生じ難いものの、図2,図3と同様にX線吸収シート22が引き出され巻き取られる場合に巻き癖がつきにくいので、X線吸収シート22を記録プレートBに対しほぼ一定の距離に保つことができる。
The medical
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、X線吸収シート22を図7のような断面構成としてもよい。図7のX線吸収シート22は、可撓性があり巻き取り方向Y、引き出し方向Y’に繊維が延びている繊維体34の両面に鉛を除く少なくとも1種の重金属を分散させた複合材料35,36が形成された複合材シートからなる。複合材料35,36は、例えば重金属としてのタングステン粉末をスチレン系エラストマまたはゴム材料に分散させた複合材料であり、可撓性がよくかつ充分なX線遮光効果がある。
As described above, the best mode for carrying out the present invention has been described. However, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the
また、図6,図7のような断面構成のX線吸収シート22において図8のような繊維体42に変えてもよい。この繊維体42は、引き出し・巻き取り方向Y、Y’と一致する方向に延びかつ引き出し・巻き取り方向と直交する方向の2方向に延びており、方向Y、Y’に伸び難くかつ撓み難くなっている。
Further, the
また、上述のX線吸収シート22において重金属を分散させた複合材料の樹脂そのものを予め繊維状にしたものを用いてもよい。また、鉛を除く重金属として、タングステン以外に、例えば、モリブデンや銅を用いてもよい。
Moreover, you may use what made the resin itself of the composite material which disperse | distributed heavy metal in the above-mentioned
1,1A 医療用X線撮影装置
22 X線吸収シート(シート体)
22a ローラ
23 上面カバー
31,32 繊維体
33 複合材料
34 繊維体
35,36 複合材料
42 繊維体
A 走査ユニット
B 記録プレート
P 患者(被写体)
Y 巻き取り方向
Y’ 引き出し方向
d 間隔
g 重力方向
1,1A
Y Winding direction Y 'Pulling direction d Interval g Gravity direction
Claims (5)
前記被写体に対し略平行に配置され前記被写体を透過したX線により画像情報を記録する記録プレートと、
前記記録プレートから画像情報を読み取る読み取り部と、
前記記録プレートの反被写体側に後方散乱線除去のために設けられかつ可撓性を有する素材に鉛を除く少なくとも1種の重金属を分散または混練させたシート体と、を備えることを特徴とする医療用X線撮影装置。 A medical X-ray imaging apparatus that performs X-ray imaging of a subject,
A recording plate for recording image information by X-rays arranged substantially parallel to the subject and transmitted through the subject;
A reading unit for reading image information from the recording plate;
A sheet member provided on the opposite side of the recording plate for removing backscattered rays and having a flexible material in which at least one heavy metal excluding lead is dispersed or kneaded. Medical X-ray equipment.
The medical X-ray imaging apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein X-ray imaging is performed in a standing manner while maintaining the body axis of the subject in the direction of gravity.
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